PSD-95
Postsynaptic Density Protein-95 (PSD-95) je član obitelji pod engl. nazivom „membrane-associated guanylate kinase“, MAGUK i jedan od najzastupljenijih proteina u postsinaptičkoj gustoći (od engl. postsynaptic density, PSD). To je glavni protein skela (od engl. scaffolding protein) u ekscitatornim sinapsama u mozgu i kritični je regulator sinaptičkog sazrijevanja za NMDA (N-methyl-D-aspartic acid) i AMPA (α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isox-azoleproprionic acid) receptore. Nedavni dokazi opisuju vezu između PSD-95 i neuropsihijatrijskih poremećaja.[1]
Struktura i korištene tehnike[uredi | uredi kôd]
Njegova struktura sastoji se od tri N-terminalne PDZ domene (duljine od oko 90 aminokiselina), homologne src domene (SH3) koja veže peptide, katalitički neaktivne gvanilat ciklaza domene (GK) i HOOK domene koja povezuje SH3 i GK domenu.[2]
Tehnika koja se koristi za dobivanje strukture je difrakcija X-zrakama, a u novije vrijeme koriste se i druge tehnike poput kombiniranja tomografije s elektronskom mikroskopijom (EM) kako bi se vizualizirale pojedinačne molekule proteina.[2][3][4]
Funkcija PSD-95[uredi | uredi kôd]
PSD-95 su modularni proteini. Oni su, također, scaffold proteini koji određuju stabilno stanje isto kao i promjene broja glutamatnih receptora u ekscitatornim sinapsama koji su ovisni o aktivnosti. Najvažnija funkcija PSD-95 je organiziranje signalnih kompleksa na postsinaptičkoj membrani. Također, broj PSD-95 može regulirati ravnotežu između broja inhibitornih i ekscitatornih sinapsi.[5]
Razgradnja PSD-95[uredi | uredi kôd]
PSD-95 se može razgraditi direktno ubikvitilacijom (ubikvitin-proteasom putem) ili indirektno (ubikvitilacijom i razgradnjom proteina SPAR s kojim stupa u interakciju).[5]
Interakcija s drugim proteinima[uredi | uredi kôd]
PSD-95 stupa u interakciju s velikim brojem molekula, te fizičkim spajanjem proteina za prijenos citoplazmatskog signala i površinskih receptora može olakšati spajanje različitih signalnih kaskada unutar PSD-a.[5]
PDZ domene tipično vežu specifične C-terminalne sekvence u ciljnim proteinima. SH-3 domene su moduli protein-protein interakcije koji se obično javljaju u proteinima s vrlo divergentnim funkcijama. Brojni ligandi se vežu s visokim afinitetom za GK domenu.[5]
Prostorno, PSD-95 je usko povezan s membranskim receptorima i ionskim kanalima.[5]
PSD-95 stupa u interakciju s različitim vrstama transmembranskih proteina (NMDAR, AMPAR, glutamatni receptori, molekule adhezije sinaptičkih stanica). Također, utječe na sinaptički prijenos i neuralnu plastičnost, stupa u interakciju s neuronskom sitazom dušikovog oksida (nNOS), s drugim scaffold proteinima, regulatorima ili efektorima malih GTPaza, te s nuklearnim proteinom (AIDA-1d).[5]
Primjeri testova koji se koriste za ispitivanje funkcije[uredi | uredi kôd]
Za identifikaciju PPI korištene su brojne metode. Identifikacija izravnih, binarnih interakcija između dva proteina povijesno je obrađena kroz dvohibridne sustave kvasca. Osim dvohibrida kvasca, imunoprecipitaciju (IP) proteina od interesa može pratiti imunoblotiranje (IP-IB) ili masena spektrometrija (IP-MS) za identifikaciju PPI niske ili visoke propusnosti.[6]
PSD-95 uloga u bolesti[uredi | uredi kôd]
Pogrešna lokalizacija i disregulacija postsinaptičkih scaffold proteina ključni su događaji tijekom patofiziološkog tijeka nekoliko takozvanih sinaptopatija poput različitih oblika autizma, shizofrenije ili demencije.[5]
Izvori[uredi | uredi kôd]
- ↑ Coley, Austin A, and Wen-Jun Gao. 2018. PSD95: A synaptic protein implicated in schizophrenia or autism?. Progress in neuro-psychopharmacology & biological psychiatry. 82: 187–194CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ↑ a b Gisele A.Tavares, Ezequiel H.Panepucci, Axel T.Brunger. 2001. Structural Characterization of the Intramolecular Interaction between the SH3 and Guanylate Kinase Domains of PSD-95. Molecular cell. 8: 1313–1325CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ↑ Research Gate
- ↑ Chen X, Winters C, Crocker V, Lazarou M, Sousa AA, Leapman RD, Reese TS. 2018. Identification of PSD-95 in the Postsynaptic Density Using MiniSOG and EM Tomography. Front Neuroanat. 12: 107CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ↑ a b c d e f g Verpelli C, Schmeisser MJ, Sala C, Boeckers TM. 2012. Scaffold proteins at the postsynaptic density. Adv Exp Med Biol. 970: 29–61CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ↑ Wilkinson B, Coba MP. 2020. Molecular architecture of postsynaptic Interactomes (PDF). Cell Signal. 76: 109782