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.
Gelsolin is an actin binding protein that is a key regulator of actin filament assembly and disassembly. Gelsolin is one of the most potent members of the actin severing gelsolin/villin superfamily, as it severs with nearly 100% efficiency. Cellular gelsolin, found within the cytosol and mitochondria, has a closely related secreted form, Plasma gelsolin, that contains an additional 24 AA N terminal extension. Plasma gelsolin's ability to sever actin filaments helps the body recover from disease and injury that leaks cellular actin into the blood. Additionally it plays important roles in host innate immunity, activating macrophages and localizing of inflammation.
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.