Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Семейство белков, связывающих ГТФ
Family of GTP binding proteins
Динамин – это ГТФаза, ответственная за эндоцитоз в эукариотической клетке. Динамин входит в состав "суперсемейства динаминов", которое включает классические динамины, белки, подобные динамину, белки Mx, OPA1, митофузины и GBPs. Члены семейства динаминов главным образом участвуют в разделении вновь образовавшихся везикул от мембраны одного клеточного компартмента и их транспортировке к другому компартменту и слиянии с ним, как на клеточной поверхности (особенно при интернализации кавеол), так и в аппарате Гольджи. Члены семейства динаминов также играют роль во многих процессах, включая деление органелл, цитокинез и устойчивость к микробным патогенам.
Dynamin is a GTPase responsible for endocytosis in the eukaryotic cell. Dynamin is part of the "dynamin superfamily", which includes classical dynamins, dynamin like proteins, Mx proteins, OPA1, mitofusins, and GBPs. Members of the dynamin family are principally involved in the scission of newly formed vesicles from the membrane of one cellular compartment and their targeting to, and fusion with, another compartment, both at the cell surface (particularly caveolae internalization) as well as at the Golgi apparatus. Dynamin family members also play a role in many processes including division of organelles, cytokinesis and microbial pathogen resistance.
Структура
Динамин сам по себе является 96 кДа ферментом и был впервые выделен, когда исследователи пытались выделить новые моторы на основе микротрубочек из мозга крупного рогатого скота. Динамин широко изучался в контексте почкования везикул, покрытых клатрином, из клеточной мембраны. Начиная с N-конца, Динамин состоит из GTPase-домена, соединенного с доменом спирального стебля через гибкую шейную область, содержащую Bundle Signalling Element и GTPase Effector Domain. На противоположном конце домена стебля находится петля, которая связана с доменом гомологии плектрина, связывающим мембраны. Затем полипептидная цепь возвращается к GTPase-домену и заканчивается Proline Rich Domain, который связывается с Src Homology-доменами многих белков.
Dynamin itself is a 96 kDa enzyme, and was first isolated when researchers were attempting to isolate new microtubule based motors from the bovine brain. Dynamin has been extensively studied in the context of clathrin coated vesicle budding from the cell membrane. Beginning from the N terminus, Dynamin consists of a GTPase domain connected to a helical stalk domain via a flexible neck region containing a Bundle Signalling Element and GTPase Effector Domain. At the opposite end of the stalk domain is a loop that links to a membrane binding Pleckstrin homology domain. The protein strand then loops back towards the GTPase domain and terminates with a Proline Rich Domain that binds to the Src Homology domains of many proteins.
Функция
Во время эндоцитоза, опосредованного клатрином, клеточная мембрана инвагинируется с образованием формирующейся везикулы. Динамин связывается и собирается вокруг шейки эндоцитарной везикулы, формируя спиральный полимер, расположенный таким образом, что GTP-аза́зные домены димеризуются асимметрично на спиральных перекладинах. Сжатие вокруг шейки везикулы приводит к образованию полурасщепленного мембранного состояния, которое в конечном итоге приводит к расщеплению мембраны. Сжатие может быть частично обусловлено скручивающей активностью динамина, что делает его единственным известным молекулярным двигателем, обладающим такой активностью.
During clathrin mediated endocytosis, the cell membrane invaginates to form a budding vesicle. Dynamin binds to and assembles around the neck of the endocytic vesicle, forming a helical polymer arranged such that the GTPase domains dimerize in an asymmetric manner across helical rungs. Constriction around the vesicle neck leads to the formation of a hemi fission membrane state that ultimately results in membrane scission. Constriction may be in part the result of the twisting activity of dynamin, which makes dynamin the only molecular motor known to have a twisting activity.
Воздействие на заболевание
Мутации в Dynamin II приводят к развитию доминантной промежуточной болезни Шарко — Мари — Тута. Предполагается, что de novo мутации в динамине, вызывающие эпилептическую энцефалопатию, приводят к нарушению отпочкования везикул во время эндоцитоза синаптических везикул.
Mutations in Dynamin II have been found to cause dominant intermediate Charcot Marie Tooth disease. Epileptic encephalopathy–causing de novo mutations in dynamin have been suggested to cause dysfunction of vesicle scission during synaptic vesicle endocytosis.