Винкулин: структура
В настоящее время винкулин детально изучен на примере человека ( Weller, P.A. ,1990 ), цыпленка ( Price,G., 1987 , Price,G., 1989 ; Coutu, M.D.,1988 ) и нематоды Caenorhabditis elegans ( Barsted, 1989 ).
Молекула белка размером 1066 аминокислот (что характерно для человека и цыпленка) содержит 2 домена , которые получаются при протеолизе белка протеазой V8 S.aureus ( Gimona, 1988 ) ( рис.4 ):
1. N-концевой глобулярный домен, 95кДа,
2. С-концевой удлиненный домен, 30кДа. Обе части белка соединены пролин- богатым участком длиной 41 аминокислота, где и находятся 2 сайта действия протеазы V8 ( Coutu & Craig, 1988 ).
Вторичная структура амино- и карбоксиконцевых доменов белка состоит, в основном, из альфа-спиралей( >60%) . Пролин-богатый район содержит две структуры типа поворот-спираль. ( Price, 1989 ). Эксперименты по трансфекции и экспрессии в клетках головной и хвостовой части винкулина указывают, что оба домена молекулы содержат последовательности, необходимые для локализации белка в фокальных контактах ( Bendori, R., 1989 ).
Винкулин может быть фосфорилирован по серину, треонину и тирозину ( Werth & Pastan, 1984 ; Burridge, 1988 ; Turner, 1989 ).
По данным Kellie & Wegglesworth, 1987 , к белку могут быть присоединены миристиновая и пальмитиновая жирные кислоты .
Аминоконцевая часть белка длиной 1-259 аминокислот содержит талинсвязывающий сайт и является наиболее консервативной ( Jones, P., 1989 ).
Сравнение последовательности винкулина человека и цыпленка в этом районе выявило всего 5 различий между ними. Делеции размером в 34 аминокислоты в положении 167-201 сильно уменьшает талинсвязывающую способность ( Jones, P., 1989 ). Найдена сДНК у эмбриона цыпленка, в которой отсутствует нуклеотиды, кодирующие именно эти аминокислоты ( Gilmore, 1992 ). Интерестно, что аминокислоты в положении 178-185 идентичны у всех трех видов, возможно они тоже включены в функцию связывания талина ( Weller, 1990 ).
Карбоксиконцевая часть включает пролин-богатый участок и содержит только 13 различий по аминокислотному составу на протяжении 478 аминокислот. Этот район может вызывать самоассоциацию молекул винкулина в условиях высокой йонной силы in vitro ( Milam, L.M., 1985 ), а также содержит сайт связывания для цитоскелетного белка паксиллина , который может вызывать тот же эффект ( Turner, C.T., 1990, Turner, C.T., 1994 ).
Центральный район белка - это 3 повтора по 112 аминокислот ( положения 259-589) неизвестной функции ( Price, G., 1989 ) . В нем найдено 32 аминокислотных отличия на 330 аминокислот. Он наименее консервативен в эволюции , у нематоды один из повторов вообще отсутствует ( Barstead & Waterson, 1989 ; Weller, 1990 ).
Сравнение белковой последовательности винкулина человека и цыпленка выявило высокий уровень гомологии : 95% по аминокислотному составу и 82% по нуклеотидному составу. Винкулин нематоды в области N и C концов белка относительно центральных повторов дает 54% и 61 % гомологии соответственно по отношению к винкулину человека . Наибольшая дивергенция наблюдается в области центральных повторов и , на уровне мРНК , в 5' и 3' нетранслируемых районах.
В литературе в течение десятка лет оставался открытым вопрос : взаимодействует ли винкулин с актином напрямую ( Jockusch, B. M. & Isenberg, G., 1981 ; Wilkins, J.A. & Lin, S., 1986 ; Ruhnau ,K ., 1988 ; Weatmeyer, A., 1990 ) или же это взаимодействие опосредовано другими белками ( Evans, R.R.,1984 ; Otto, J.J.,1986 ).
В работах Johnson & Craig, 1995 было показано, что винкулин содержит скрытый актинсвязывающий домен .
Внутримолекулярные взаимодействия N- концевого глобулярного домена и С-концевой хвостовой части маскируют F- актин связывающий сайт . Он находится в карбоксиконцевом домене, в районе с 858 по 1066 аминокислоту. Эти же взаимодействия уменьшают сродство винкулина к талину ( Johnson & Craig, 1994 ).
