Введение
Белковый домен
Телокин (также известный как киназо-родственный белок или KRP) — это распространенный белок, обнаруженный в гладкой мускулатуре. Он идентичен C-концу киназы легких цепей миозина. Телокин предположительно играет роль в стабилизации нефосфорилированных миозиновых филаментов гладкой мускулатуры. Благодаря своему происхождению как C-концевому фрагменту киназы легких цепей миозина гладкой мускулатуры, он и получил название "телокин" (от сочетания греческих слов telos, "конец", и киназа).
Номенклатура и классификация
Систематическое название телокина – ATP:[легкая цепь миозина] O-фосфотрансфераза, а рекомендуемое название – киназа легкой цепи миозина. Ген MYLK, относящийся к мышечной ветви суперсемейства генов иммуноглобулинов, кодирует киназу легкой цепи миозина, являющуюся ферментом, зависимым от кальция/кальмодулина. Выявлены четыре варианта транскриптов, продуцирующих четыре изоформы кальций/кальмодулин-зависимого фермента, а также два транскрипта, продуцирующих две изоформы телокина. Два транскрипта, кодирующих две изоформы телокина, следующие:
Isoform 7 This variant encodes the shorter isoform of kinase related protein, telokin. The first exon corresponds to intron 30 and the remainder of the transcript corresponds to the last two exons of the gene. It is shorter than variant 8 by one codon at the splicing junction between the first two exons. It is made by 153 aa. NCBI Reference Sequence: NP 444259.1. It comes from the Homo sapiens myosin light chain kinase (MYLK), transcript variant 7, mRNA, whose length is 2676 bp. NCBI Reference Sequence: NM 053031.2. Isoform 8 This variant encodes the longer isoform of kinase related protein, telokin. It is longer than variant 7 by one codon at the splicing junction between the first two exons. It is composed of 154 aa. NCBI Reference Sequence: NP 444260.1. It comes from the Homo sapiens myosin light chain kinase (MYLK), transcript variant 8, mRNA, whose length is 2679 bp. NCBI Reference Sequence: NM 053032.2.
Изоформа 7: Этот вариант кодирует более короткую изоформу киназоподобного белка, телокин. Первый экзон соответствует интрону 30, а остальная часть транскрипта – двум последним экзонам гена. Он короче варианта 8 на один кодон в точке сплайсинга между первыми двумя экзонами. Состоит из 153 аминокислот. Справочная последовательность NCBI: NP_444259.1. Происходит от миозин-киназы легкой цепи человека (Homo sapiens MYLK), вариант транскрипта 7, мРНК длиной 2676 п.н. Справочная последовательность NCBI: NM_053031.2.
Isoform 7 This variant encodes the shorter isoform of kinase related protein, telokin. The first exon corresponds to intron 30 and the remainder of the transcript corresponds to the last two exons of the gene. It is shorter than variant 8 by one codon at the splicing junction between the first two exons. It is made by 153 aa. NCBI Reference Sequence: NP 444259.1. It comes from the Homo sapiens myosin light chain kinase (MYLK), transcript variant 7, mRNA, whose length is 2676 bp. NCBI Reference Sequence: NM 053031.2. Isoform 8 This variant encodes the longer isoform of kinase related protein, telokin. It is longer than variant 7 by one codon at the splicing junction between the first two exons. It is composed of 154 aa. NCBI Reference Sequence: NP 444260.1. It comes from the Homo sapiens myosin light chain kinase (MYLK), transcript variant 8, mRNA, whose length is 2679 bp. NCBI Reference Sequence: NM 053032.2.
Изоформа 8: Этот вариант кодирует более длинную изоформу киназоподобного белка, телокин. Он длиннее варианта 7 на один кодон в точке сплайсинга между первыми двумя экзонами. Состоит из 154 аминокислот. Справочная последовательность NCBI: NP_444260.1. Происходит от миозин-киназы легкой цепи человека (Homo sapiens MYLK), вариант транскрипта 8, мРНК длиной 2679 п.н. Справочная последовательность NCBI: NM_053032.2.
Isoform 7 This variant encodes the shorter isoform of kinase related protein, telokin. The first exon corresponds to intron 30 and the remainder of the transcript corresponds to the last two exons of the gene. It is shorter than variant 8 by one codon at the splicing junction between the first two exons. It is made by 153 aa. NCBI Reference Sequence: NP 444259.1. It comes from the Homo sapiens myosin light chain kinase (MYLK), transcript variant 7, mRNA, whose length is 2676 bp. NCBI Reference Sequence: NM 053031.2. Isoform 8 This variant encodes the longer isoform of kinase related protein, telokin. It is longer than variant 7 by one codon at the splicing junction between the first two exons. It is composed of 154 aa. NCBI Reference Sequence: NP 444260.1. It comes from the Homo sapiens myosin light chain kinase (MYLK), transcript variant 8, mRNA, whose length is 2679 bp. NCBI Reference Sequence: NM 053032.2.
Структура
Первичная структура Телокин является внутриклеточным белком и, как таковой, не содержит дисульфидной связи между бета-цепями B и F, обычно наблюдаемой в постоянных доменах иммуноглобулина. Однако он содержит два аминокислотных остатка цистеина (Cys63 и Cys115), расположенных в структурно идентичных позициях с теми, которые формируют дисульфидную связь в постоянном домене иммуноглобулина. Вторичная структура Телокин состоит из 154 аминокислотных остатков, 103 из которых были видны на карте электронной плотности. Телокин и C-концевой домен MLCK демонстрируют сходство последовательности аминокислот с несколькими совершенно не связанными белками мышц, такими как титин или C-белок. KRP – это распространенный белок, специфичный для гладких мышц. До сих пор он не был обнаружен в немышечных тканях и в поперечнополосатых мышцах. Его концентрация в желудочной мускулатуре в 10-12 раз выше, чем у MLCK, и всего в 2-3 раза ниже, чем у миозина. Повышение экспрессии телокина коррелировало с повышением экспрессии нескольких других белков, экспрессия которых ограничена гладкими мышцами, включая миозин гладких мышц и альфа-актин. Индуцируется фактором некроза опухоли (TNF). Подавляется андрогенами (например, R1881).
Функция
Телокины выполняют две взаимосвязанные функции в С-терминальном миозиносвязывающем домене миозиновой легкой цепной киназы гладких мышц (MLCK). Во-первых, телокин стабилизирует миозиновые филаменты в присутствии АТФ. Во-вторых, телокин способен модулировать степень фосфорилирования легкой цепи миозина. В отношении последней функции предложено несколько механизмов. Одна из гипотез заключается в том, что фосфорилирование легкой цепи снижается из-за прямой конкуренции между KRP и MLCK за связывание с миозином, что приводит к утрате сократимости. Телокин также ингибирует фосфорилирование миозиновых филаментов, не влияя при этом на фосфорилирование изолированной регуляторной легкой цепи миозина гладких мышц (ReLC). Однако, когда телокин фосфорилируется MLCK, телокин-индуцированное ингибирование фосфорилирования миозина снимается, что свидетельствует о существовании телокин-зависимого модуляторного пути в регуляции гладких мышц. Следует отметить, что фосфорилирование телокина может усиливаться при повышении концентрации Ca2+ и кальмодулина. Кинэз-связанный белок (телокин) связывается с дефосфорилированным гладким миозином вблизи соединения между стержневой областью и каталитической головкой (S I). Это взаимодействие предотвращается фосфорилированием миозина, катализируемым MLCK, и, в свою очередь, скорость фосфорилирования миозина ингибируется KRP in vitro.
Патология
Некоторые мутации в гене MYLK связаны с аневризмами грудной аорты или расслоением грудной аорты. Это заболевание вызывается мутациями, затрагивающими ген MYLK. Заболевание характеризуется стойким расширением грудной аорты, обычно вследствие дегенеративных изменений в стенке аорты. Оно в основном связано с характерной гистологической картиной, известной как "медиальный некроз" или "цистический медиальный некроз Эрдхайма", при которой наблюдается дегенерация и фрагментация эластических волокон, потеря клеток гладкой мускулатуры и накопление базофильного основного вещества.
Эффект гипоксии
У кошек экспрессия телокина обратно пропорциональна диаметру артерий, за исключением мозговых артерий, где телокин не обнаруживается. Телокин и легкая цепь миозина равномерно распределены в мелких легочных артериях, однако не ко-локализуются. Во время гипоксии телокин дефосфорилируется, а легкая цепь миозина становится все более фосфорилированной в гладкомышечных клетках мелких легочных артерий, в то время как в гладкомышечных клетках крупных легочных артерий фосфорилирование как телокина, так и легкой цепи миозина не изменяется. При воздействии фенилэфрина на гладкомышечные клетки крупных легочных артерий фосфорилирование легкой цепи миозина увеличивалось без изменения фосфорилирования телокина. В мелких легочных артериях фосфорилированный телокин может способствовать поддержанию релаксации в нестимулируемых условиях, тогда как функция телокина в крупных легочных артериях остается невыясненной.