Введение
Семейство белков Аннексин - общее название группы клеточных белков. Они в основном встречаются в эукариотических организмах (животных, растений и грибов). У людей аннексины находятся внутри клетки. Однако некоторые аннексины (Анексин А1, А2 и А5) могут секретироваться из цитоплазмы во внешнюю клеточную среду, например, кровь. Аннексин также известен как липокортин. Липокортины подавляют фосфолипазу А2. Повышенная экспрессия гена, кодирующего аннексин 1, является одним из механизмов, с помощью которых глюкокортикоиды (такие как кортизол) ингибируют воспаление.
Annexin is a common name for a group of cellular proteins. They are mostly found in eukaryotic organisms (animal, plant and fungi). In humans, the annexins are found inside the cell. However some annexins (Annexin A1, Annexin A2, and Annexin A5) can be secreted from the cytoplasm to outside cellular environments, such as blood. Annexin is also known as lipocortin. Lipocortins suppress phospholipase A2. Increased expression of the gene coding for annexin 1 is one of the mechanisms by which glucocorticoids (such as cortisol) inhibit inflammation.
Введение
Семья белков аннексинов продолжает расти с тех пор, как впервые была зарегистрирована их связь с внутриклеточными мембранами в 1977 году. Признание того, что эти белки являются членами широкого семейства, впервые было получено путем сравнения последовательности белков и их перекрестной реактивности с антителами. Один из этих рабочих (Гейсов) вскоре после этого придумал название Annexin. По состоянию на 2002 год было выявлено 160 белков аннексина в 65 различных видах. Критерии, которые должен соответствовать белок, чтобы быть классифицированным как анексин, следующие: он должен быть способен связывать отрицательно заряженные фосфолипиды в зависимости от кальция и должен содержать последовательность повторения 70 аминокислот, называемую повторением анексина. Некоторые белки состоят из аннексина с другими доменами, такими как гельзолин. Основная структура анексина состоит из двух основных доменов. Первый расположен на терминале COOH и называется core. Второй расположен на терминале NH2 и называется head region. Терминальная область N расположена на впадной стороне ядра и важна для обеспечения места связывания цитоплазматических белков. В некоторых аннексинах он может быть фосфорилирован и может вызывать изменения аффинности к кальцию в области ядра или изменять взаимодействие цитоплазматических белков. Аннексины важны в различных клеточных и физиологических процессах, таких как обеспечение мембранного каркаса, который имеет отношение к изменениям формы клетки. Также было показано, что аннексины участвуют в транспортировке и организации везикулов, экзоцитозе, эндоцитозе, а также в образовании ионных канала кальция. Аннексины также обнаружены вне клетки в внеклеточном пространстве и связаны с фибринолизом, коагуляцией, воспалением и апоптозом. Первое исследование по выявлению анексинов было опубликовано Creutz et al. (1978) и др. Авторы использовали говяжьи надпочечники и определили белки, зависящие от кальция, которые отвечают за агрегацию гранул между собой и плазменной мембраной. Этому белку было дано название синексин, которое происходит от греческого слова synexis, означающего собрание.
Структура
Было выявлено несколько подсемейств анексинов на основе структурных и функциональных различий. Однако все аннексины имеют общую организационную тему, которая включает в себя две отдельные области, ядро аннексина и конечный пункт амино (N). Каждое ядро аннексина содержит одно связывающее место кальция типа II, также известное как аннексин типа; эти связывающие места являются типичным местом ионных мембранных взаимодействий. Они расположены на некоторых, но не на всех мембранных поверхностях внутри клетки, что является доказательством неоднородной распределения Ca2+ внутри клетки. Во время профазы, анексин XI будет перемещаться в ядерную оболочку. Область исследования не была тщательно изучена, однако было предположено, что аннексины могут участвовать в закрытии шеи матричной везикулы, поскольку она эндоцитозируется. В то время как различные типы аннексинов могут функционировать как мембранные леса, аннексин А V является наиболее распространенным мембранным связанным аннексиновым лесом. Аннексин АВ может образовывать двумерные сети, когда связывается с фосфатидилсериновой единицей мембраны. Аннексин АV эффективен в стабилизации изменений формы клеток во время эндоцитоза и экзоцитоза, а также других процессов на клеточной мембране. Кроме того, анексины А I и А II связывают фосфатидилсерин и фосфатидилхолин в клеточной мембране и часто образуют однослойные кластеры, не имеющие определенной формы. Кроме того, было показано, что приложения А I и А II связывают PIP2 (фосфатидиллинозитол 4, 5 бисфосфат) в клеточной мембране и способствуют сборке актина вблизи мембраны.
Организации мембран и торговля ими
Было показано, что несколько аннексинов играют активную роль в организации мембраны. Аннексин А II был широко изучен в этом аспекте функции аннексина и отмечается, что он в значительной степени участвует в организации липидов в бислое вблизи мест сборки цитоскелета актина. Аннексин А II может связываться с PIP2 в клеточной мембране in vivo с относительно высоким аффинностью связывания. Кроме того, Annexin A II может связываться с другими мембранными липидами, такими как холестерин, где связывание возможно благодаря притоку ионов кальция. Связывание аннексина А II с липидами в бислое организует организацию липидных плит в бислое в местах сборки актина. Фактически, аннексин А II сам является актин-связывающим белком и поэтому он может образовывать область взаимодействия с актином посредством своих нитевидных свойств актина. В свою очередь, это позволяет дальнейшим клеточным клеточным взаимодействиям между монослоями клеток, такими как эпителиальные и эндотелиальные клетки. Кроме аннексина А II, было показано, что аннексин А XI также организует свойства клеточной мембраны. Считается, что аннексин А XI участвует в последней стадии митоза: цитокинезе. На этой стадии дочерние клетки отделяются друг от друга, потому что аннексин А XI вставляет новую мембрану, которая, как полагают, необходима для абсциссии. Без аннексина А XI, полагают, что дочерние клетки не полностью отделены и могут подвергаться апоптозу.
Апоптоз и воспаление
Аннексин А I, по-видимому, является одним из наиболее активно участвующих в противовоспалительных реакциях. Считается, что при инфекции или повреждении тканей, аннексин А I уменьшает воспаление тканей, взаимодействуя с рецепторами аннексина А I на лейкоцитах. В свою очередь, активация этих рецепторов направляет лейкоциты к месту инфекции и направляет их непосредственно к источнику воспаления. В результате это ингибирует экстравазацию лейкоцитов (особенно нейтрофилов) и снижает степень воспалительного ответа. Без аннексина А I в качестве медиатора этого ответа экстравазация нейтрофилов является высокоактивной и ухудшает воспалительный ответ в поврежденных или инфицированных тканях. Аннексин А I также был замешан в апоптотических механизмах в клетке. При экспрессии на поверхности нейтрофилов, анексин А I способствует проапоптотическим механизмам. Кроме того, при экспрессии на поверхности клетки, анексин А I способствует удалению клеток, которые подверглись апоптозу. Кроме того, аннексин А I имеет дальнейшие медицинские последствия в лечении рака. Аннексин А I может использоваться в качестве белка поверхности клеток для маркировки некоторых форм опухолей, которые могут быть нацелены на различные иммунотерапии с антителами против аннексина А I.
Коагуляция
Аннексин АВ является основным игроком, когда речь идет о механизмах свертывания крови. Как и другие типы аннексинов, аннексин АВ также может экспрессироваться на поверхности клетки и может функционировать для образования двухмерных кристаллов для защиты липидов клеточной мембраны от участия в механизмах свертывания.
Фибринолиз
Несмотря на то, что несколько аннексинов могут участвовать в механизмах фибринолиза, аннексин А II является наиболее заметным в посредничестве в этих реакциях. Экспрессия аннексина А II на поверхности клетки, как полагают, служит рецептором плазминогена, который функционирует для производства плазмины. Плазмин инициирует фибринолиз путем деградации фибрина. Уничтожение фибрина является естественной профилактической мерой, поскольку предотвращает образование тромбов фибриновыми сетями. Аннексин А II имеет медицинское значение, потому что он может использоваться при лечении различных сердечно-сосудистых заболеваний, которые процветают на свертывании крови через фибриновые сети.