Otvori glavni meni

Klatrin je protein koji ima centralnu ulogu u formiranju vezikula. Po prvi puta ga je izolirala Barbara Pears i imenovala kao klatrin 1975.[1]

Klatrin, lahki polipeptid (Lca)
Identifikatori
Simbol CLTA
Entrez 1211
HUGO 2090
OMIM 118960
RefSeq NM_007096
UniProt P09496
Ostali podaci
Lokus Chr. 12 q23-q24
Klatrin, lahki polipeptid (Lcb)
Identifikatori
Simbol CLTB
Entrez 1212
HUGO 2091
OMIM 118970
RefSeq NM_001834
UniProt P09497
Ostali podaci
Lokus Chr. 4 q
Klatrin laki lanac
Identifikatori
Simbol Clathrin_lg_ch
Klatrin, teški polipeptid (Hc)
Identifikatori
Simbol CLTC
Alt. simboli CLTCL2
Entrez 1213
HUGO 2092
OMIM 118955
RefSeq NM_004859
UniProt Q00610
Ostali podaci
Lokus Chr. 17 q11-qter
Klatrin, sličan teškom polipeptidu 1
Identifikatori
Simbol CLTCL1
Alt. simboli CLTCL
Entrez 8218
HUGO 2093
OMIM 601273
RefSeq NM_001835
UniProt P53675
Ostali podaci
Lokus Chr. 22 q11.2
Klatrinsko propelersko ponavljanje
PDB 1utc EBI.jpg
terminalno domen klatrina u kompleksu sa tlpwdlwtt
Identifikatori
Simbol Clathrin_propel
Veza klatrinskog teškog lanca
PDB 1utc EBI.jpg
Klatrinski terminalni domen u kompleksu sa tlpwdlwtt
Identifikatori
Simbol Clathrin-link

Klatrin ima strukturu triskelionskog oblika, sastavljenu od po tri klatrinska teška i lahka lanca. Kad se ove strukture spoje nastaje polihedralna rešetka oko vezikule. Pokrivajući proteini kao što je klatrina upotrebljavaju se za formiranje malih vezikula, kojima se molekule mogu bezbjedno trasportirati između ćelija. Endocitoza i egzocitoza vezikula omogućava ćelijama razmjenu hranljivih tvari,unose signalnih receptora, posredovanje imunog odgovora, nakon testiranja vanćelijskog prostora i uklanjanje ćelijskih ostataka nakon upale tkiva. Ovaj mehanizam povremeno također služi i za uklanjanja patogena ili toksina.

StrukturaUredi

Katrin se sastoji od tri klatrinska teška lancima u interakciji sa svojim C-krajevima, a svaki teški lanac ima ~ 190 kDa , a lahki ~ 25 kDa, koji su čvrsto vezani. Tri teška lanca daju strukturnu okosnicu klatrinske rešetke, a smatra se da tri lahka lanca reguliraju formiranje i demontažu klatrinske rešetke. Postoje dva oblika klatrinskih lahkih lanaca, označenih sa a i b. Gen glavnog klatrinskog teškog lanca, kod ljudi se nalazi na hromosomu 17, u svim ćelijama. Drugi klatrinski gen teškog lanca je na hromosomu 22, a ispoljava se u mišićima.

Klatrinski teški lanac se često opisuje kao noga, sa poddomenom, predstavljenim kao stopalo (domen N-kraja), a zatim gležanj, distalni dio noge, koljena, proksimalni dio noge, i trimerizirani domen. Domen N-kraja sastoji se od sedam krilaca β-propelerne strukture. Drugi domeni čine super-heliks kratkih alfa heliksa. Ovo je prvobitno određeno iz strukture proksimalnog dijela domena nogu, koji su identificirani i sastoje se od manjih strukturnih modula teksture ponavljajućeg motiva klatrinskog teškog lanca. Lahki lanci vežu prvenstveno proksimalni dio nožnog dijela teškog lanca sa nekim interakcijama u blizini trimerizacijskog domena. β-propeler, u 'stopalu' klatrina sadrži više mjesta vezanja za interakciju s drugim proteinima.

Kada se triskele okupe zajedno u otopini, mogu komunicirati sa dovoljno fleksibilnosti da se formira 6-člani prsten (heksagon) da daju ravne rešetke ili 5-člani prsten (petougao) koji koji su neophodni za zakrivljene rešetkaste formacije. Kada su mnogi spojeni, mogu formirati strukturu koja liči na koš. Prikazana struktura je izgrađena od 36 jedinica, od kojih je jedna prikazana u plavoj boji. Još jedna zajednička grupa je skraćeni ikosaedar. U rešetki vezikula mora biti prisutno najmanje 12 petouglova.

U ćeliji, klatrinski triskelion u citoplazmi se veže na proteinski adapter koji veže membranu, koja povezuje jednu od svoja tri noge u jednom trenutku. Klatrin ne može direktno vezati za membranu ili teret i umjesto toga koristi adapterski protein da to uradi. Klatrinska struktura se veže za druge membranske dodatke da formiraju zaobljene rešetke heksagona i petouglova, podsjećajući panel nogometne lopte, pri čemu vuče membranu u pupoljak. Izgradnjom različitih kombinacija 5-članih i 6-članih prstenova, mogu se sastaviti vezikule različitih veličina. Rešetka najmanjeg klatrina zove mini-kaput, a ima 12 pentagona i samo dva heksagona. Čak i manje rešetke sa nula heksagona vjerojatno se ne formiraju od prirodnih proteina, jer su stopala previše glomazna.

FunkcijaUredi

Kao i mnogi drugi proteini, klatrin predstavlja savršen slučaj forme za slijedeće funkcije: obavlja kritične uloge u oblikovanju okruglih vezikula u citoplazmi za unutarćelijski promet. Klatrinom obložene vezikule (CCV) selektivno sortiraju vrste tereta na ćelijsku membranu, trans - Golgijevu mrežu i endosomske kompartmente prometne puteve više membrana. Nakon popanja vezikula u citoplazmu, omotač se brzo rastavlja, omogućavajući klatrinim da recikliraju, a vezikule bivaju prebačene u različite lokacije. Za samostalno sklapanje i uključivanje, odgovorne su adapterske molekulei. Dva primjera proteinskih adaptera pro su AP180[2] i epsin.[3][4][5] AP180 se koristi u formiranju sinapsnih vezikula. Priključuje klatrin na membrane i promovira svoje polimerizacijapolimerizaciju. Epsin i angažirani klatrin na membran promovira svoje polimerizacije, i mogu pomoći u deformiranju membrane, a time i klatrinom obložene vezikule mogu pupati. U ćeliji, plutaju u citoplazmi i vežunse na proteinski adapter, koji povremano povezuje jedno od njegovih stopala sa membranom. Ova struktura se veže za one druge koje su pričvršćene na membranu i formiraju poliedarske rešetke, skelione, što povlači membranu u pupoljak. Skelion se ne veže direktno na membranu, već za proteinski adapter koji prepoznaju molekule na površini membrane Klatrin ima i drugu funkciju, osim oblaganja organela. U nedijelećim ćelijama, kontinuirano se formiraju klatrinom. Formiranje takvih vezikula je ugašeno u ćelijama koje su u toku mitoze. Tokom mitoze, klatrin se veže za aparat diobenog vretena, u kompleksu sa druga dva proteina: TACC3 i CH-TOG / CKAP5. Klatrin pomaže u okupljanju hromosoma, stabilizacijom kinetohorskih vlakna mitoznog vretena. Domen amino-terminala klatrinskog teškog lanca i TACC domen TACC3 vežu mikrotubule za površine TACC3 / CH-TOG / klatrin da se vežui za mitozno vreteno. Stabilizacija kinetohorskih vlakna zahtijeva trimernu strukturu klatrinA, kako bi se mikrotubule vezale unakrsno [6][7]

Klatrinom posredovane endocitoze (CME) reguliraju mnoge ćelijske fiziološke procese, kao što su internalizacija faktora rasta i receptora, ulazak patogena i sinaptičke transmisije. Smatra se da napadači ćelija koriste put nutrijenata da ostvare pristup mehanizmima repliciranja ćelije. Nutrijentski puz otvaraju određene signalne molekule. Dva hemijska spoja, pod nazivom Pitstop 1 i Pitstop 2, koji su selektivni inhibitori klatrina, mogu ometati patogenu aktivnost, i na taj način štite ćelije od invazije. Ova dva spoja selektivno blokiraju endocitozni ligand, u suradnji sa klatrinskim terminalnim domenom in vitro.[8] Međutim, upitno je da li specifičnost ovih spojeva blokira klatrinom posredovane endocitoze.[9]

ReferenceUredi

  1. ^ Pearse BM (April 1976). "Clathrin: a unique protein associated with intracellular transfer of membrane by coated vesicles". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 73 (4): 1255–9. PMC 430241. PMID 1063406. doi:10.1073/pnas.73.4.1255. 
  2. ^ McMahon HT. "Clathrin and its interactions with AP180.". MRC Laboratory of Molecular Biology. Arhivirano s originala, 1 Maj 2009. Pristupljeno 2009-04-17. micrographs of clathrin assembly  Nepoznat parametar |url-status= ignorisan (pomoć); Provjerite vrijednost datuma kod: |archivedate= (pomoć)
  3. ^ Ford MG, Pearse BM, Higgins MK, Vallis Y, Owen DJ, Gibson A, Hopkins CR, Evans PR, McMahon HT (February 2001). "Simultaneous binding of PtdIns(4,5)P2 and clathrin by AP180 in the nucleation of clathrin lattices on membranes". Science 291 (5506): 1051–5. PMID 11161218. doi:10.1126/science.291.5506.1051. Arhivirano s originala, 21 Novembar 2008. Pristupljeno 16 Juni 2016.  Nepoznat parametar |url-status= ignorisan (pomoć); Provjerite vrijednost datuma kod: |archivedate=, |accessdate= (pomoć)
  4. ^ "Snap-shots of clathrin-mediated endocytosis". Trends in Biochemical Sciences 27 (5): 257–63. May 2002. PMID 12076538. doi:10.1016/S0968-0004(02)02089-3. Arhivirano s originala, 21 Novembar 2008. Pristupljeno 16 Juni 2016.  Nepoznat parametar |vauthors= ignorisan (pomoć); Nepoznat parametar |url-status= ignorisan (pomoć); Provjerite vrijednost datuma kod: |archivedate=, |accessdate= (pomoć)
  5. ^ "Clathrin is required for the function of the mitotic spindle". Nature 434 (7037): 1152–1157. April 2005. PMC 3492753. PMID 15858577. doi:10.1038/nature03502.  Nepoznat parametar |vauthors= ignorisan (pomoć)
  6. ^ Hood FE, Williams SJ, Burgess SG, Richards MW, Roth D, Straube A, Pfuhl M, Bayliss R, Royle SJ (August 2013). "Coordination of adjacent domains mediates TACC3-ch-TOG-clathrin assembly and mitotic spindle binding". J Cell Biol 202 (3): 463–78. PMC 3734082. PMID 23918938. doi:10.1083/jcb.201211127. 
  7. ^ Role of the Clathrin Terminal Domain in Regulating Coated Pit Dynamics Revealed by Small Molecule Inhibition|Cell, Volume 146, Issue 3, 471-484, 5 August 2011 Abstract
  8. ^ Dutta D, Williamson CD, Cole NB, Donaldson JG (Sep 2012). "Pitstop 2 is a potent inhibitor of clathrin-independent endocytosis". PLoS ONE 7 (9): e45799. PMC 3448704. PMID 23029248. doi:10.1371/journal.pone.0045799.  Provjerite vrijednost datuma kod: |date= (pomoć)

Dopunska literaturaUredi

Također pogledajteUredi

Vanjski linkoviUredi