Foszfolipidszkrambláz 3

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Foszfolipidszkrambláz 3
Azonosítók
JelPLSCR3, PLS3, PLSCR-3, PLS-3
Entrez57048
RefSeqNM_020360
UniProtQ9NRY6
Egyéb adatok
Lokusz17. krom. p13.1

A foszfolipidszkrambláz 3 a PLSCR3 gén által kódolt enzim.[1][2] A többi szkramblázhoz (PLSCR1, PLSCR2, PLSCR4, PLSCR5) hasonlóan a PLSCR3 II-es típusú prolingazdag, az apoptózisban fontos membránfehérje. Az apoptózis szabályzása a sejtfejlődéshez és a szövethomeosztázishoz is fontos[3]

Bár a szkramblázok feltehetően minden eukariótában jelen vannak, a PLSCR3 a mitokondriumokra jellemző fehérje.[4] Ez azért fontos, mert a mitokondriumok az apoptózis útjában fontosak. E szkrambláz „a két lipidrész közti foszfolipid-transzlokációért felel”,[3] melyek a mitokondrium belső és külső membránja. További kísérleti bizonyítékok szerint a PLSCR3 enzimatikus aktivitásának mechanizmusa és effektorai csekélyek.

Hatása a mitokondriális kardiolipinre[szerkesztés]

A kardiolipinek mitokondriumspecifikus foszfolipidek a mitokondrium belső és külső membránjában.[5] Számos tanulmány szerint a kardiolipin valószínűleg részt vesz a mitokondriális apoptózisban. R. Lee et al. tanulmánya szerint az apoptózis során a külső membrán kardiolipinkoncentrációja 10%-ról 30%-ra nő. Ez, akárcsak a PLSCR3 szerepe a mitokondriális apoptotikus hatásokban, valamint a mitokondriális külső membrán növekedése az apoptózis során, arra utal, hogy a PLSCR3 a kardiolipin-membrán újraelosztását befolyásolhatja.[6] A tanulmány a kardiolipin-újraelosztás mitokondriális következményeit vizsgálta, és azt találta, hogy az fontos az oxidatív légzésben érintett fehérjéknek, például az ATP-szintáznak, ami érinti az ATP-termelést. A kardiolipinhiány vizsgálatakor kardiolipin-előállító enzim nélküli élesztőmutánsban bár a sejtek életképesek voltak, közepesen hiányos volt a mitokondriális energiaátvivő rendszerük.[6]

Később kiderült, hogy a PLSCR3 a belsőből a külső mitokondriális membránba történő kardiolipin-újraelosztás effektora. Így mikor az a kardiolipint a belső mitokondriális membránból a külsőbe helyezi át, az indukált oxidatív foszforiláció erősen zavart lesz. Kísérletileg kiderült, hogy a megfelelő oxidatív foszforiláció hiánya közvetlenül összefügg a mitokondriális apoptózissal. Tehát e PLSCR3-indukált kardiolipin-újraelosztás az apoptózis során jelentős hatásokat vált ki a mitokondriális funkcióra.[7]

Bár a kísérleti eredmények jelentősek és a mitokondriális apoptózis megértésében fontosak, csak kevés kísérlet vizsgálta a PLSCR3-at. Ezekívül számos kísérletben és tanulmányban a kísérleti eredmények iránti kétségeket fogalmaztak meg.[8][9][10]

A neuronokban a kardiolipinek külső mitokondriális membránba kerülése a mitofágia jele.[11]

Klinikai jelentőség[szerkesztés]

Mutációk[szerkesztés]

A PLSCR3–/–-zsírsejtek kevésbé képesek inzulinstimulált glükóz- és dezoxiglükóz-felvételre a vad típusúaknál legalább részben a GLUT4-expresszió csökkenése miatt. A PLSCR3-hiány a zsírhoz kapcsolódó inzulinrezisztenciához hasonló fenotípust okoz például lipidtartalmú adipociták keletkezésével, több intraabdominális zsírral, diszlipidémiával és nem megfelelő adiponektin- és leptinszinttel.[12]

A foszfomimetikus PLSCR3T21D hatékonyabb fehérjét kódol a vad típusúnál és a foszfoinhibíciós T21A-mutánsnál is. A T21D-mutáns könnyíti a mitokondriális tBid-célzást, így az apoptózisasszociált PLSCR3-foszforiláció és aktiváció is érintett lehet a kardiolipin-újraelosztásban – feltehetően tBid-dependens utakon.[13]

A kalciumkötő hely mutációja csökkenti a sejt proliferációját, mitokondriumtömegét és membránpotenciálját, hibás mitokondriális szerkezetet és légzést okozva. A vad típusú, illetve a mutáns PLSCR3 túlexpressziója növeli, illetve csökkenti az UV-indukált apoptózist. Ennek oka feltehetően a kardiolipin szabályzott mozgása a külső mitokondriális membránba, mely jelezheti a funkcionálisan károsodott mitokondriumok eltávolítását mitofágia révén vagy az apoptózist.[14] Nem ismert, hogy képes-e más foszfolipideket, például foszfatidsavakat szállítani.[14]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. Wiedmer T, Zhou Q, Kwoh DY, Sims PJ (2000. július 1.). „Identification of three new members of the phospholipid scramblase gene family”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes 1467 (1), 244–253. o. DOI:10.1016/S0005-2736(00)00236-4. PMID 10930526.  
  2. Entrez Gene: PLSCR3 phospholipid scramblase 3
  3. a b Liu J, Dai Q, Chen J, Durrant D, Freeman A, Liu T, Grossman D, Lee RM (2003. október 1.). „Phospholipid scramblase 3 controls mitochondrial structure, function, and apoptotic response”. Molecular Cancer Research 1 (12), 892–902. o. PMID 14573790.  
  4. Wiedmer T, Zhou Q, Kwoh DY, Sims PJ (2000. július 1.). „Identification of three new members of the phospholipid scramblase gene family”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes 1467 (1), 18240–18244. o. DOI:10.1016/S0005-2736(00)00236-4. PMID 10930526.  
  5. Sablon:Cite patent
  6. a b He Y, Liu J, Grossman D, Durrant D, Sweatman T, Lothstein L, Epand RF, Epand RM, Lee RM (2007. augusztus 1.). „Phosphorylation of mitochondrial phospholipid scramblase 3 by protein kinase C-delta induces its activation and facilitates mitochondrial targeting of tBid”. J Cell Biochem 101 (5), 1210–1221. o. DOI:10.1002/jcb.21243. PMID 17226776.  
  7. Liu J, Epand RF, Durrant D, Grossman D, Chi NW, Epand RM, Lee RM (2008. április 15.). „Role of phospholipid scramblase 3 in the regulation of tumor necrosis factor-alpha-induced apoptosis”. Biochemistry 47 (15), 4518–4529. o. DOI:10.1021/bi701962c. PMID 18358005.  
  8. Pomorski T, Menon AK (2006. december 1.). „Lipid flippases and their biological functions”. Cellular and Molecular Life Sciences 63 (24), 2908–21. o. DOI:10.1007/s00018-006-6167-7. PMID 17103115.  
  9. Frasch SC, Henson PM, Kailey JM, Richter DA, Janes MS, Fadok VA, Bratton DL (2000. július 1.). „Regulation of phospholipid scramblase activity during apoptosis and cell activation by protein kinase Cdelta”. The Journal of Biological Chemistry 275 (30), 23065–73. o. DOI:10.1074/jbc.M003116200. PMID 10770950.  
  10. Sahu SK, Gummadi SN, Manoj N, Aradhyam GK (2007. június 1.). „Phospholipid scramblases: an overview”. Archives of Biochemistry and Biophysics 462 (1), 103–114. o. DOI:10.1016/j.abb.2007.04.002. PMID 17481571.  
  11. Chu CT, Ji J, Dagda RK, Jiang JF, Tyurina YY, Kapralov AA, Tyurin VA, Yanamala N, Shrivastava IH, Mohammadyani D, Wang KZQ, Zhu J, Klein-Seetharaman J, Balasubramanian K, Amoscato AA, Borisenko G, Huang Z, Gusdon AM, Cheikhi A, Steer EK, Wang R, Baty C, Watkins S, Bahar I, Bayir H, Kagan VE (2013. szeptember 15.). „Cardiolipin externalization to the outer mitochondrial membrane acts as an elimination signal for mitophagy in neuronal cells”. Nat Cell Biol 15 (10), 1197–1205. o. DOI:10.1038/ncb2837. PMID 24036476.  
  12. Wiedmer T, Zhao J, Li L, Zhou Q, Hevener A, Olefsky JM, Curtiss LK, Sims PJ (2004. szeptember 7.). „Adiposity, dyslipidemia, and insulin resistance in mice with targeted deletion of phospholipid scramblase 3 (PLSCR3)”. Proc Natl Acad Sci U S A 101 (36), 13296–13301. o. DOI:10.1073/pnas.0405354101. PMID 15328404.  
  13. Kagan VE, Bayir HA, Belikova NA, Kapralov O, Tyurina YY, Tyurin VA, Jiang J, Stoyanovsky DA, Wipf P, Kochanek PM, Greenberger JS, Pitt B, Shvedova AA, Borisenko G (2009. június 1.). „Cytochrome c/cardiolipin relations in mitochondria: a kiss of death”. Free Radic Biol Med 46 (11), 1439–1453. o. DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2009.03.004. PMID 19285551.  
  14. a b Acoba MG, Senoo N, Claypool SM (2020. augusztus 3.). „Phospholipid ebb and flow makes mitochondria go”. J Cell Biol 219 (8), e202003131. o. DOI:10.1083/jcb.202003131. PMID 32614384.  

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a PLSCR3 című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

További információk[szerkesztés]

  • Van Q, Liu J, Lu B, Feingold KR, Shi Y, Lee RM, Hatch GM (2007. január 1.). „Phospholipid scramblase-3 regulates cardiolipin de novo biosynthesis and its resynthesis in growing HeLa cells”. The Biochemical Journal 401 (1), 103–9. o. DOI:10.1042/BJ20060373. PMID 16939411.  
  • Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, Berriz GF, Gibbons FD, Dreze M, Ayivi-Guedehoussou N, Klitgord N, Simon C, Boxem M, Milstein S, Rosenberg J, Goldberg DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (2005. október 1.). „Towards a proteome-scale map of the human protein-protein interaction network”. Nature 437 (7062), 1173–8. o. DOI:10.1038/nature04209. PMID 16189514.  
  • Liu J, Dai Q, Chen J, Durrant D, Freeman A, Liu T, Grossman D, Lee RM (2003. október 1.). „Phospholipid scramblase 3 controls mitochondrial structure, function, and apoptotic response”. Molecular Cancer Research 1 (12), 892–902. o. PMID 14573790.  
  • Liu J, Chen J, Dai Q, Lee RM (2003. március 1.). „Phospholipid scramblase 3 is the mitochondrial target of protein kinase C delta-induced apoptosis”. Cancer Research 63 (6), 1153–6. o. PMID 12649167.