Відкрити головне меню

Нейрогранін (англ. neurogranin; NRGN) — білок, який кодується геном NRGN, розташованим у людини на 11-ї хромосомі.[1] Довжина поліпептидного ланцюга білка становить 78 амінокислот, а молекулярна маса — 7 618[2]. Це кальмодулін-зв'язуювальний білок, що бере участь у сигнальному каскаді протеїнкінази С. Нейрогранін виявлений лише в мозку, у підвищеній концентрації він міститься в дендритних шипиках. Нейрогранін є основним постсинаптичним кальмодулін(CaM)-зв'язуючим білком, тоді як основним пресинаптичним CaM-зв'язуючим білком є GAP43. Нейрогранін зв'язується з кальмодуліном за відсутності іонів кальцію у цитоплазмі клітини; фосфорилювання нейрограніну протеїнкіназою С знижує його здатність до утворення зв'язку з кальмодуліном. Припускається, що експресія гену NRGN контролюється гормонами щитоподібної залози, що може свідчити про зв'язок нейрограніну з порушеннями функцій мозку при гіпотиреозі.[3]

Нейрогранін
Ідентифікатори
Символи calmodulin-binding proteinprotein kinase C substrateNRGNneurograninngneurogranin (protein kinase C substrateRC3)RC3
Зовнішні ІД GeneCards: [1]
Ортологи
Види Людина Миша
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (мРНК)
н/д
н/д
RefSeq (білок)
н/д
н/д
Локус (UCSC) н/д н/д
PubMed search н/д н/д
Вікідані
Див./Ред. для людей
Послідовність амінокислот

Два дослідження свідчать про можливі зв'язки низки алелів гену NRGN з ризиком шизофренії в чоловічій популяції[4] і про знижену імунореактивність нейрограніну в мозку хворих шизофренією.[5]

Історія дослідженняРедагувати

До ідентифікації був відомий як білок р17 з невідомою структурою, що взаємодіє з протеїнкіназою С. У 1991 році його було виділено із коров'ячого та пацючого мозку та названо нейрограніном. [6] Людський нейрогранін було клоновано в 1997 році; він виявився на 96 % ідентичним білку, наявному в мозку щура.[7]

БудоваРедагувати

NRGN за будовою — людський гомолог гену Ng/RC3 щура, який кодує специфічні для мозку білки, що експресуються в нейронах у кінцевому мозку.

Маса складає 7,618 а.о.м. Ген NRGN охоплює приблизно 12 кілобаз і містить 4 екзони та 3 інтрони. Всі акцепторні і донорські сайти узгоджуються з принципом комплементарності. Людський нейрогранін складається з 78 амінокислотних залишків. 5 з них кодуються 1-им екзоном, решта 73 — другим екзоном. 3-ій та 4-ий екзони містять некодовані послідовності.[8]

Ген NRGN експресується виключно в головному мозку у вигляді однієї молекули мРНК. Промотор не містить ТАТА-боксу і СААТ-боксу, але містить узгоджену послідовність для ініціації транскрипції на 234 основи вище, аніж кодон ініціації АУГ. В області 5'-кінця міститься декілька ймовірних сайтів зв'язування для таких транскрипційних факторів, як SP1, GCF, AP2 і PEA3.[8]

ФункціїРедагувати

  • працює як постсинаптичний протеїнкіназний субстрат, що зв'язує кальмодулін за відсутності кальцію;
  • мішень тиреоїдних гормонів в мозку;
  • нейронний білок, що бере участь в запам'ятовуванні і навчанні;
  • кальцій/кальмодулін-зв'язуючий білок і проапоптотичний фактор[9];
  • разом з PCP4, малий IQ-мотив кальмодулін(CALM-1)-зв'язує білки, ідентифіковані в ЦНС[10];
  • збільшує постсинаптичну чутливість і збільшує синаптичну силу в активованих NMDA-рецепторах[11];

ЛітератураРедагувати

  • Martinez de Arrieta C., Perez Jurado L., Bernal J., Coloma A. (1997). Structure, organization, and chromosomal mapping of the human neurogranin gene (NRGN).. Genomics 41: 243 — 249.  PubMed DOI:10.1006/geno.1997.4622
  • The status, quality, and expansion of the NIH full-length cDNA project: the Mammalian Gene Collection (MGC).. Genome Res. 14: 2121 — 2127. 2004.  PubMed DOI:10.1101/gr.2596504
  • Mertsalov I.B., Gundelfinger E.D., Tsetlin V.I. (1996). Cloning cDNA for human neurogranin.. Bioorg. Khim. 22: 366 — 369.  PubMed
  • Chang J.W., Schumacher E., Coulter P.M. II, Vinters H.V., Watson J.B. (1997). Dendritic translocation of RC3/neurogranin mRNA in normal aging, Alzheimer disease and fronto-temporal dementia.. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 56: 1105 — 1118.  PubMed

ПриміткиРедагувати

  1. HUGO Gene Nomenclature Commitee, HGNC:8000 (англ.). Процитовано 19 вересня 2017. 
  2. UniProt, Q92686 (англ.). Процитовано 19 вересня 2017. 
  3. Martinez de Arrieta, C.; Morte, B.; Coloma, A.; Bernal, J. (1999) The human RC3 gene homolog, NRGN contains a thyroid hormone-responsive element located in the first intron.
  4. Ruano D, Aulchenko YS, Macedo A, Soares MJ, Valente J, Azevedo MH, Hutz MH, Gama CS, Lobato MI, Belmonte-de-Abreu P, Goodman AB, Pato C, Heutink P, Palha JA. (2006) Association of the gene encoding neurogranin with schizophrenia in males.
  5. Broadbelt K, Ramprasaud A, Jones LB. (2006) Evidence of altered neurogranin immunoreactivity in areas 9 and 32 of schizophrenic prefrontal cortex.
  6. Baudier, J.; Deloulme, J. C.; Van Dorsselaer, A.; Black, D.; Matthes, H. W. D. (1991) Purification and characterization of a brain-specific protein kinase C substrate, neurogranin (p17): identification of a consensus amino acid sequence between neurogranin and neuromodulin (GAP43) that corresponds to the protein kinase C phosphorylation site and the calmodulin-binding domain.
  7. Martinez de Arrieta, C.; Perez Jurado, L.; Bernal, J.; Coloma, A. : Structure, organization, and chromosomal mapping of the human neurogranin gene (NRGN). Genomics 41: 243—249, 1997. PMID 9143500
  8. а б de Arrieta, Cruz Martı́nez; Jurado, Luis Pérez; Bernal, Juan; Coloma, Antonio (1997/04). Structure, Organization, and Chromosomal Mapping of the Human Neurogranin Gene (NRGN). Genomics (en) 41 (2). с. 243–249. ISSN 0888-7543. doi:10.1006/geno.1997.4622. Процитовано 2018-01-15. 
  9. Genatlas sheet. genatlas.medecine.univ-paris5.fr. Процитовано 2018-01-15. 
  10. Hoffman, Laurel; Chandrasekar, Anuja; Wang, Xu; Putkey, John A.; Waxham, M. Neal (2014-05-23). Neurogranin Alters the Structure and Calcium Binding Properties of Calmodulin. The Journal of Biological Chemistry 289 (21). с. 14644–14655. ISSN 0021-9258. PMC PMC4031520. PMID 24713697. doi:10.1074/jbc.M114.560656. Процитовано 2018-01-15. 
  11. Zhong, Ling; Cherry, Tiffani; Bies, Christine E.; Florence, Matthew A.; Gerges, Nashaat Z. (2009-10-07). Neurogranin enhances synaptic strength through its interaction with calmodulin. The EMBO journal 28 (19). с. 3027–3039. ISSN 1460-2075. PMC PMC2736013. PMID 19713936. doi:10.1038/emboj.2009.236. Процитовано 2018-01-15.