Protéine de type cingulin 1 – Wikipedia wiki

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Gène codant pour les protéines dans l’espèce homo sapiens

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Protéine 1 de type cingulin , aussi connu sous le nom Paracinguline ou protéine de bobine-coincement associée à la jonction ( Jacop ), est une protéine codée par le Cgnl1 gène. [5] [6] [7] [8] [9]

Le polypeptide de paracinguline comprend un domaine «tête» N-terminal global et un domaine C-terminal hélicoïdal α qui est présumé former un dimère à bobine enroulé. La paracululine est un paralogue de cingulin qui est né probablement de la duplication des gènes. Le gène CGNL1 est conservé parmi les différentes espèces de vertébrés et n’a pas été jusqu’à présent identifié dans les invertébrés. [8] [dix] La recherche d’homologie souligne que la paracinguline et le cingulin ont une identité de 39% dans les séquences de queue de tige. Ils possèdent également deux régions hautement homologues dans leur domaine «tête» N-terminal, y compris la région de Zim (motif d’interaction ZO-1). [8]

L’étymologie du nom cingulin provient du «cingere» latin qui signifie «former une ceinture autour». La cinguline et la paraculine sont localisées sur la face cytoplasmique des jonctions serrées (TJ). [7] Le préfixe «para» fait référence au «paralogue». Cependant, la microscopie immunoélectronique indique que la paracinguline est non seulement localisée dans le TJ mais aussi dans les jonctions adhérentes (AJ) en fonction du type de tissu. [9] TJ et AJ forment ensemble le complexe jonctionnel apical (AJC) des cellules épithéliales vertébrées. Les protéines présentes dans ce complexe jouent un rôle dans de nombreux processus cellulaires, c’est-à-dire dans la fonction d’adhésion et de barrière des épithéliums, l’organisation et la dynamique du cytosquelette, ainsi que la régulation de la famille Rho-GTPase.

Découverte [ modifier ]]

CGNL1 a été découvert à l’origine en 1997 en tant que protéine de 155 kDa localisée à des jonctions cellule-cellule épithéliale et endothéliale en utilisant un nouvel anticorps monoclonal produit par immunisation avec une jonction cellule-cellule enrichie en fraction de la membrane plasmique du foie de poussin. [11] Par la suite, le clonage et le séquençage du gène CGNL1 ont identifié la similitude avec la cingulin. [8] [dix]

Localisation [ modifier ]]

La paracululine a été localisée dans les tissus épithéliaux et endothéliaux par immunofluorescence et microscopie immunoélectronique. Il se localise aux jonctions des cellules épithéliales, à la fois à des jonctions serrées et adhére les jonctions en fonction du tissu cellulaire: [8]

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  • Dans les tissus rénaux, la paracinguline est localisée à la fois chez TJS et AJS.
  • Dans les tissus du foie, les expériences d’immunofluorescence montrent des localisations jonctionnelles et apicales, tandis que la microscopie immunoélectronique montre une localisation TJ exclusive.
  • Dans le tissu intestinal, la paracinguline est associée à des filaments d’actine non jonctionnels dans la région basale des cellules.
  • Dans les fibroblastes en culture, une localisation non jonctionnelle de la paracinguline le long des fibres de stress d’actine a également été observée dans les fibroblastes lorsque la paracinguline exogène est exprimée.

La paracululine peut également être trouvée dans des sites non jonctionnels dans certains tissus par exemple dans le cytoplasme et à la base des cellules. [8] [douzième] Enfin, dans les cellules isolées, la paracinguline est localisée à la périphérie des cellules, contrairement à la cinguline et au zo-1 et a été détectée dans les bords principaux des cellules migrateurs. [douzième]

Structure et interactions [ modifier ]]

La paracululine humaine est composée de 1302 acides aminés avec un poids moléculaire prévu de 148 kDa. [8] [13] Les recherches de similitude de séquence montrent que la paracinguline est la plus similaire à la cingulin [13] et comprend trois domaines structurels majeurs: une tête globulaire (résidus 1-598), un domaine de la tige enroulé central (résidus 599-1262) et un petit domaine de queue globulaire à son terminal C (résidus 1263-1302). Il est également prévu que cette protéine forment un dimère à travers son domaine de tige de bobine enroulée. [13] [14] Les domaines de la tête et de la queue de tige s’associent aux jonctions serrées épithéliales lorsqu’elles sont transfectées dans des cellules épithéliales. [8] De plus, le domaine de la tête interagit avec les filaments d’actine indépendamment du domaine de la tige bien que l’association soit stabilisée lorsque la tête fait partie de la molécule pleine longueur. [9] En tant qu’homologue cingulin, le domaine de la tête de la paracinguline a un motif d’interaction ZO-1 (ZIM) qui est impliqué dans son recrutement à jonction aux jonctions serrées via ZO-1. [15] De plus, le domaine de la tête interagit avec Plekha7, une protéine présente dans la zonula adhaerens des cellules épithéliales, et cette interaction est importante pour le recrutement CGNL1 pour adhérer les jonctions. De plus, la paracinguline interagit avec le Rho GEF GEF-H1, le RAC1 GEF TIAM1 TIAM1, et il forme un complexe avec [dix] [15] CD2AP et SH3BP1. [16] L’association de la paracinguline avec le complexe jonctionnel apical est un processus très dynamique et nécessite l’intégrité du microtubule et du cytosquelette d’actine. [douzième]

La paracsititude interagit avec le cingulin et le plekha7 (comme l’a révélé un écran à deux hybrides de levure) ainsi que le ZO-1, ce dernier à travers la région de Zim. [15] Jacop est recruté dans le TJ par interaction avec ZO-1 (protéine de plaque associée au TJ, appartenant à la famille de la kinase de guanylate associée à la membrane) [15] mais est recruté dans l’AJ via l’interaction de la tête n-terminale informatique avec Plekha7.

Contrairement à la cingulin, la paracinguline s’associe aux filaments d’actine [8] [9] Dans différents types de cellules de culture et sa localisation au niveau du complexe jonctionnel apical est perturbée par le traitement avec le nocodazole de médicament à microtubule. [douzième] La paracsititude régule l’activité des GTPases de la famille Rho comme RhoA, Rac1 et CDC42 en interagissant avec leurs GEF respectifs (Facteur d’échange de nucléotides de guanine), GEF-H1, TIAM1 et GAPS [16] à la jonction épithéliale pendant la formation de la jonction cellule-cellule. [dix] La régulation de ces GTPases est cruciale pour la croissance cellulaire, l’activation des kinases et l’organisation cytosquelettique.

Fonction [ modifier ]]

La fonction de la paracinguline a été principalement étudiée à l’aide d’approches de knockdown. La paracinguline régule localement l’activité de certains membres de la famille Rho GTPases dans la région de jonction apicale, participant ainsi à l’assemblage et à l’entretien de la jonction. L’épuisement de la paracinguline par ShRNA dans les cellules rénales en culture (MDCK) ne modifie pas l’organisation des jonctions serrées ou adhére. Cependant, cela entraîne une augmentation des niveaux d’ARNm codant pour les protéines de jonction serrée ZO-3 et Claudin-2, ainsi que des niveaux accrus de la protéine ZO-3, [dix] Alors que lorsqu’il est combiné avec l’épuisement de la cingulin, il provoque une diminution de l’expression de ces protéines. [17]

La paracinguline joue également un rôle dans la phase initiale de l’assemblage de la jonction. En effet, son épuisement dans le modèle expérimental de «commutateur de calcium», qui permet l’étude de la formation de jonction dépendante du calcium, provoque un assemblage de jonction serré retardé, en corrélation avec une diminution de l’activité RAC1 GTPase. [9] Le domaine de la tige de la protéine est impliquée de manière critique dans cette régulation dépendante de Rac1 de l’assemblage de la jonction, car sa surexpression imite l’effet de l’épuisement de la paraculture; [douzième] Soit dit en passant, cela suggère également que le domaine de la tête empêche en quelque sorte son action au sein de la protéine pleine longueur. Le phénotype peut être secouru par une augmentation de l’activité RAC1 entraînée par la surexpression du GEF TIAM1, mais pas par une activité RhoA accrue. En effet, la paracinguline peut interagir avec et ainsi recruter TIAM1 à la jonction, permettant l’activation locale de Rac1 [dix] Les deux expériences de déplétion et de surexpression de parackeline ont également conduit à la conclusion qu’il interagit également avec et recrute Sh3BP1, qui est un inactivateur de la Rho GTPases CDC42 et Rac1 impliqués dans la formation de la jonction épithéliale en association avec la protéine filamenteuse de la protéine à plafonnement d’actine Capz, en contrôlant l’actine de l’actine en actine en actine en actine. – Remodelage de la membrane pilotée. [16] La paracsititude agit donc vraiment comme un adaptateur pour les régulateurs de Rho GTPase dans la région jonctionnelle apicale, et peut-être sur d’autres sites cellulaires, en raison de sa localisation extra-jonctionnelle. De plus, la cinguline et la paraculine ont une dynamique similaire, chevauchant partiellement les localisations subcellulaires et des interactions distinctes avec les cytosquelettes d’actine et de microtubules. [9]

Homologue [ modifier ]]

Le gène CGNL1 est conservé dans le chimpanzé, le singe rhésus, le chien, la vache, la souris, le rat, le poulet et le poisson zèbre. Le cingulin 1 et la cingulin sont des protéines homologues avec un bon degré de similitude dans l’organisation de séquence et de domaine. [8] [douzième] [13]

L’homologue de souris de CGNL1 a été désigné Jacop (protéine de bobine enroulée associée à la jonction). Jacop est recruté dans le complexe jonctionnel dans les cellules épithéliales et pour les contacts cellule-cellule dans les fibroblastes. Il a été suggéré que Jacop est impliqué dans l’ancrage des contacts cellulaires des cellules aux cytosquelettes à base d’actine dans les cellules. [8]

Maladies [ modifier ]]

La paracinguline a été jusqu’à présent impliquée dans deux maladies:

  1. Le syndrome de l’excès d’aromatase: l’inversion chromosomique hétérozygote met un promoteur aromatase cryptique contenant une partie du promoteur CGNL1 dans une position immédiatement au 5-prime de la région codante du gène du cytochrome P450, la famille 19, subfamily A, polypeptide 1 (CYP19A1). [18] [19]
  2. Schizophrénie: le locus CGNL1 est l’un des trois loci qui auraient été impliqués dans une sensibilité accrue à la schizophrénie par les duplications à 1p36,33. [20]

Les références [ modifier ]]

  1. ^ un b c GRCH38: ENSEMBL VERSION 89: ENSG00000128849 – Ensembl, mai 2017
  2. ^ un b c GRCM38: ENSEMBL VERSION 89: ENSMUSG00000032232 – Ensembl, mai 2017
  3. ^ “Référence humaine PubMed:” . Centre national pour l’information sur la biotechnologie, U.S. National Library of Medicine .
  4. ^ “Référence de souris PubMed:” . Centre national pour l’information sur la biotechnologie, U.S. National Library of Medicine .
  5. ^ Nagase T, Kikuno R, Hattori A, Kondo Y, Okumura K, Ohara O (Decimener 2000). “Prédiction des séquences codantes des gènes humains non identifiés. XIX. Les séquences complètes de 100 nouveaux clones d’ADNc du cerveau qui code pour les grandes protéines in vitro” . Recherche sur l’ADN . 7 (6): 347–355. est ce que je: 10.1093 / dnares / 7.6.347 . PMID 11214970 .
  6. ^ “Entrez Gene CGNL1-CINGULULIQUE 1 [HOMO SAPIENS (HUMAIN)]” .
  7. ^ un b Citi S, Pulmono P, Passchoud S (juin 2012). “Cinguline, paractuline et Plekha7: Signalisation et adaptateurs cytolélettiques au complexe jonctionnel apical” Annales de la New York Academy of Sciences . 1257 (1): 125–132. Bibcode: 2012YASA1257..125C . est ce que je: 10.1111 / j.1749-6632.2012.06506.x . PMID 22671598 . S2cid 35100062 .
  8. ^ un b c d C’est F g H je J k Ohnishi H, Nakahara T, Furuse K, Sasaki H, Tsukita S, Furuse M (octom 2004). “Jacop, une nouvelle protéine de plaque se localisant au niveau du complexe jonctionnel apical avec une similitude de séquence avec le cingulin” . Journal of Biological Chemistry . 279 (44): 46014–46022. est ce que je: 10.1074 / jbc.m402616200 . PMID 15292197 .
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  10. ^ un b c d C’est F Guillemot L, Paschoud S, Jond L, Foglia A, CI (octobre 2008). “La parackeuline régule l’activité des GTPases RAC1 et Rhoa en recrutant TIAM1 et GEF-H1 aux jonctions épithéliales” . Biologie moléculaire de la cellule . 19 (10): 4442–4453. est ce que je: 10.1091 / MBC.E08-06-0558 . PMC 2555940 . PMID 18653465 .
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Liens externes [ modifier ]]

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