Myosin leichte Kette - Myosin light chain

Teil der Myosin II-Struktur. Atome in der schweren Kette sind auf der linken Seite rot gefärbt, und Atome in den leichten Ketten sind orange und gelb gefärbt.

Eine leichte Myosin-Kette ist eine leichte Kette (kleine Polypeptid- Untereinheit) von Myosin . Myosin-Leichtketten wurden vom chinesischen Biochemiker Cao Tianqin (Tien-chin Tsao) als Doktorand an der Universität von Cambridge in England entdeckt.

Struktur und Funktion

Klassen der leichten Kette von Myosin

Strukturell gehören leichte Myosin-Ketten zur EF-Hand-Familie, einer großen Familie von Ca 2+ -bindenden Proteinen. MLCs enthalten zwei Ca 2+ -bindende EF-Handmotive. MLCs-Isoformen modulieren das Ca 2+ der Krafttransduktion und der Kreuzbrückenkinetik.

Myosin Light Chains (MLCs) können grob in zwei Gruppen eingeteilt werden:

  • Essentielle oder alkalische MLC (MLC1 oder ELC),
  • Regulatorische MLC (MLC2 oder RLC).

Essentielle und regulatorische MLCs haben Molekularmassen von 22 bzw. 19 kDa. Strukturell enthält MLC2 einen Serinrest, der in MLC1 fehlt. Das Vorhandensein dieser Aminosäuren ermöglicht die Regulierung der Konformationsänderungen (von kompaktierter zu länglicher Form) durch einen Ca 2+ -vermittelten Phosphorylierungsmechanismus. MLC1 hat im Gegensatz zu MLC2 eine N-terminale Sequenz, die Aktin binden kann und zur Kraftproduktion beiträgt.

MLCs unterscheiden sich strukturell und funktionell von Myosin Heavy Chains (MHCs). Dennoch ist die Assoziation von MLCs mit der Halsregion von MHCs für den Aufbau der makromolekularen Komplexe erforderlich, die zum funktionellen Motorprotein Myosin führen. Die Wechselwirkung von MLCs mit der α-helikalen Halsregion des MHC-Moleküls stabilisiert den Komplex.

Gene bei Säugetieren

Bis heute wurden acht Gene beschrieben, die für MLCs bei Säugetieren kodieren; Es wurden auch mehrere Isoformen charakterisiert. Vier der acht Gene sind MLC1-Gene, während die übrigen MLC2-Gene sind.

MLC1-Gene:

  • MYL1 ( Chromosom 2q24.11); ausgedrückt in gestreiften Muskeln
  • MYL3 (Chromosom 3p21.3); ausgedrückt in gestreiften Muskeln
  • MYL4 (Chromosom 17q21.32); ausgedrückt in gestreiften Muskeln
  • MYL6 (Chromosom 12q13.2); ausgedrückt in Nichtmuskeln und glatten Muskeln

MLC2-Gene:

  • MYL2 (Chromosom 12q24.11); im Sarkomer gefunden
  • MYL5 (Chromosom 4p16.3); im Sarkomer gefunden
  • MYL7 (Chromosom 12q13.2); im Sarkomer gefunden
  • MYL9 (Chromosom 20q11.23); ausgedrückt in glatten Muskeln

Andere Proteine ​​und Enzyme, die mit der MLC-Funktion zusammenhängen, wurden beschrieben. Unter ihnen sind zum Beispiel MYL6B , MYLIP , MYLK und MYLK2 ,

Mit MLCs verbundene Krankheiten

Verschiedene Krankheiten wurden mit Mutationen in den Genen in Verbindung gebracht, die für Myosin-Leichtkettenproteine ​​kodieren. Die meisten dieser Krankheiten sind Kardiomyopathien wie hypertrophe (HCM) oder erweiterte (DCM) Kardiomyopathie und plötzlicher Herztod. Für diese Krankheiten wurden Mutationen in MYL2 und MYL3 berichtet.

Eine 2012 veröffentlichte Studie ergab, dass das Herzklappenmyosin 'LC1' in den Herzen von drei Patienten mit Herzklappenerkrankungen ähnliche Strukturen aufweist wie das Herzklappenmyosin von Menschen, die sich in einem frühen Stadium von DCMP und HCMP befanden. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass die Strukturverzerrung dieses Herzklappenmyosins auf Anpassungsänderungen des Körpers zurückzuführen ist, um die Funktion des Herzens zu verbessern.

MLCKs als biologische Drogen

Myosin-Leichtkettenkinase (MLCK) -Inhibitoren sind eines der wenigen Peptide, die die Plasmamembran relativ schnell passieren können. Unter Stressbedingungen fördern MLCKs im menschlichen Körper eine erhöhte Permeabilität von Mikrogefäßen. Es wird angenommen, dass MLCK endotheliales Myosin phosphoryliert, was zu einer Zellkontraktion führt. Diese Reaktion verhindert, dass entkoppelte Zellen, die nebeneinander liegen, wieder Verbindungen herstellen können, was zur Aufrechterhaltung der Lücken zwischen den Zellen beiträgt. Mit ihrer starken Fähigkeit, die Plasmamembran mit geringem Widerstand der Zelle zu durchqueren, und ihrer Spezifität für ein einzelnes Zielsubstrat können sich MLCK-Inhibitoren möglicherweise zu neuartigen Antiedämika entwickeln .

Wechselwirkung von MLCs mit Nicht-Myosin-Proteinen

MYL9 , MYL12a und MYL12b (MYL9 / 12) wurden als neue funktionelle Interaktionspartner mit CD69 bei der Pathogenese von Atemwegsentzündungen beschrieben.

Ein neuer Mechanismus der Rekrutierung aktivierter T-Zellen in entzündlichen Geweben wurde vorgeschlagen, bekannt als "CD69 / Myl9 / 12-System". Der vorgeschlagene Mechanismus besagt, dass "Myl9 / 12-haltige netzartige Strukturen in Entzündungsgefäßen erzeugt werden, die eine wichtige Rolle als Plattform für die Rekrutierung von CD69-exprimierenden Leukozyten in entzündlichen Geweben spielen. T-Zellen, die in den Lymphknoten aktiviert sind, vermehren sich , regulieren Sie die CD69-Expression herunter und lassen Sie dann die Lymphknoten in S1PR1-abhängiger Weise in entzündliche Stellen wandern. "

Die vorgeschlagenen Wirkmechanismen des CD69 / Myl9 / 12-Systems stehen im Zusammenhang mit der Regulation von Entzündungsprozessen der Atemwege und können sich daher allgemein als neuartiges therapeutisches Ziel für chronisch entzündliche Erkrankungen erweisen.

Siehe auch

Verweise