Кіріспе
Homo sapiens-те кездесетін сүтқоректілердің ақуызы Агрин - ірі протеогликан, оның ең жақсы сипатталған рөлі - эмбриогенез кезінде нейромышектік түйісудің дамуы. Агриннің атауы оның синаптогенез кезінде ацетилхолин рецепторларының агрегациясына қатысы бар екендігіне негізделген. Адамда бұл белок AGRN генінің кодымен кодталады. Бұл белоктың протеаза ингибиторларына гомологты тоғыз домені бар. Сонымен қатар, оның басқа тіндерде және дамудың басқа кезеңдерінде функциялары болуы мүмкін. Ол гломерулярлық базалық мембрананың негізгі протеогликан компоненті болып табылады және бүйрек сүзгісі мен жасушалық матрицаның өзара әрекеттесуінде рөл атқарады. Agrin функциясы MuSK ақуызын (мысық ерекшелі кіназасы үшін) белсендіре отырып, бұл рецепторлы тирозинкиназа болып табылады, ол нейромысық түйісудің пайда болуы мен сақталуы үшін қажет. МуСК- ні белсендіру үшін Агрин қажет. Агрин сонымен қатар нейромискулярлық түйіндердің пайда болуына қажет.
Agrin is a large proteoglycan whose best characterised role is in the development of the neuromuscular junction during embryogenesis. Agrin is named based on its involvement in the aggregation of acetylcholine receptors during synaptogenesis. In humans, this protein is encoded by the AGRN gene. This protein has nine domains homologous to protease inhibitors. It may also have functions in other tissues and during other stages of development. It is a major proteoglycan component in the glomerular basement membrane and may play a role in the renal filtration and cell matrix interactions. Agrin functions by activating the MuSK protein (for Muscle Specific Kinase), which is a receptor tyrosine kinase required for the formation and maintenance of the neuromuscular junction. Agrin is required to activate MuSK. Agrin is also required for neuromuscular junction formation.
Ашылу
Агринді алғаш рет Стэнфорд университетінің Ю. Дж. Макмахан зертханасы анықтады.
Әрекет ету механизмі
Адамда даму кезінде моторлы нейрон аксондарының өсіп келе жатқан бөлігі агрин деп аталатын белок бөліп шығарады. Агрин секрецияланған кезде скелет бұлшықетінің бетіндегі бірнеше рецепторларға байланады. Нейромышектік түйісудің (NMJ) пайда болуына қажетті рецептор MuSK рецепторы (мышектік кинеза) деп аталады. MuSK рецепторлы тирозинкиназа болып табылады, яғни ол рецептордың цитоплазмалық доменін байлайтын белоктарға және өзіне белгілі бір тирозиндерге фосфат молекулаларының қосылуына себепші болып, жасушалық сигналды тудырады. MuSK- дан басқа, агрин бұлшық еттің бетіндегі басқа да бірнеше белоктарға, соның ішінде дистрогликан мен ламининге байланады. Бұл қосымша міндетті қадамдар NMJ-ді тұрақтандыру үшін қажет. Агрин мен МУСК- ның НМЖ- ні қалыптастырудағы қажеттілігі негізінен мысықтарда жүргізілген нокаут зерттеулер арқылы дәлелденді. Белдіктердің бірінің де жетіспеушілігі бар тышқандарда нейромышектік түйін пайда болмайды. NMJ-ді құрайтын көптеген басқа ақуыздар оның бүтіндігін сақтау үшін қажет. Мысалы, MuSK Wnt сигналды жолдағы " dishevelled " (Dvl) деп аталатын белокпен де байланысады. Dvl қосымша MuSK арқылы AChR- ларды кластерлеу үшін қажет, өйткені Dvl блоктарының кластерлеуін тежеу.
MuSK also binds a protein called "dishevelled" (Dvl), which is in the Wnt signalling pathway. Dvl is additionally required for MuSK mediated clustering of AChRs, since inhibition of Dvl blocks clustering.
Сигнал беру
Бұл жүйке агринді бөліп шығарады, нәтижесінде МУСК рецепторы фосфорилирленеді. MuSK рецепторы казеинкиназа 2 - ні пайда етеді, ол кластерлеу үшін қажет. Мұнан кейін рапсин деп аталатын белок ацетилхолин рецепторларының қосымша кластерленуі (AChR) үшін негізгі MuSK эшаффолына тартылады. Бұл екіншілік эшафолд деп саналады. Екіншілік эшафолдтың пайда болуына қосымша қажет Док 7 деп аталатын белок қажет екені дәлелденді; ол МУСК фосфорилирленгеннен кейін және ацетилхолин рецепторлары топталғанға дейін жиналады.
Құрылымы
Агриннің негізгі құрылымында гепаран сульфатының (ГС) қосылу нүктелері үшке тең, бірақ олардың екеуі ғана ақуыз экспрессияланғанда ГС тізбектерін тасымалдай алады деп есептеледі. Бір зерттеуде синтетикалық агенттерді қолдану арқылы кем дегенде екі жабысу орны қажет деген қорытындыға келді. Агрин фрагменттері ацетилхолин рецепторларының агрегациясын және МУСК рецепторларының фосфорилирленуін тудыратындықтан, зерттеушілер оларды біріктіріп, вариант фосфорилирленуді тудырмағанын анықтады. Сондай-ақ, агроиннің G3 доменінің өте пластикалық екендігі көрсетілді, яғни ол жақсырақ сәйкес келу үшін байланысты серіктестерді ажырата алады. Агрин ақуызына ковалентті түрде байланысты гепаран сульфат гликозаминогликандар АХР кластерлеуінде рөл атқаратыны дәлелденді. Скелеттік бұлшықет клеткаларының культурасына хлорат қосылуы арқылы гепаран сульфатының дұрыс түзілуіне кедергі келтіру, ацетилхолин рецепторларының (AChR) өздігінен кластерленуі жиілігінің төмендеуіне әкеледі. Агрин ақуыздарының өзегіне тікелей байланудың орнына, екіншілік эстафетаның бірқатар компоненттері оның гепаран сульфаты жақтау тізбектерімен өзара әрекеттесуі мүмкін. Агринге байланысты HS- нің қан тамырларындағы анионды макромолекулаларды ұстауда рөлі glomerular немесе alveolar базалық мембранасында да айтылған.
Функциялар
Agrin микроқан тамырларының базалық мембранасында, сондай- ақ синапты пластикалық қызметінде маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар, агрин қан-ми кедергісінің (BBB) пайда болуына және/немесе қызметіне қатысы болуы мүмкін және ол Aβ гомеостазына әсер етеді.
Зерттеу
Agrin остеоартритке байланысты зерттелді. Сонымен қатар, Агрин, Hippo сигналды жолдарын белсендіре алу қабілетімен, ісіктің микроорталығында негізгі протеогликан ретінде пайда болады.
Клиникалық маңызы
AGRN генінің мутациясы туа біткен миастениялық синдромдар мен миастения грависіне әкеледі. Жақында жүргізілген геномдық кең ассоциация зерттеуінде (GWAS) AGRN-дегі генетикалық өзгерістердің кеш басталатын спорадикалық Альцгеймер ауруымен (LOAD) байланысты екендігі анықталды. Бұл генетикалық өзгерістер β- амилоид гомеостазын өзгертіп, оның жинақталуына және бляшканың пайда болуына ықпал етеді.