Альфа-синуклеїн

Α-синуклеїн
Наявні структури PDB Пошук ортологів: PDBe RCSB Список кодів PDB 1XQ8, 2JN5, 2KKW, 2M55, 2X6M, 3Q25, 3Q26, 3Q27, 3Q28, 3Q29, 4BXL, 4R0U, 4R0W, 4RIK, 4RIL, 4ZNN, 5CRW, 2N0A
Ідентифікатори
Символи	SNCA, NACP, PARK1, PARK4, PD1, synuclein alpha
Зовнішні ІД	OMIM: 163890 MGI: 1277151 HomoloGene: 293 GeneCards: SNCA
Пов'язані генетичні захворювання
хвороба Паркінсона, autosomal dominant Parkinson disease 1, autosomal dominant Parkinson disease 4, деменція з тільцями Леві, хвороба Паркінсона, hereditary late onset Parkinson disease[1]
Онтологія гена Молекулярна функція • calcium ion binding • protein N-terminus binding • ferrous iron binding • phospholipid binding • зв'язування з іоном металу • fatty acid binding • oxidoreductase activity • magnesium ion binding • GO:0031493 histone binding • zinc ion binding • cysteine-type endopeptidase inhibitor activity involved in apoptotic process • GO:0001948, GO:0016582 protein binding • kinesin binding • tau protein binding • copper ion binding • microtubule binding • alpha-tubulin binding • phosphoprotein binding • phospholipase D inhibitor activity • beta-tubulin binding • identical protein binding • dynein complex binding • Hsp70 protein binding • cuprous ion binding • enzyme binding • protein domain specific binding • phospholipase binding • actin binding • SNARE binding Клітинна компонента • postsynapse • цитоплазма • гіалоплазма • мембрана • синапс • extracellular region • мітохондрія • actin cytoskeleton • perinuclear region of cytoplasm • цитоскелет • клітинне ядро • rough endoplasmic reticulum • рибосома • Синаптичні бульбашки • mitochondrial respiratory chain complex I • platelet alpha granule membrane • terminal bouton • лізосома • комплекс Ґольджі • внутрішньоклітинна мембранна органела • growth cone • клітинна мембрана • аксон • cell cortex • inclusion body • nuclear outer membrane • axon terminus • міжклітинні контакти • cytoplasmic vesicle membrane • міжклітинний простір • supramolecular fiber • soma • мітохондріальна зовнішня мембрана • мітохондріальна внутрішня мембрана • мітохондріальний міжмембранний простір • мітохондріальний матрикс • presynapse • synaptic vesicle membrane Біологічний процес • GO:1904089 negative regulation of neuron apoptotic process • negative regulation of norepinephrine uptake • response to interleukin-1 • response to interferon-gamma • regulation of glutamate secretion • response to magnesium ion • synaptic transmission, dopaminergic • regulation of reactive oxygen species biosynthetic process • positive regulation of protein serine/threonine kinase activity • cellular response to epinephrine stimulus • positive regulation of synaptic transmission • cellular response to copper ion • regulation of synaptic vesicle recycling • activation of cysteine-type endopeptidase activity involved in apoptotic process • response to cocaine • positive regulation of glutathione peroxidase activity • negative regulation of platelet-derived growth factor receptor signaling pathway • negative regulation of serotonin uptake • regulation of dopamine secretion • regulation of long-term neuronal synaptic plasticity • response to iron(II) ion • behavioral response to cocaine • regulation of locomotion • adult locomotory behavior • positive regulation of neurotransmitter secretion • cellular response to fibroblast growth factor stimulus • positive regulation of peptidyl-serine phosphorylation • regulation of acyl-CoA biosynthetic process • positive regulation of endocytosis • synaptic vesicle endocytosis • excitatory postsynaptic potential • regulation of neuronal synaptic plasticity • mitochondrial membrane organization • negative regulation of mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone • chemical synaptic transmission • GO:0033128 negative regulation of protein phosphorylation • negative regulation of exocytosis • positive regulation of hydrogen peroxide catabolic process • negative regulation of microtubule polymerization • calcium ion homeostasis • mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport • positive regulation of inositol phosphate biosynthetic process • dopamine biosynthetic process • synapse organization • negative regulation of dopamine metabolic process • positive regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol • negative regulation of apoptotic process • GO:1904489 regulation of reactive oxygen species metabolic process • regulation of neurotransmitter secretion • negative regulation of dopamine uptake involved in synaptic transmission • GO:1901227 negative regulation of transcription by RNA polymerase II • microglial cell activation • dopamine uptake involved in synaptic transmission • response to lipopolysaccharide • protein destabilization • neutral lipid metabolic process • negative regulation of thrombin-activated receptor signaling pathway • membrane organization • negative regulation of transporter activity • negative regulation of cysteine-type endopeptidase activity involved in apoptotic process • regulation of phospholipase activity • negative regulation of chaperone-mediated autophagy • GO:0010260 старіння людини • receptor internalization • negative regulation of monooxygenase activity • fatty acid metabolic process • dopamine metabolic process • regulation of neuron death • positive regulation of apoptotic process • synaptic vesicle transport • cellular response to oxidative stress • phospholipid metabolic process • negative regulation of histone acetylation • regulation of macrophage activation • positive regulation of receptor recycling • довготривала потенціація • GO:0097285 апоптоз • supramolecular fiber organization • regulation of presynapse assembly • positive regulation of inflammatory response • positive regulation of neuron death • negative regulation of neuron death • response to desipramine • regulation of transmembrane transporter activity • regulation of norepinephrine uptake • synaptic vesicle exocytosis • SNARE complex assembly • positive regulation of exocytosis • protein complex oligomerization • protein tetramerization • synaptic vesicle priming Джерела:Amigo / QuickGO
Шаблон експресії
Більше даних
Ортологи
Види	Людина	Миша
Entrez	6622	20617
Ensembl	ENSG00000145335	ENSMUSG00000025889
UniProt	P37840	O55042
RefSeq (мРНК)	NM_000345 NM_001146054 NM_001146055 NM_007308 NM_001375285 NM_001375286 NM_001375287 NM_001375288 NM_001375290	NM_001042451 NM_009221
RefSeq (білок)	NP_000336 NP_001139526 NP_001139527 NP_009292 NP_001362214 NP_001362215 NP_001362216 NP_001362217 NP_001362219	NP_001035916 NP_033247
Локус (UCSC)	Хр. 4: 89.7 – 89.84 Mb	Хр. 6: 60.71 – 60.81 Mb
PubMed search	[2]	[3]
Вікідані
Див./Ред. для людей Див./Ред. для мишей

Альфа-синуклеїн (англ. Synuclein alpha) — неструктурований білок, що зустрічається у великих кількостях в мозку людей та інших хордових[4][5][6][7]. Кодується геном SNCA, розташованим у людини на довгому плечі 4-ї хромосоми.[8] Довжина поліпептидного ланцюга білка становить 140 амінокислотних залишків, а молекулярна маса — 14 460[9].

Послідовність амінокислот

10		20		30		40		50
MDVFMKGLSK		AKEGVVAAAE		KTKQGVAEAA		GKTKEGVLYV		GSKTKEGVVH
GVATVAEKTK		EQVTNVGGAV		VTGVTAVAQK		TVEGAGSIAA		ATGFVKKDQL
GKNEEGAPQE		GILEDMPVDP		DNEAYEMPSE		EGYQDYEPEA

A: Аланін
D: Аспарагінова кислота
E: Глутамінова кислота
F: Фенілаланін
G: Гліцин
H: Гістидин
I: Ізолейцин
K: Лізин
L: Лейцин
M: Метіонін
N: Аспарагін
P: Пролін
Q: Глутамін
S: Серин
T: Треонін
V: Валін

Y: Тирозин

Білок має сайт для зв'язування з іоном міді. Він локалізується переважно в точках контакту нейронів, синапсах. Також секретований назовні.

Структура

Прийнято виділяти три основні домени в послідовності α-синуклеїну:

• амфіфільний N-кінцевий фрагмент (залишки 1-60), що має сильну спорідненість до мембран
• аполярний NAC регіон (від англійського non-amyloid-β component), що є основною причиною утворення амілоїдних фібрил[5] (залишки 61-95)
• негативно заряджений гідрофільний C-кінець, що забезпечує розчинність протеїну (залишки 96-140)

Цей поділ є умовним і вказує лишень що дані фрагменти відіграють в наведених взаємодіях більшу роль, ніж інші.

Функція

Фізіологічна функція α-синуклеїну ще не з'ясована, але з огляду на локалізацію вважається, що він бере участь в передачі нервових сигналів[4].

Результати досліджень вказують на його взаємодію з ліпідами мембран[10] та низкою білків,[4] а також ймовірну участь у циркуляції синаптичних везикул[11].

α-Синуклеїн є основним компонентом амілоїдних фібрил, що утворюють патологічні агрегати в мозку пацієнтів вражених хворобою Паркінсона.

Мутації

Декілька мутацій в послідовності α-синуклеїну призводять до різкого зростання ймовірності розвитку хвороби Паркінсона: A30P, A53T, E56K.[12]. Нещодавно також було повідомлено про патогеність мутацій H50Q,[13] і G51D.[14]

Література

• Ueda K., Saitoh T., Mori H. (1994). Tissue-dependent alternative splicing of mRNA for NACP, the precursor of non-A beta component of Alzheimer's disease amyloid. Biochem. Biophys. Res. Commun. 205: 1366—1372. PMID 7802671 DOI:10.1006/bbrc.1994.2816
• The status, quality, and expansion of the NIH full-length cDNA project: the Mammalian Gene Collection (MGC). Genome Res. 14: 2121—2127. 2004. PMID 15489334 DOI:10.1101/gr.2596504
• Pronin A.N., Morris A.J., Surguchov A., Benovic J.L. (2000). Synucleins are a novel class of substrates for G protein-coupled receptor kinases. J. Biol. Chem. 275: 26515—26522. PMID 10852916 DOI:10.1074/jbc.M003542200
• Nakamura T., Yamashita H., Takahashi T., Nakamura S. (2001). Activated Fyn phosphorylates alpha-synuclein at tyrosine residue 125. Biochem. Biophys. Res. Commun. 280: 1085—1092. PMID 11162638 DOI:10.1006/bbrc.2000.4253
• Alves da Costa C. (2003). Recent advances on alpha-synuclein cell biology: functions and dysfunctions. Curr. Mol. Med. 3: 17—24. PMID 12558071 DOI:10.2174/1566524033361690
• Waxman E.A., Mazzulli J.R., Giasson B.I. (2009). Characterization of hydrophobic residue requirements for alpha-synuclein fibrillization. Biochemistry. 48: 9427—9436. PMID 19722699 DOI:10.1021/bi900539p

Примітки

1. Захворювання, генетично пов'язані з Α-синуклеїн переглянути/редагувати посилання на ВікіДаних.
2. Human PubMed Reference:.
3. Mouse PubMed Reference:.
4. Genetics Home Reference: SNCA. U.S. National Library of Medicine. 12 листопада 2013. Архів оригіналу за 2 грудня 2013. Процитовано 14 листопада 2013.
5. Uéda K, Fukushima H, Masliah E, Xia Y, Iwai A, Yoshimoto M, Otero DA, Kondo J, Ihara Y, Saitoh T (Dec 1993). Molecular cloning of cDNA encoding an unrecognized component of amyloid in Alzheimer disease. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Т. 90, № 23. с. 11282—6. doi:10.1073/pnas.90.23.11282. PMC 47966. PMID 8248242. Архів оригіналу за 24 вересня 2015. Процитовано 30 січня 2016.
6. Xia Y, Saitoh T, Uéda K, Tanaka S, Chen X, Hashimoto M, Hsu L, Conrad C, Sundsmo M, Yoshimoto M, Thal L, Katzman R, Masliah E (Oct 2001). Characterization of the human alpha-synuclein gene: Genomic structure, transcription start site, promoter region and polymorphisms. Journal of Alzheimer's Disease. Т. 3, № 5. с. 485—494. PMID 12214035. Архів оригіналу за 14 травня 2016. Процитовано 30 січня 2016.
7. Xia Y, Saitoh T, Uéda K, Tanaka S, Chen X, Hashimoto M, Hsu L, Conrad C, Sundsmo M, Yoshimoto M, Thal L, Katzman R, Masliah E (2002). Characterization of the human alpha-synuclein gene: Genomic structure, transcription start site, promoter region and polymorphisms: Erratum p489 Fig 3. J. Alzheimers Dis. Т. 4, № 4. с. 337. Архів оригіналу за 14 травня 2016. Процитовано 30 січня 2016.
8. HUGO Gene Nomenclature Commitee, HGNC:11138 (англ.) . Архів оригіналу за 28 квітня 2018. Процитовано 26 квітня 2018. [Архівовано 2018-04-28 у Wayback Machine.]
9. UniProt, P37840 (англ.) . Архів оригіналу за 28 квітня 2018. Процитовано 26 квітня 2018.
10. Chandra S, Chen X, Rizo J, Jahn R, Südhof TC (Apr 2003). A broken alpha-helix in folded alpha-Synuclein. The Journal of Biological Chemistry. Т. 278, № 17. с. 15313—8. doi:10.1074/jbc.M213128200. PMID 12586824.
11. Diao J, Burré J, Vivona S, Cipriano DJ, Sharma M, Kyoung M, Südhof TC, Brunger AT (2013). Native α-synuclein induces clustering of synaptic-vesicle mimics via binding to phospholipids and synaptobrevin-2/VAMP2. eLife. Т. 2. с. e00592. doi:10.7554/eLife.00592. PMC 3639508. PMID 23638301.
12. Polymeropoulos MH, Lavedan C, Leroy E, Ide SE, Dehejia A, Dutra A, Pike B, Root H, Rubenstein J, Boyer R, Stenroos ES, Chandrasekharappa S, Athanassiadou A, Papapetropoulos T, Johnson WG, Lazzarini AM, Duvoisin RC, Di Iorio G, Golbe LI, Nussbaum RL (June 1997). Mutation in the alpha-synuclein gene identified in families with Parkinson's disease. Science. 276 (5321): 2045—7. doi:10.1126/science.276.5321.2045. PMID 9197268. {{cite journal}}: Недійсний |display-authors=6 (довідка)
13. Appel-Cresswell S, Vilarino-Guell C, Encarnacion M, Sherman H, Yu I, Shah B, Weir D, Thompson C, Szu-Tu C, Trinh J, Aasly JO, Rajput A, Rajput AH, Jon Stoessl A, Farrer MJ (June 2013). Alpha-synuclein p.H50Q, a novel pathogenic mutation for Parkinson's disease. Movement Disorders. 28 (6): 811—3. doi:10.1002/mds.25421. PMID 23457019. {{cite journal}}: Недійсний |display-authors=6 (довідка)
14. Lesage S, Anheim M, Letournel F, Bousset L, Honoré A, Rozas N, Pieri L, Madiona K, Dürr A, Melki R, Verny C, Brice A (April 2013). G51D α-synuclein mutation causes a novel parkinsonian-pyramidal syndrome. Annals of Neurology. 73 (4): 459—71. doi:10.1002/ana.23894. PMID 23526723. {{cite journal}}: Недійсний |display-authors=6 (довідка)

Див. також

• Хромосома 4

Портал «Біологія»   Портал «Хімія»