ซิงกูลิน
| ซีจีเอ็น | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ตัวระบุ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ชื่อเรียกอื่น | CGN , ซิงกูลิน | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รหัสภายนอก | โอมิม : 609473 ; เอ็มจีไอ : 1927237 ; โฮโมโลยีน : 41394 ; GeneCards : CGN ; OMA : CGN - ออโธโลจี | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| วิกิดาต้า | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cingulin (CGN; มาจากภาษาละตินcingere "เพื่อสร้างเข็มขัดรอบ") เป็นโปรตีน ไซโตโซลิก ที่เข้ารหัสโดยยีนCGN ในมนุษย์[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]ซึ่งอยู่บริเวณtight junctions (TJs) ของเซลล์เยื่อบุผิวและเซลล์บุผนังหลอดเลือดของสัตว์มีกระดูกสันหลัง
การค้นพบ
Cingulin ถูกค้นพบครั้งแรกที่ห้องปฏิบัติการชีววิทยาโมเลกุล MRC (เคมบริดจ์ สหราชอาณาจักร) โดย ดร. Sandra Citi ในฐานะโปรตีนที่มีอยู่ในเซลล์เยื่อบุผิวลำไส้ไก่ ซึ่งบริสุทธิ์ร่วมกับไมโอซิน II ที่ไม่ใช่กล้ามเนื้อ และมีตำแหน่งเฉพาะที่จุดเชื่อมต่อแน่น ( zonulae occludentes ) [ 8 ]
โครงสร้างและปฏิสัมพันธ์
ซิงกูลินเป็นโฮโมไดเมอร์ โดยแต่ละซับยูนิตประกอบด้วยโดเมน "หัว" ทรงกลมที่ปลาย N โดเมน "แท่ง" ขดเกลียวอัลฟาแบบยาว และบริเวณ "หาง" ทรงกลมขนาดเล็กที่ปลาย C [ 9 ]โครงสร้างนี้ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีในสัตว์มีกระดูกสันหลัง[ 5 ]อย่างไรก็ตาม ยังไม่พบโฮโม ล็อกของซิงกูลิน ในสัตว์ ไม่มีกระดูกสันหลัง
ในหลอดทดลองซิงกูลินสามารถจับและรวมกลุ่มเส้นใยแอคติน และมีปฏิสัมพันธ์กับไมโอซิน II และโปรตีน TJ หลายชนิด รวมถึง ZO-1, ZO-2, ZO-3, พาราซิงกูลินและออคคลูดิน [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] นอกจาก นี้ ซิงกูลิ นยังสร้างคอมเพล็กซ์กับ JAM-A ซึ่งเป็นโปรตีนเมมเบรนไทต์ จังก์ชัน [ 10 ]ปฏิสัมพันธ์ของโปรตีนซิงกูลินส่วนใหญ่เกิดขึ้นผ่านโดเมนหัวทรงกลม ซิงกูลินมีปฏิสัมพันธ์กับ ZO-1 ผ่านโมทีฟปฏิสัมพันธ์ ZO-1 ที่ปลาย N (ZIM) ในบริเวณหัว[ 13 ] [ 14 ]โดเมนแท่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสร้างไดเมอร์และการมีปฏิสัมพันธ์กับตัวกระตุ้น RhoA, GEF-H1 [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
นอกจากนี้ ยังพบว่า Cingulin มีปฏิสัมพันธ์กับไมโครทูบูล (MTs) ผ่านทางบริเวณหัว N-terminal และปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ถูกควบคุมโดยการฟอสโฟรีเลชันโดยโปรตีนไคเนสที่กระตุ้นด้วยอะดีโนซีนโมโนฟอสเฟต (AMPK) [ 18 ]
การทำงาน
หน้าที่ของซิงกูลินได้รับการศึกษาโดย วิธี การน็อคเอาท์ (KO), น็อคดาวน์ (KD) และการแสดงออกเกิน เอ็มบริออยด์บอดี้ที่ได้จากเซลล์ต้นกำเนิดของตัวอ่อนซึ่งมีอัลลีลซิงกูลินหนึ่งหรือทั้งสองถูกกำหนดเป้าหมายโดยการรวมตัวกันแบบโฮโมโลจัส แสดงให้เห็นถึงไทต์จังก์ชันที่ดูเหมือนปกติ แต่มีการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนจำนวนมาก รวมถึงยีนโปรตีนไทต์จังก์ชัน ( คลอดีน-2 , คลอดีน-6 , คลอดีน-7และออคคลูดิน ) และปัจจัยการถอดรหัส (รวมถึงGATA4 ) [ 13 ] การเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของคลอดีน-2 และ ZO-3 ยังพบได้ในเซลล์ไตที่เพาะเลี้ยง (MDCK) ที่ขาดซิงกูลิ นโดยshRNA [ 16 ]
ในปี 2012 ได้มีการอธิบายฟีโนไทป์ของหนูที่ขาดซิงกูลิน ซึ่งพิสูจน์ได้ว่า TJ ที่ทำงานได้ในร่างกายสามารถเกิดขึ้นได้โดยปราศจากซิงกูลิน[ 19 ]ซิงกูลินยังได้รับการรายงานว่าควบคุม การแสดงออกของ คลอดีน-2 ร่วมกับพาราซิงกูลิน ผ่านกลไกที่ขึ้นอยู่และไม่ขึ้นอยู่ของ RhoA [ 19 ] [ 20 ] บทบาทของซิงกูลินในการพัฒนาได้รับการศึกษาโดย การลดปริมาณโดยใช้ มอร์โฟลิโน [ 21 ] โอลิโกนิวคลีโอไทด์ในไก่ ซึ่งบ่งชี้ว่าซิงกูลินมีส่วนเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของสันประสาท ในตัวอ่อนหนูและกบในระยะแรก ซิงกูลินจากแม่จะอยู่บริเวณคอร์เทกซ์ของเซลล์ ในระยะแรกของการพัฒนาของหนู ซิงกูลินในไซโตคอร์เทกซ์จะปรากฏตั้งแต่ระยะโอโอเจเนซิส (บริเวณสัมผัสระหว่างคูมูลัสกับโอโอไซต์) จนถึงระยะโมรูลา 16 เซลล์ (บริเวณไมโครวิลลัสส่วนปลาย) ในระยะแรกของการเกิดตัวอ่อน จากนั้นซิงกูลินจากแม่จะถูกย่อยสลายโดยการหมุนเวียนของเอนโดไซโทซิสตั้งแต่ระยะ 32 เซลล์ สำหรับซิงกูลินจากไซโกต มันจะสะสมอยู่ที่ไทต์จังก์ชันตั้งแต่ระยะ 16 เซลล์ 10 ชั่วโมงหลังจากการประกอบ ZO-1 ยิ่งไปกว่านั้น การสังเคราะห์ซิงกูลินในตัวอ่อนหนูในระยะแรกนั้นมีความจำเพาะต่อเนื้อเยื่อ และเกิดขึ้นในบลาสโตซิสต์ (เพิ่มขึ้นในโทรเฟคโตเดอร์มและลดลงในเซลล์ชั้นใน) [ 22 ] [ 23 ]ใน ตัวอ่อน Xenopus laevisซิงกูลินจากแม่จะถูกดึงดูดไปยังจุดเชื่อมต่อเซลล์ส่วนปลายตั้งแต่ระยะ 2 เซลล์[ 24 ] [ 25 ]
โฮโมล็อก
ในปี พ.ศ. 2547 มีการค้นพบโปรตีนที่มีความคล้ายคลึงกับซิงกูลินและตั้งชื่อว่า JACOP (หรือที่รู้จักกันในชื่อพาราซิงกูลิน หรือโปรตีนซิงกูลินไลค์ 1; CGNL1 ) [ 17 ]
โรคของมนุษย์
แม้ว่าซิงกูลินจะมีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมการส่งสัญญาณ RhoA และการแสดงออกของยีนในเซลล์เพาะเลี้ยงและหนู KO แต่ก็ยังไม่มีข้อมูลใดๆ เกี่ยวกับบทบาทเฉพาะของซิงกูลินในโรคของมนุษย์[ 15 ] [ 16 ] [ 19 ] การแสดงออกของซิงกูลินได้รับการศึกษาในมะเร็งของมนุษย์และพบว่ามีการแสดงออกในอะเดโนคาร์ซิโนมาและลดลงในสความัสคาร์ซิโนมา[ 26 ] [ 27 ]นอกจากนี้ สารยับยั้งฮิสโตนดีอะเซทิเลส เช่น โซเดียมบิวทิเรต สามารถเพิ่มการแสดงออกของซิงกูลินในเซลล์เพาะเลี้ยงบางชนิดได้อย่างมาก[ 28 ]ซิงกูลิน เช่นเดียวกับโปรตีนเชื่อมต่ออื่นๆ สามารถใช้เป็นเครื่องหมายของการแยกแยะเยื่อบุผิว และเป็นเครื่องหมายวินิจฉัยเพื่อแยกแยะอะเดโนคาร์ซิโนมาออกจากสความัสคาร์ซิโนมา
อ่านเพิ่มเติม
- Wolburg H, Lippoldt A (มิถุนายน 2545). "จุดเชื่อมต่อแน่นของอุปสรรคเลือด-สมอง: การพัฒนา องค์ประกอบ และการควบคุม" เภสัชวิทยาหลอดเลือด38 (6): 323– 37. doi : 10.1016/S1537-1891(02)00200-8 . PMID 12529927 .
- บัซโซนี่ จี, มาร์ติเนซ-เอสตราดา โอเอ็ม, ออร์เซนิโก เอฟ, กอร์เดนอนซี่ เอ็ม, ซิตี้ เอส, เดยาน่า เอ (กรกฎาคม 2000) "อันตรกิริยาของโมเลกุลการยึดเกาะของรอยต่อกับส่วนประกอบของรอยต่อที่แน่น ZO-1, ซิงกูลิน และออคคลูดิน " วารสารเคมีชีวภาพ . 275 (27): 20520– 6. ดอย : 10.1074/ jbc.M905251199 hdl : 11577/2465880 . PMID 10877843 .
- D'Atri F, Nadalutti F, Citi S (สิงหาคม 2545). "หลักฐานสำหรับปฏิสัมพันธ์เชิงฟังก์ชันระหว่างซิงกูลินและ ZO-1 ในเซลล์เพาะเลี้ยง"วารสารเคมีชีวภาพ 277 ( 31): 27757– 64. doi : 10.1074/jbc.M203717200 . PMID 12023291 .
- Gevaert K, Goethals M, Martens L, Van Damme J, Staes A, Thomas GR, Vandekerckhove J (พฤษภาคม 2546). "การสำรวจโปรตีโอมและการวิเคราะห์กระบวนการโปรตีนโดยการระบุเปปไทด์ปลาย N ที่คัดแยกด้วยสเปกโทรเมตรีมวล" Nature Biotechnology . 21 (5): 566– 9. doi : 10.1038/nbt810 . PMID 12665801 . S2CID 23783563 .
- Jin J, Smith FD, Stark C, Wells CD, Fawcett JP, Kulkarni S, Metalnikov P, O'Donnell P, Taylor P, Taylor L, Zougman A, Woodgett JR, Langeberg LK, Scott JD, Pawson T (สิงหาคม 2547). "การวิเคราะห์โปรตีน หน้าที่ และโดเมนของโปรตีนที่จับกับ 14-3-3 ในร่างกายที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมโครงสร้างเซลล์และการจัดระเบียบเซลล์" Current Biology . 14 (16): 1436– 50. Bibcode : 2004CBio...14.1436J . doi : 10.1016/j.cub.2004.07.051 . PMID 15324660 . S2CID 2371325 .
- Benzinger A, Muster N, Koch HB, Yates JR, Hermeking H (มิถุนายน 2548). "การวิเคราะห์โปรตีโอมิกส์แบบกำหนดเป้าหมายของ 14-3-3 ซิกมา ซึ่งเป็นตัวกระตุ้น p53 ที่มักถูกปิดการทำงานในมะเร็ง" Molecular & Cellular Proteomics . 4 (6): 785– 95. doi : 10.1074/mcp.M500021-MCP200 . PMID 15778465 .
- Aijaz S, D'Atri F, Citi S, Balda MS, Matter K (พฤษภาคม 2548). "การจับกันของ GEF-H1 กับตัวเชื่อมต่อ cingulin ที่เกี่ยวข้องกับ tight junction ส่งผลให้เกิดการยับยั้งการส่งสัญญาณ Rho และการเปลี่ยนผ่านเฟส G1/S" Developmental Cell . 8 (5): 777– 86. doi : 10.1016/j.devcel.2005.03.003 . PMID 15866167 .
- Kim JE, Tannenbaum SR, White FM (2005). "Global phosphoproteome of HT-29 human colon adenocarcinoma cells". Journal of Proteome Research . 4 (4): 1339– 46. doi : 10.1021/pr050048h . PMID 16083285 .