Parvalbumin

Parvalbumin je albuminový protein, který váže vápník s nízkou molekulovou hmotností (obvykle 9-11 kDa).

Má tři motivy EF-ruky a strukturálně souvisí s kalmodulinem a troponinem C. Parvalbumin se nachází v rychle se stahujících svalech, kde jsou jeho hladiny nejvyšší, stejně jako v mozku a některých endokrinních tkáních. Parvalbumin je malý, stabilní protein obsahující vazebná místa vápníku typu EF-ruky. Podílí se na signalizaci vápníku. Typicky je tento protein rozdělen do tří domén, domén AB, CD a EF, z nichž každá jednotlivě obsahuje motiv helix-loop-helix.[1] V doméně AB je delece dvou aminokyselin v oblasti smyčky, zatímco domény CD a EF obsahují N-terminál a C-terminál.[1] Vápník vážící proteiny hrají roli v mnoha fyziologických procesech, zejména v regulaci buněčného cyklu, produkci druhého messengeru, svalové kontrakci, organizaci mikrotubulů a fototransdukci. Proto proteiny vážící vápník musí rozlišovat vápník i v přítomnosti vysokých koncentrací jiných kovových iontů. Mechanismus selektivity vápníku byl rozsáhle studován.[2] Změny ve funkci neuronů exprimujících parvalbumin byly zapojeny do různých oblastí klinického zájmu, jako je Alzheimerova choroba,[3] autismus, schizofrenie, kognitivní poruchy související s věkem a některé formy rakoviny.[1]

Lokalizace a funkce

Pvalb je exprimován v retikulárním jádru talamu v 56. postnatálním dnu myši. Allen Brain Atlases
V mozečku dospělých myší je Pvalb exprimován v Purkinjových buňkách a interneuronech molekulární vrstvy. Allen Brain Atlases

Parvalbumin v nervové tkáni

Parvalbumin (PV) je přítomen v GABAergických interneuronech v nervovém systému, zejména v retikulárním thalamu, [4] a je exprimován převážně tzv. "lustrovými" (chandeler) a košovými (basket) buňkami v kůře. V mozečku je PV exprimován v Purkyňových buňkách a interneuronech molekulární vrstvy. [5] V hippocampu jsou interneurony PV rozděleny do košových, axo-axonických, bistratických a oriens-lacunosum moleculare (O-LM) buněk, přičemž každý podtyp je zaměřen na odlišné domény pyramidálních buněk . [6]

PV interneuronové spojení je většinou perisomatické (kolem buněčného těla neuronů). Většina FV interneuronů má rychlé Akční potenciály, také se předpokládá, že způsobují gama vlny zaznamenané v EEG .

Interneurony exprimující PV představují přibližně 25% GABAergických buněk v DLPFC primátů . [7] [8] Dalšími proteiny vázajícími se na vápník jsou kalretinin (nejhojnější podtyp v DLPFC, asi 50%) a calbindin . Interneurony jsou také rozděleny do podskupin expresí neuropeptidů, jako je somatostatin, neuropeptid Y, cholecystokinin

Patologie

Snížená exprese PV a GAD67 byla nalezena u PV + GABAergických interneuronů u schizofrenie .[9] [10] PV byla identifikována jako alergen způsobující alergii na ryby . [11]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Parvalbumin na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b c Cates MS, Teodoro ML, Phillips GN. Molecular mechanisms of calcium and magnesium binding to parvalbumin. Biophysical Journal. March 2002, s. 1133–46. DOI 10.1016/S0006-3495(02)75472-6. PMID 11867433. (anglicky) 
  2. ↑ Dudev T, Lim C. Competition among metal ions for protein binding sites: determinants of metal ion selectivity in proteins. Chemical Reviews. January 2014, s. 538–56. DOI 10.1021/cr4004665. PMID 24040963. (anglicky) 
  3. ↑ Verret L, Mann EO, Hang GB, Barth AM, Cobos I, Ho K, Devidze N, Masliah E, Kreitzer AC, Mody I, Mucke L, Palop JJ. Inhibitory interneuron deficit links altered network activity and cognitive dysfunction in Alzheimer model. Cell. April 2012, s. 708–21. DOI 10.1016/j.cell.2012.02.046. PMID 22541439. (anglicky) 
  4. ↑ Cowan RL, Wilson CJ, Emson PC, Heizmann CW. Parvalbumin-containing GABAergic interneurons in the rat neostriatum. The Journal of Comparative Neurology. December 1990, s. 197–205. DOI 10.1002/cne.903020202. PMID 2289971. (anglicky) 
  5. ↑ Schwaller B, Meyer M, Schiffmann S. 'New' functions for 'old' proteins: the role of the calcium-binding proteins calbindin D-28k, calretinin and parvalbumin, in cerebellar physiology. Studies with knockout mice. Cerebellum. December 2002, s. 241–58. DOI 10.1080/147342202320883551. PMID 12879963. (anglicky) 
  6. ↑ Klausberger T, Marton LF, O'Neill J, Huck JH, Dalezios Y, Fuentealba P, Suen WY, Papp E, Kaneko T, Watanabe M, Csicsvari J, Somogyi P. Complementary roles of cholecystokinin- and parvalbumin-expressing GABAergic neurons in hippocampal network oscillations. The Journal of Neuroscience. October 2005, s. 9782–93. DOI 10.1523/JNEUROSCI.3269-05.2005. PMID 16237182. (anglicky) free full text
  7. ↑ Condé F, Lund JS, Jacobowitz DM, Baimbridge KG, Lewis DA. Local circuit neurons immunoreactive for calretinin, calbindin D-28k or parvalbumin in monkey prefrontal cortex: distribution and morphology. The Journal of Comparative Neurology. March 1994, s. 95–116. DOI 10.1002/cne.903410109. PMID 8006226. (anglicky) 
  8. ↑ Gabbott PL, Bacon SJ. Local circuit neurons in the medial prefrontal cortex (areas 24a,b,c, 25 and 32) in the monkey: II. Quantitative areal and laminar distributions. The Journal of Comparative Neurology. January 1996, s. 609–36. DOI 10.1002/(SICI)1096-9861(19960122)364:4<609::AID-CNE2>3.0.CO;2-7. PMID 8821450. (anglicky) 
  9. ↑ Hashimoto T, Volk DW, Eggan SM, Mirnics K, Pierri JN, Sun Z, Sampson AR, Lewis DA. Gene expression deficits in a subclass of GABA neurons in the prefrontal cortex of subjects with schizophrenia. The Journal of Neuroscience. July 2003, s. 6315–26. Dostupné online. PMID 12867516. (anglicky) 
  10. ↑ Nakazawa K, Zsiros V, Jiang Z, Nakao K, Kolata S, Zhang S, Belforte JE. GABAergic interneuron origin of schizophrenia pathophysiology. Neuropharmacology. March 2012, s. 1574–83. DOI 10.1016/j.neuropharm.2011.01.022. PMID 21277876. (anglicky) 
  11. ↑ Swoboda I, Bugajska-Schretter A, Verdino P, Keller W, Sperr WR, Valent P, Valenta R, Spitzauer S. Recombinant carp parvalbumin, the major cross-reactive fish allergen: a tool for diagnosis and therapy of fish allergy. Journal of Immunology. May 2002, s. 4576–84. DOI 10.4049/jimmunol.168.9.4576. PMID 11971005. (anglicky) 

Externí odkazy

  • Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu Parvalbumin na Wikimedia Commons
  • Parvalbumins v US National Library of Medicine, Medical Subject Headings (MeSH)
  • Baig I, Bertini I, Del Bianco C, Gupta YK, Lee YM, Luchinat C, Quattrone A (May 2004). "Paramagnetism-based refinement strategy for the solution structure of human alpha-parvalbumin". Biochemie . 43 (18): 5562–73. doi : 10,1021 / bi035879k . PMID 15122922 .

Média použitá na této stránce

Pvalb, mouse, ret thalamus, ISH.jpg
Autor: Allen Institute for Brain Science, Licence: CC BY 1.0
ISH staining of Parvalbumin in the P56 mouse reticular thalamus
Pvalb, cerebellum, ISH.jpg
Autor: Allen Institute for Brain Science, Licence: CC BY 1.0
Pvalb In Situ Hybridization Staining in P56 day mice in the cerebellum