terminalno domen klatrina u kompleksu sa tlpwdlwtt
Identifikatori
Simbol
Clathrin_propel
Veza klatrinskog teškog lanca
Klatrinski terminalni domen u kompleksu sa tlpwdlwtt
Identifikatori
Simbol
Clathrin-link
Klatrin je protein koji ima centralnu ulogu u formiranju vezikula. Po prvi puta ga je izolirala Barbara Pears i imenovala kao klatrin 1975.[1]
Klatrin ima strukturu triskelionskog oblika, sastavljenu od po tri klatrinska teška i lahka lanca. Kad se ove strukture spoje nastaje polihedralna rešetka oko vezikule. Pokrivajući proteini kao što je klatrina upotrebljavaju se za formiranje malih vezikula, kojima se molekule mogu bezbjedno trasportirati između ćelija. Endocitoza i egzocitoza vezikula omogućava ćelijama razmjenu hranljivih tvari,unose signalnih receptora, posredovanje imunog odgovora, nakon testiranja vanćelijskog prostora i uklanjanje ćelijskih ostataka nakon upale tkiva. Ovaj mehanizam povremeno također služi i za uklanjanja patogena ili toksina.
Katrin se sastoji od tri klatrinska teška lancima u interakciji sa svojim C-krajevima, a svaki teški lanac ima ~ 190 kDa , a lahki ~ 25 kDa, koji su čvrsto vezani. Tri teška lanca daju strukturnu okosnicu klatrinske rešetke, a smatra se da tri lahka lanca reguliraju formiranje i demontažu klatrinske rešetke. Postoje dva oblika klatrinskih lahkih lanaca, označenih sa a i b. Gen glavnog klatrinskog teškog lanca, kod ljudi se nalazi na hromosomu 17, u svim ćelijama. Drugi klatrinski gen teškog lanca je na hromosomu 22, a ispoljava se u mišićima.
Klatrinski teški lanac se često opisuje kao noga, sa poddomenom, predstavljenim kao stopalo (domen N-kraja), a zatim gležanj, distalni dio noge, koljena, proksimalni dio noge, i trimerizirani domen. Domen N-kraja sastoji se od sedam krilaca β-propelerne strukture. Drugi domeni čine super-heliks kratkih alfa heliksa. Ovo je prvobitno određeno iz strukture proksimalnog dijela domena nogu, koji su identificirani i sastoje se od manjih strukturnih modula teksture ponavljajućeg motiva klatrinskog teškog lanca. Lahki lanci vežu prvenstveno proksimalni dio nožnog dijela teškog lanca sa nekim interakcijama u blizini trimerizacijskog domena. β-propeler, u 'stopalu' klatrina sadrži više mjesta vezanja za interakciju s drugim proteinima.
Kada se triskele okupe zajedno u otopini, mogu komunicirati sa dovoljno fleksibilnosti da se formira 6-člani prsten (heksagon) da daju ravne rešetke ili 5-člani prsten (petougao) koji koji su neophodni za zakrivljene rešetkaste formacije. Kada su mnogi spojeni, mogu formirati strukturu koja liči na koš. Prikazana struktura je izgrađena od 36 jedinica, od kojih je jedna prikazana u plavoj boji. Još jedna zajednička grupa je skraćeni ikosaedar. U rešetki vezikula mora biti prisutno najmanje 12 petouglova.
U ćeliji, klatrinski triskelion u citoplazmi se veže na proteinski adapter koji veže membranu, koja povezuje jednu od svoja tri noge u jednom trenutku. Klatrin ne može direktno vezati za membranu ili teret i umjesto toga koristi adapterski protein da to uradi. Klatrinska struktura se veže za druge membranske dodatke da formiraju zaobljene rešetke heksagona i petouglova, podsjećajući panel nogometne lopte, pri čemu vuče membranu u pupoljak. Izgradnjom različitih kombinacija 5-članih i 6-članih prstenova, mogu se sastaviti vezikule različitih veličina. Rešetka najmanjeg klatrina zove mini-kaput, a ima 12 pentagona i samo dva heksagona. Čak i manje rešetke sa nula heksagona vjerojatno se ne formiraju od prirodnih proteina, jer su stopala previše glomazna.
Kao i mnogi drugi proteini, klatrin predstavlja savršen slučaj forme za slijedeće funkcije: obavlja kritične uloge u oblikovanju okruglih vezikula u citoplazmi za unutarćelijski promet. Klatrinom obložene vezikule (CCV) selektivno sortiraju vrste tereta na ćelijsku membranu, trans -Golgijevu mrežu i endosomske kompartmente prometne puteve više membrana. Nakon popanja vezikula u citoplazmu, omotač se brzo rastavlja, omogućavajući klatrinim da recikliraju, a vezikule bivaju prebačene u različite lokacije.
Za samostalno sklapanje i uključivanje, odgovorne su adapterske molekulei. Dva primjera proteinskih adaptera pro su AP180[2] i epsin.[3][4][5] AP180 se koristi u formiranju sinapsnih vezikula. Priključuje klatrin na membrane i promovira svoje polimerizacijapolimerizaciju. Epsin i angažirani klatrin na membran promovira svoje polimerizacije, i mogu pomoći u deformiranju membrane, a time i klatrinom obložene vezikule mogu pupati. U ćeliji, plutaju u citoplazmi i vežunse na proteinski adapter, koji povremano povezuje jedno od njegovih stopala sa membranom. Ova struktura se veže za one druge koje su pričvršćene na membranu i formiraju poliedarske rešetke, skelione, što povlači membranu u pupoljak. Skelion se ne veže direktno na membranu, već za proteinski adapter koji prepoznaju molekule na površini membrane
Klatrin ima i drugu funkciju, osim oblaganja organela. U nedijelećim ćelijama, kontinuirano se formiraju klatrinom. Formiranje takvih vezikula je ugašeno u ćelijama koje su u toku mitoze. Tokom mitoze, klatrin se veže za aparat diobenog vretena, u kompleksu sa druga dva proteina: TACC3 i CH-TOG / CKAP5. Klatrin pomaže u okupljanju hromosoma, stabilizacijom kinetohorskih vlakna mitoznog vretena. Domen amino-terminala klatrinskog teškog lanca i TACC domen TACC3 vežu mikrotubule za površine TACC3 / CH-TOG / klatrin da se vežui za mitozno vreteno. Stabilizacija kinetohorskih vlakna zahtijeva trimernu strukturu klatrinA, kako bi se mikrotubule vezale unakrsno [6][7]
Klatrinom posredovane endocitoze (CME) reguliraju mnoge ćelijske fiziološke procese, kao što su internalizacija faktora rasta i receptora, ulazak patogena i sinaptičke transmisije. Smatra se da napadači ćelija koriste put nutrijenata da ostvare pristup mehanizmima repliciranja ćelije. Nutrijentski puz otvaraju određene signalne molekule. Dva hemijska spoja, pod nazivom Pitstop 1 i Pitstop 2, koji su selektivni inhibitori klatrina, mogu ometati patogenu aktivnost, i na taj način štite ćelije od invazije. Ova dva spoja selektivno blokiraju endocitozni ligand, u suradnji sa klatrinskim terminalnim domenom in vitro.[8] Međutim, upitno je da li specifičnost ovih spojeva blokira klatrinom posredovane endocitoze.[9]
^Role of the Clathrin Terminal Domain in Regulating Coated Pit Dynamics Revealed by Small Molecule Inhibition|Cell, Volume 146, Issue 3, 471-484, 5 August 2011 Abstract
Ford MG, Mills IG, Peter BJ, Vallis Y, Praefcke GJ, Evans PR, McMahon HT (2002). "Curvature of clathrin-coated pits driven by epsin". Nature. 419 (6905): 361–6. doi:10.1038/nature01020. PMID12353027. Nepoznati parametar |month= zanemaren (pomoć)CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
Fotin A, Cheng Y, Sliz P, Grigorieff N, Harrison SC, Kirchhausen T, Walz T (2004). "Molecular model for a complete clathrin lattice from electron cryomicroscopy". Nature. 432 (7017): 573–9. doi:10.1038/nature03079. PMID15502812. Nepoznati parametar |month= zanemaren (pomoć)CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
Pérez-Gómez J, Moore I (2007). "Plant endocytosis: it is clathrin after all". Current Biology : CB. 17 (6): R217–9. doi:10.1016/j.cub.2007.01.045. PMID17371763. Nepoznati parametar |month= zanemaren (pomoć) (Review on involvement of clathrin in plant endocytosis - proven recently)
Royle SJ, Bright NA, Lagnado L (2005). "Clathrin is required for the function of the mitotic spindle". Nature. 434 (7037): 1152–7. doi:10.1038/nature03502. PMID15858577. Nepoznati parametar |month= zanemaren (pomoć)CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
Knuehl C, Chen CY, Manalo V, Hwang PK, Ota N, Brodsky FM (2006). "Novel binding sites on clathrin and adaptors regulate distinct aspects of coat assembly". Traffic (Copenhagen, Denmark). 7 (12): 1688–700. doi:10.1111/j.1600-0854.2006.00499.x. PMID17052248. Nepoznati parametar |month= zanemaren (pomoć)CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
Edeling MA, Smith C, Owen D (2006). "Life of a clathrin coat: insights from clathrin and AP structures". Nature Reviews Molecular Cell Biology. 7 (1): 32–44. doi:10.1038/nrm1786. PMID16493411. Nepoznati parametar |month= zanemaren (pomoć)CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
