Введение

Белки млекопитающих, обнаруженные в Homo sapiens, являются актин-связывающим белком, который является ключевым регулятором сборки и разборки актин-филаментов. Гельзолин является одним из самых мощных членов суперсемейства гельзолин/виллин, разделяющих актин, поскольку он разделяет с почти 100% эффективностью. Клеточный гельзолин, обнаруженный в цитозоле и митохондриях, имеет тесно связанную с ним секретную форму, плазменный гельзолин, который содержит дополнительное 24 АА N терминальное расширение. Способность плазменного гельзолина разрывать актиновые нити помогает организму восстанавливаться после болезни и травмы, в результате которой актин из клеток попадает в кровь. Кроме того, он играет важную роль в врожденном иммунитете хозяина, активирует макрофаги и локализует воспаление.

Структура

Гельзолин представляет собой белк 82 кД с шестью гомологичными поддоменами, называемыми S1 S6. Каждая поддомена состоит из пяти нитей β-листа, окруженного двумя α-вертикальными спиралями, одна из которых расположена перпендикулярно относительно нитей, а другая расположена параллельно. β-листы трех N-концевых поддоменов (S1 S3) соединяются, образуя расширенный β-лист, как и β-листы C-концевых поддоменов (S4 S6).

Регулирование

Среди липидосвязывающих актин-регуляторных белков гельзолин (как и кофилин) предпочтительно связывает полифосфоинозит (PPI). Последовательность связывания в гельзолине очень похожа на мотивы в других белках связывания PPI. Ключевой конец C обнаруживает концентрацию кальция в клетке. Когда нет Ca2+, хвост S6 защищает места связывания актина на одной из спиралей S2. Гельсолин также ингибирует апоптоз, стабилизируя митохондрии. Актин может быть перекрестно связан в гель актиновыми перекрестно-связывающими белками. Гельзолин может превратить этот гель в соль, отсюда и название гельзолина.

Исследования на животных

Исследования на мышах показывают, что гельсолин, как и другие белки, разделяющие актин, вырабатывается в значительной степени только после ранней эмбриональной стадии - примерно 2 недели у мышиных эмбрионов. Однако у взрослых образцов гельзолин особенно важен в подвижных клетках, таких как тромбоциты крови. Мыши с нулевыми гельзолино-кодирующими генами проходят нормальное эмбриональное развитие, но деформация их тромбоцитов снижает их подвижность, в результате чего медленнее реагируют на заживление ран.

Связанные белки

Сравнение последовательностей указывает на эволюционную связь между гельсолином, виллином, фрагмином и севирином. Шесть больших повторяющихся сегментов встречаются в гельсолине и виллине, а 3 подобных сегмента в севрине и фрагмине. Многократные повторения связаны по структуре (но едва по последовательности) с доменом ADF H, образуя суперсемья. Семья, по-видимому, эволюционировала из предшественной последовательности от 120 до 130 аминокислотных остатков.