Анкирин G и его изоформы (ген ANK3)

Сравнительно недавно обнаружен и охарактеризован ген ANK3 [ Kordeli E. et al., 1995 ]. Он кодирует несколько изоформ анкирина G, который присутствует практически во всех тканях (G - generalized). Кодируемый этим геном белок является основной формой анкирина в эпителии , миоцитах , гепатоцитах , меланоцитах , мегакариоцитах , клетках Лейдига и аксонах нейронов [ Peters L.L. et al., 1995 ].

В мозге анкирин G представлен 190, 270 и 480 кДа изоформами. При этом 190 кДа анкирин G, как и 440 кДа анкирин В , содержится в немиелинизированных аксонах, а 270 и 480 кДа анкирины G экспрессируются в перехватах Ранвье и в начальных сегментах миелинизированных аксонов [ Kordeli E. et al., 1995 , Peters L.L. et al., 1995 ].

Анкирин G с молекулярной массой 480 кДа - самая большая из известных изоформ анкирина (поэтому G также означает giant). Молекула анкирина G состоит из двух частей: глобулярной, обладающей мембраносвязывающей и спектринсвязывающей активностью ( мембраносвязывающий и спектринсвязывающий домены ), и длинной хвостовой ( регуляторной ) части. Отличительной чертой 480 и 270 кДа форм анкирина G является наличие уникального 46 кДа субдомена анкирина G , расположенного между глобулярной и хвостовой частью молекулы ( рис. 5 ). Этот субдомен по первичной структуре близок к муцинам и на 35% состоит из остатков серина и треонина [ Kordeli E. et al., 1995 ].

Содержащиеся в перехватах Ранвье и начальных сегментах аксонов 270 и 480 кДа формы анкирина G гликозилированы. Участки гликозилирования находятся в обогащенном Ser и Thr субдомене, где через атом кислорода к остаткам Ser и Thr присоединены остатки N-ацетилглюкозамина [ Kordeli E. et al., 1995 ]. По-видимому, благодаря такой посттрансляционной модификации становится возможной характерная для данных форм анкирина G локализация (как сказано выше, эти формы присутствуют в начальных сегментах аксонов и перехватах Ранвье, но не в миелинизированных участках аксонов) [ Zhang X. and Bennett V., 1996 ].

Для анкирина G впервые была показана тесная интеграция и взаимодействие между разными доменами, которые до последнего времени рассматривались лишь как модуляторные единицы. Не только мембраносвязывающий, но и спектринсвязывающий и регуляторный домены в молекуле анкирина G напрямую взаимодействуют с участками связывания, расположенными на плазматической мембране тел нейронов и начальных сегментов аксонов, внося каждый свой вклад в обеспечение специфической локализации и кластеризации молекул анкирина G [ Zhang X. and Bennett V., 1998 ].

Другая известная изоформа анкирина G (Ank G190), кодируемая геном ANK3, содержит в N-концевой части уникальную последовательность из 31-го аминокислотного остатка, мембраносвязывающий домен, содержащий 24 анкириновых повтора , спектринсвязывающий домен и укороченный регуляторный домен ( рис. 5 ). В этой изоформе анкирина нет обогащенной серином и треонином последовательности. Анкирин G190 экспрессируется в почках и легких [ Thevananther S. et al., 1998 ].

В результате альтернативного сплайсинга транскрипта гена ANK3 образуется также 214 кДа полипептид, обнаруживаемый в эпителиальных тканях (базолатеральная поверхность эпителия почек и кишечника, а также апикальная поверхность эпителиальных клеток сетчатки) [ Peters L.L. et al., 1995 ].

В почках , где представлен в основном эпителиальный анкирин (анкирин 3, или анкирин G) выявляются четыре изоформы с молекулярными массами 215, 200, 170 и 120 кДа, причем в дистальных трубочках коркового вещества почек доминируют 200 кДа и 215 кДа формы, а в проксимальных - 170 кДа и 120 кДа формы [ Doctor R.B. et al., 1998 ].

Продуктом гена ANK3 является также 119 кДа анкирин, ассоциированный с комплексом Гольджи ( Ank G119 ) ( рис. 5 ), который экспрессируется преимущественно в эпителиальных тканях и мышцах [ Devarajan P. et al., 1996 ], и изоформы с меньшей молекулярной массой 100-120 кДа), ассоциированные с лизосомами в макрофагах мышей [ Hoock T.C. et al., 1997 ].

Изоформы анкирина, кодируемые геном ANK3, были выявлены также в складках постсинаптических мембран, где локализуются потенциалчувствительные Na-каналы и молекулы некадгериновой системы адгезии (N-CAM) [ Kordeli E. et al., 1998 ]. Кроме того, в скелетных мышцах крысы был обнаружен 100 кДа продукт гена ANK3, который располагается в саркоплазматическом ретикулуме в области Z-дисков [ Kordeli E. et al., 1998 ].

Небольшие (120 и 105 кДа) изоформы анкирина G утрачивают мембраносвязывающий домен, содержащий анкириновые повторы. Они являются единственными формами анкирина, экспрессируемыми в кишечнике , печени и семенниках . В макрофагах мышей анкирин G также экспрессируется в виде 120 и 100 кДа изоформ. Эти изоформы анкирина обнаруживаются не в плазматической мембране, а в цитоплазме [ Hoock T.C. et al., 1998 ]. Спектринсвязывающий и регуляторный домены этих изоформ идентичны таковым в анкирине G, экспрессируемом в почках, а N-концевой домен редуцирован до сегмента, состоящего из 29 аминокислотных остатков. В цитоплазме макрофагов эти изоформы обнаружены также на поверхности лизосом [ Hoock T.C. et al., 1998 ].

Ссылки:

Все ссылки