Wikipedia

Beta timozin

Beta timozini su porodica proteina kojima je zajednički niz od oko 40 aminokiselina, sličan malom proteinu timozin β4. Nalaze se gotovo isključivo u višećelijskim životinjama. Timozin β4 izvorno je dobijen iz timusa u skupa sa nekoliko drugih malih proteina, za koje se, iako su zajednički nazvani "timozini", da strukturno i genetički nisu povezani i da su prisutni u mnogim različitim životinjskim tkivima.

NMR struktura β-timozina. I timozin α1 [1] i β-timozini su suštinski nestrukturirani proteini, tj. nedostaju im stabilni nabori kada su slobodni u vodenoj otopini. Ova struktura, uglavnom [a-spiralaa], vještački je stabilizirana organskim rastvaračem.[2] Ilustrirani timozin, izvorno nazvan β9 je kravlji ortolog ljudskog β10

β-Timozini sa jednim domenom

uredi

Distribucija

uredi
Timozinska porodica beta-4
 
Struktura timozina beta 9.[3]
Identifikatori
SimbolTimozin
PDB[http://www.rcsb.org/pdb/cgi/explore.cgi?pdbId=1hj0 1hj0, 1sqk, 1t44, 2ff6 1hj0, 1sqk, 1t44, 2ff6]

Monomerni β-timozini, tj. oni molekulske težine slični peptidima koje je Goldstein izvorno izolirao iz timusa, nalaze se gotovo isključivo u ćelijama višećelijskih životinja.[4] Poznati izuzeci su monomerni timozini pronađeni u nekoliko jednoćelijskih organizama, što je značajno za proučavanje veza sa onima koji se smatraju najbližim srodnicima višećelijskih životinja:[5] choanoflagellates [6] and filastereans.[7] Iako se nalaze u vrlo rano divergiranih životinja kao što su spužve, monomerni timozini odsutni su kod člankonožaca i nematoda, koji ipak posjeduju "proteine koji ponavljaju β-timozin", građeni od nekoliko ponavljanja sljedova β-timozina od kraja do kraja.[8]

Genomska istraživanja pokazala su da svaki od četveronožaca (kopnenih kičmenjaka) ima po tri monomerna β-timozina, što su ekvivalenti (ortolozi) ljudskih β4, β10 i β15 timozina kod životinjskih vrsta. Ljudski timozini su kodirani genima TMSB4X, TMSB10 i TMSB15A i TMSB15B. (U ljudi su proteini kodirani s dva gena TMSB15 identični.) Košljoribe općenito imaju ta ista tri ortologa, plus dodatnu kopiju β4 ortologa.[9]

Porodica Gen Lokus Protein
β4 TMSB4X Hr. X q21.3-q22 Timozin β4
TMSB4Y Hr. Y Timoizin β4,
Y-hromosomski
β10 TMSB10 Hr. 2 p11.2 Timozin β10
β15 TMSB15A Hr. X q21.33-q22.3 Timozin β15
TMSB15B Hr. X q22.2 Timozin β15

Za timozin β1 utvrđeno je da je ubikvitin (skraćen za dva ostatka glicina sa C-kraja).[10]

Odnos sa WH2 modulom sekvence

uredi

N-terminalna polovina β-timozina ima snažnu sličnost u aminokiselinskim sekvencama sa vrlo široko distribuiranim modulom sekvence, WH2modul. (Osinji domen homologije 2 - naziv je izveden iz sindrom Wiskott-Aldrichovog proteina.[11][12] Dokazi ipomoću rendgenske kristalografije pokazuju da se ovaj dio β-timozina veže za aktin, na gotovo identičan način kao i moduli WH2, pri čemu oba prihvataju vezu, stvarajući konformaciju koja se naziva β-timozin/WH2 nabor. Stoga su β-timozini možda evoluirali dodavanjem nove C-terminalne sekvence na WH2 modul predaka.[13] Međutim, pretrage sličnosti sekvenci dizajniranih za identifikaciju današnjih WH2 domena[14][15] ne prepoznaju β-timozine, (i obrnuto), a sekvenca i funkcionalne sličnosti mogu proizaći iz konvergentne evolucije.[16]

Biološke aktivnosti timozina β4

uredi

Arhetipski β-timozin je β4 (kod ljudi proizvod gena TMSB4X), koji je glavni ćelijski sastojak mnogih tkiva. Njegova unutarćelijska koncentracija može doseći i do 0,5 mM.[10] Nakon timozina α1, β4 bio je drugi od biološki aktivnih peptida iz timozinske frakcije 5, koji je u potpunosti sekvenciran i sintetiziran.[17]

Zbog obilnosti u citosolu i sposobnosti da veže G-aktin, ali ne i F-aktin, timozin β4 smatra se glavnim proteinom koji odvaja aktin u mnogim tipovima ćelija.[18]

Klinička primjena

uredi

Timozin β4 je testiran u multicentričnim ispitivanjima koja su zajednički sponzorirali RegeneRx Biopharmaceuticals Inc (Rockville, MD, SAD) i Sigma Tau (Pomezia, Italija), u Sjedinjenim Državama i Evropi, na pacijentima sa rane na ranu , čirevima uzrokovanim venostazom i Epidermolysis bullosa simplex, utvrđeno je da ubrzavaju saniranje čireva i zastoja čireva za jedan mjesec. Također je testiran na pacijentima sa hroničnim neurotrofičnim oštećenjima epitela rožnjače i utvrđeno je da pospješuje popravljanje.

Timozin β15: Razine ljudskog timozina β15 u urinu moguće su kao dijagnostički marker za rak prostate koji je osjetljiv na potencijalnu agresivnost tumora.[19]

Doping u sportu

uredi

Timozin beta-4 navodno su koristili neki igrači u raznim australijskim nogometnim klubovima.[20]

Ponavljajući β-timozin

uredi
 
NMR struktura goveđeg β9-timozina, ortologa ljudskog β10.[21] Dužičasti je bio N-kraj = plava, a C-kraj = crvena.

Distribucija

uredi

Ovi proteini, koji obično sadrže 2-4 ponavljajuće sekvence β-timozina, nalaze se u svim koljrnima životinjskog carstva, uz vjerovatni izuzetak spužvi [22] Jedini primjer kod sisara, dimer kod miševa, sintetizira se transkripcijskim čitanjem između dvije kopije mišjeg β15 gena, od kojih se svaka također transkribira zasebno.[23] Jedinstveno višestruki primjer je protein tipedin roda Hydra koji ima 27 ponavljajućih sekvenci β-timozina.[24]

Biološke aktivnosti

uredi

Ponavljajući proteini β-timozina nalikuju monomernim oblicima jer se mogu vezati za aktin, ali razlike u sekvencama u jednom proučavanom primjeru, tri ponavljanja proteina jdne vrste voćne mušice roda Drosophila, dopuštaju vezanje na krajeve aktinskih filamenata, pokazujući aktivnost koja se razlikuje od sekvestracije monomera.[25]

Ovi proteini postali su interesantni za neurobiologiju, otkrićem da je kod golubice (morski puž) Hermissenda crassicornis protein Csp24 (uslovljeni podsticajni put fosfoprotein-24), sa 4 ponavljanja, uključen u jednostavne oblike učenja: obostrano povećanje ekscitabilnosti senzornih neurona u uslovljenom putu stimulusa,[26] i u višestrukom Pavlovljevim uslovljavanjima.[27] Fosforilacija Csp24, zajednička sa posttranslacijskim modifikacijama određenog broja bjelančevina, povezanih s citoskeletom, može doprinijeti dinamici aktin-filamenta u osnovi strukturnog preoblikovanja odgovarajućih ćelija[27]

Također pogledajte

uredi

Reference

uredi
  1. ^ Grottesi A, Sette M, Palamara T, Rotilio G, Garaci E, Paci M (1998). "The conformation of peptide thymosin alpha 1 in solution and in a membrane-like environment by circular dichroism and NMR spectroscopy. A possible model for its interaction with the lymphocyte membrane". Peptides. 19 (10): 1731–8. doi:10.1016/S0196-9781(98)00132-6. PMID 9880079.
  2. ^ 1HJ0; Stoll R, Voelter W, Holak TA (maj 1997). "Conformation of thymosin beta 9 in water/fluoroalcohol solution determined by NMR spectroscopy". Biopolymers. 41 (6): 623–34. doi:10.1002/(SICI)1097-0282(199705)41:6<623::AID-BIP3>3.0.CO;2-S. PMID 9108730.
  3. ^ Stoll R, Voelter W, Holak TA (maj 1997). "Conformation of thymosin beta 9 in water/fluoroalcohol solution determined by NMR spectroscopy". Biopolymers. 41 (6): 623–34. doi:10.1002/(SICI)1097-0282(199705)41:6<623::AID-BIP3>3.0.CO;2-S. PMID 9108730.
  4. ^ "Family: Thymosin (PF01290)". Pfam. Wellcome Trust Sanger Institute. Arhivirano s originala, 26. 1. 2008. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)
  5. ^ Shalchian-Tabrizi K, Minge MA, Espelund M, Orr R, Ruden T, Jakobsen KS, Cavalier-Smith T (2008). "Multigene phylogeny of choanozoa and the origin of animals". PLoS ONE. 3 (5): e2098. Bibcode:2008PLoSO...3.2098S. doi:10.1371/journal.pone.0002098. PMC 2346548. PMID 18461162.
  6. ^ "XYM2758.rev XYM Monosiga brevicollis rapidly growi... - EST result". 20. 3. 2008. journal zahtijeva |journal= (pomoć)
  7. ^ "NUE00005552 Capsaspora owczarzaki Amplicon express Capsaspora owczarza - EST - NCBI". 20. 11. 2008. journal zahtijeva |journal= (pomoć).
  8. ^ Manuel M, Kruse M, Müller WE, Le Parco Y (oktobar 2000). "The comparison of beta-thymosin homologues among metazoa supports an arthropod-nematode clade". J. Mol. Evol. 51 (4): 378–81. Bibcode:2000JMolE..51..378M. doi:10.1007/s002390010100. PMID 11040289.
  9. ^ Edwards J (mart 2010). "Vertebrate beta-thymosins: conserved synteny reveals the relationship between those of bony fish and of land vertebrates". FEBS Lett. 584 (5): 1047–53. doi:10.1016/j.febslet.2010.02.004. PMID 20138884.
  10. ^ a b Hannappel E (septembar 2007). "beta-Thymosins". Annals of the New York Academy of Sciences. 1112 (1): 21–37. Bibcode:2007NYASA1112...21H. doi:10.1196/annals.1415.018. PMID 17468232.
  11. ^ Paunola E, Mattila PK, Lappalainen P (februar 2002). "WH2 domain: a small, versatile adapter for actin monomers". FEBS Lett. 513 (1): 92–7. doi:10.1016/S0014-5793(01)03242-2. PMID 11911886.
  12. ^ "Family: WH2 (PF02205)". Pfam. Wellcome Trust Sanger Institute. juni 2020.[mrtav link]
  13. ^ Dominguez R (septembar 2007). "The beta-thymosin/WH2 fold: multifunctionality and structure". Annals of the New York Academy of Sciences. 1112 (1): 86–94. Bibcode:2007NYASA1112...86D. doi:10.1196/annals.1415.011. PMID 17468236.
  14. ^ {{citirati web | url = However, sequence similarity searches designed to identify present-day WH2 domainsf>
  15. ^ "Family: WH2 (PF02205)". Pfam. Wellcome Trust Sanger Institute. juni 2020.[mrtav link]
  16. ^ Edwards J (august 2004). "Are beta-thymosins WH2 domains?". FEBS Lett. 573 (1–3): 231–2, author reply 233. doi:10.1016/j.febslet.2004.07.038. PMID 15328003.
  17. ^ Low TL, Hu SK, Goldstein AL (februar 1981). "Complete amino acid sequence of bovine thymosin beta 4: a thymic hormone that induces terminal deoxynucleotidyl transferase activity in thymocyte populations". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 78 (2): 1162–6. Bibcode:1981PNAS...78.1162L. doi:10.1073/pnas.78.2.1162. PMC 319967. PMID 6940133.
  18. ^ Lodish, Harvey F. (2000). "Chapter 18. Cell Motility and Shape I: Microfilaments. 18.2. The Dynamics of Actin Assembly". Molecular cell biology. San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-3706-3. Upotreblja se zastarjeli parametar |chapterurl= (pomoć); CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)
  19. ^ Hutchinson LM, Chang EL, Becker CM, Shih MC, Brice M, DeWolf WC, Gaston SM, Zetter BR (juli 2005). "Use of thymosin beta15 as a urinary biomarker in human prostate cancer". Prostate. 64 (2): 116–27. doi:10.1002/pros.20202. PMID 15666387.
  20. ^ "Cronulla Sharks and thymosin beta-4 … is it doping?".
  21. ^ 1HJ0; "Conformation of thymosin beta 9 in water/fluoroalcohol solution determined by NMR spectroscopy". Biopolymers. 41 (6): 623–34. maj 1997. doi:10.1002/(SICI)1097-0282(199705)41:6<623::AID-BIP3>3.0.CO;2-S. PMID 9108730.
  22. ^ Pekka Lappalainen (2007). Actin-Monomer-Binding Proteins. Boston, MA: Landes Bioscience and Springer Science+Business Media, LLC. ISBN 978-0-387-46407-7.
  23. ^ Dhaese S, Vandepoele K, Waterschoot D, Vanloo B, Vandekerckhove J, Ampe C, Van Troys M (april 2009). "The mouse thymosin beta15 gene family displays unique complexity and encodes a functional thymosin repeat". J. Mol. Biol. 387 (4): 809–25. doi:10.1016/j.jmb.2009.02.026. PMID 19233202.
  24. ^ Herrmann D, Hatta M, Hoffmeister-Ullerich SA (novembar 2005). "Thypedin, the multi copy precursor for the hydra peptide pedin, is a beta-thymosin repeat-like domain containing protein". Mech. Dev. 122 (11): 1183–93. doi:10.1016/j.mod.2005.07.003. PMID 16169708.
  25. ^ Carlier MF, Hertzog M, Didry D, Renault L, Cantrelle FX, van Heijenoort C, Knossow M, Guittet E (septembar 2007). "Structure, function, and evolution of the beta-thymosin/WH2 (WASP-Homology2) actin-binding module". Annals of the New York Academy of Sciences. 1112 (1): 67–75. Bibcode:2007NYASA1112...67C. doi:10.1196/annals.1415.037. PMID 17947587.
  26. ^ Redell JB, Xue-Bian JJ, Bubb MR, Crow T (august 2007). "One-trial in vitro conditioning regulates an association between the beta-thymosin repeat protein Csp24 and actin". Neuroscience. 148 (2): 413–20. doi:10.1016/j.neuroscience.2007.06.023. PMID 17681698.
  27. ^ a b Crow T, Xue-Bian JJ (februar 2010). "Proteomic Analysis of Post-Translational Modifications in Conditioned Hermissenda". Neuroscience. 165 (4): 1182–90. doi:10.1016/j.neuroscience.2009.11.066. PMC 2815081. PMID 19961907.

Vanjski linkovi

uredi
 
Commons logo
Commons ima datoteke na temu: Beta timozin
Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Beta_timozin&oldid=3501828"