Введение
Интернексин, альфа-интернексин, — это промежуточное волокно класса IV, молекулярная масса которого составляет приблизительно 66 КДа. Белок был впервые выделен из зрительного нерва и спинного мозга крысы. Как было первоначально установлено, этот белок коочищается с другими субъединицами нейрофиламентов, однако в некоторых зрелых нейронах он может быть единственным экспрессируемым нейрофиламентом. Белок присутствует в развивающихся нейробластах и в центральной нервной системе взрослых особей. Он является основным компонентом сети промежуточных филаментов в малых интернейронах и клетках зернистого слоя мозжечка, где он содержится в параллельных волокнах.
Структура
Альфа-интернексин содержит гомологичный центральный домен, состоящий примерно из 310 аминокислотных остатков, которые формируют высококонсервативную альфа-спиральную область. Центральный домен стержня отвечает за образование структуры скрученной катушки и фланкирован амино-терминальным участком ("головкой") и карбокси-терминальным участком ("хвостом"). Этот домен стержня также участвует в структуре сборки филаментов диаметром 10 нм. Участки "головки" и "хвоста" содержат сегменты, высоко гомологичные структуре NF M. Альфа-домен состоит из гептадных повторов гидрофобных аминокислотных остатков, способствующих формированию структуры скрученной катушки. Тесная взаимосвязь между белками нейрофиламентов триплетного типа и альфа-интернексином очевидна. Альфа-интернексин функционально взаимозависим с белками нейрофиламентов триплетного типа. Генетическое удаление NF M и/или NF H у мышей приводит к резкому снижению транспорта и присутствия альфа-интернексина в аксонах центральной нервной системы. Эти четыре белка не только функционально схожи, но и имеют сопоставимую скорость обновления.
Функция и выражение
Он экспрессируется на ранних стадиях развития в нейробласте вместе с α-интернексином и периферином. По мере развития в нейроны, триплет нейрофиламентов (NF L: нейрофиламент низкой молекулярной массы, NF M: нейрофиламент средней молекулярной массы и NF H: нейрофиламент высокой молекулярной массы) экспрессируется в порядке возрастания молекулярной массы, одновременно с уменьшением экспрессии α-интернексина. На нейробластной фазе развития α-интернексин обнаруживается в нейронной трубке и нейробластах, происходящих из нервного гребня. В зрелых клетках α-интернексин обильно экспрессируется в центральной нервной системе, в цитоплазме нейронов, вместе с триплетом нейрофиламентов. Его экспрессия происходит в относительно фиксированном стехиометрическом соотношении к нейрофиламентам. Альфа-интернексин – это филамент мозга и центральной нервной системы, участвующий в развитии нейронов, и предполагается, что он играет роль в росте аксонов. Гефильтин и ксефильтин, гомологи α-интернексина у рыбок данио рерио и Xenopus laevis соответственно, высоко экспрессируются во время роста сетчатки и регенерации зрительных нервов, что подкрепляет предположение о связи между α-интернексином и ростом аксонов. Исходя из этого предположения, были проведены исследования для установления более прочной связи между этими процессами. В ходе экспериментов на мышах с использованием технологии нокаута, ингибирование α-интернексина не оказало заметного влияния на развитие нервной системы, что позволяет предположить, что рост аксонов не зависит от α-интернексина. Однако, исследование с использованием нокаута не позволило исключить тонкие различия, которые мог вызвать этот белок. Помимо связи с ростом аксонов, α-интернексин может регулировать стабильность или диаметр аксонов посредством изменений в филаментах и их субъединичном составе. Кроме того, интернексин может быть вовлечен в поддержание или формирование дендритных шипиков. Существует множество гипотез относительно функции α-интернексина, но в настоящее время нет убедительных доказательств, полностью подтверждающих или опровергающих эти предположения.
Связь болезней
α-интернексин также был вовлечен в развитие нескольких дегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз, деменция с тельцами Леви, болезнь Паркинсона, нейропатии, тропический спастический парапарез и миелопатия, связанная с HTLV-1. При миелопатии HTLV-1 трансактиватор Tax, экспрессируемый HTLV-1, взаимодействует с α-интернексином в клеточной культуре, что приводит к значительному снижению трансактивации Tax и формированию промежуточных филаментов.