Основной белок миелина

Основной белок миелина

Обозначения
Символы	MBP
Entrez Gene	4155
HGNC	6925
OMIM	159430
RefSeq	NM_001025081
UniProt	Q6FI04
Другие данные
Локус	18-я хр., 18q23

Основно́й бело́к миели́на (также осно́вный белок миелина, англ. myelin basic protein) — представляет собой основной (порядка 50 %) белковый компонент миелина. При электрофоретическом анализе в ПААГ с SDS экстрактов миелиновой оболочки человека определяется до 10 полос. Основной белок миелина находится в комплексе с липидами и имеет молекулярную массу около 30 кДа.^[1][2][3]

Строение

Для основного белка миелина человека существует полиморфизм последовательностей аминокислот в 46 и 47 положении. В данном положении находятся остатки глицина, часто в сочетании остатками серина.^[4] Было показано, что у больных с рассеянным склерозом отмечалась замена серина на глицин в 44—49 положениях.^[5] Рядом авторов была показана высокая степень гомологии — порядка 80—90 % аминокислотной последовательности основного белка миелина у различных видов животных.^[6][7][8] Так, аминокислотные последовательности основного белка миелина человека и быка отличаются лишь по остаткам аминокислот в нескольких положениях, в то время как основной белок миелина крысы отличается от основного белка миелина человека и быка положением 40 аминокислотных остатков в середине полипептидной цепи (от 118 до 157 остатка).

Основной белок миелина содержит значительный процент (приблизительно 25 %) основных аминокислот (аргинин, лизин и гистидин), равномерно распределенных по всей полипептидной цепи, что обусловливает очень высокую изоэлектрическую точку (рI = 12—13). Такие особенности приводят к взаимодействию всей молекулы основного белка миелина с карбоксильными группами мембранных липидов.^[9][10]Основной белок миелина является мембранным белком и имеет значительное сродство к липидам, в комплексе с которыми и выделяется.^[11]Основной белок миелина является поликатионом и формирует особенно стабильные комплексы с анионными липидами.^[12] Несмотря на то, что степень связывания основного белка миелина значительно выше с кислыми липидами, она достаточно выражена и в отношении цвиттер-ионов, особенно в отношении сфингомиелина. Основной белок миелина также взаимодействует с фосфатидилэтаноламином при рН 7,2, когда этот липид находится преимущественно в цвиттер-форме. Необычна способность основного белка миелина образовывать нерастворимые комплексы с додецилсульфатом натрия при значениях рН выше и ниже изоэлектрической точки. При формировании комплексов основного белка миелина с основной массой анионных фосфолипидов, в равной степени играют роль как гидрофобные, так и электростатические взаимодействия.^[13] Наиболее выраженное влияние на стабилизацию липидов основной белок миелина показывает при встраивании в липидные хвосты.^[14][15] Методом рентгеноструктурного анализа было показано, что при формировании миелина происходит погружение большей части молекул основного белка миелина в слой головок липидов.

После введения основного белка миелина в ЦНС развиваются симптомы, схожие с симптомами рассеянного склероза. Появление этих симптомов получило название экспериментального аллергического энцефаломиелита.^[16]

Примечания

1. ↑ Beniac D.R., Wood D.D., Palaniyar N. // J Struct Biol. – 2000. – V. 129(1). – P. 80-95.
2. ↑ Norton W.T., Cammer W. Isolation and characterization of myelin. In: Myelin // Plenum Press, N-Y. – 1984. - P. 147-195.
3. ↑ Shults C.W., Whitaker J.N., Wood J.G. // J. Neurochem. – 1978. – V. 30. P. 1543-1551.
4. ↑ Gibson B.W., Gilliom R.D., Whitaker J.N. // J. Biol. Chem. – 1984. – V. 259(8). – P. 5028-5031.
5. ↑ Chou C.-H., Chou F. C.-H., Kowalski T.J. etc. // J. Neurochem. – 1978. – V. 30. P. 745 – 750.
6. ↑ Терлецкая Я.Т., Белик Я.В., Козулина Е.П. и др. // Молекулярная биология. – 1987. № 21. – C. 15-26.
7. ↑ Day E.D. // Contemp. Top. Mol. Immunol. – 1981. – V. 8. – P. 1-39.
8. ↑ Day E.D., Hashim G.A., Varitek V.A. etc // J. Neuroimmunol. – 1981. – V. 1(3). – P. 311-324.
9. ↑ Chevalier D., Allen B.G. // Protein Exp. Purif. – 2000. – V. 18(2). - P. 229-234.
10. ↑ Wong R.W. // Mol. Biotechnol. – 1999. – V. 13(1). P. 17-19.
11. ↑ Moscarello M.A., Chia L.S., Leighton D. etc // J. Neurochem. 1985. – V. 45(2). – P. 415-421.
12. ↑ Moskaitis J.E., Campagnoni A.T. (1986), Neurochem. Res., 11, 299-315.
13. ↑ Boggs J.M., Moscarello M.A. // Can J. Biochem. Cell. Biol. – 1984. – V. 62. – P. 11-18.
14. ↑ Boggs J.M., Moscarello M.A., Papahadjopoulos D. In: Lipids and protein interactions - 1982. – V. 2. – P. 27-51
15. ↑ Boggs J.M., Rangaraj G., Koshy K.M. // J. Neurosci. Res. – 1999. – V. 57. – P. 529-535.
16. ↑ Хухо, Ф. Нейрохимия основы и принципы. – М: Мир, 1990 – 384с.

См. также

• Миелин
• Рассеянный склероз

Литература

• Boylan KB, Ayres TM, Popko B, et al. (1990). «Repetitive DNA (TGGA)n 5' to the human myelin basic protein gene: a new form of oligonucleotide repetitive sequence showing length polymorphism.». Genomics 6 (1): 16–22. DOI:10.1016/0888-7543(90)90443-X. PMID 1689270.
• Kishimoto A, Nishiyama K, Nakanishi H, et al. (1985). «Studies on the phosphorylation of myelin basic protein by protein kinase C and adenosine 3':5'-monophosphate-dependent protein kinase.». J. Biol. Chem. 260 (23): 12492–9. PMID 2413024.
• Saxe DF, Takahashi N, Hood L, Simon MI (1985). «Localization of the human myelin basic protein gene (MBP) to region 18q22----qter by in situ hybridization.». Cytogenet. Cell Genet. 39 (4): 246–9. DOI:10.1159/000132152. PMID 2414074.
• Kamholz J, de Ferra F, Puckett C, Lazzarini R (1986). «Identification of three forms of human myelin basic protein by cDNA cloning.». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83 (13): 4962–6. DOI:10.1073/pnas.83.13.4962. PMID 2425357.
• Scoble HA, Whitaker JN, Biemann K (1986). «Analysis of the primary sequence of human myelin basic protein peptides 1-44 and 90-170 by fast atom bombardment mass spectrometry.». J. Neurochem. 47 (2): 614–6. PMID 2426402.
• Roth HJ, Kronquist K, Pretorius PJ, et al. (1986). «Isolation and characterization of a cDNA coding for a novel human 17.3K myelin basic protein (MBP) variant.». J. Neurosci. Res. 16 (1): 227–38. DOI:10.1002/jnr.490160120. PMID 2427738.
• Popko B, Puckett C, Lai E, et al. (1987). «Myelin deficient mice: expression of myelin basic protein and generation of mice with varying levels of myelin.». Cell 48 (4): 713–21. DOI:10.1016/0092-8674(87)90249-2. PMID 2434243.
• Kamholz J, Spielman R, Gogolin K, et al. (1987). «The human myelin-basic-protein gene: chromosomal localization and RFLP analysis.». Am. J. Hum. Genet. 40 (4): 365–73. PMID 2437795.
• Roth HJ, Kronquist KE, Kerlero de Rosbo N, et al. (1987). «Evidence for the expression of four myelin basic protein variants in the developing human spinal cord through cDNA cloning.». J. Neurosci. Res. 17 (4): 321–8. DOI:10.1002/jnr.490170402. PMID 2442403.
• Shoji S, Ohnishi J, Funakoshi T, et al. (1988). «Phosphorylation sites of bovine brain myelin basic protein phosphorylated with Ca2+-calmodulin-dependent protein kinase from rat brain.». J. Biochem. 102 (5): 1113–20. PMID 2449425.
• Wood DD, Moscarello MA (1989). «The isolation, characterization, and lipid-aggregating properties of a citrulline containing myelin basic protein.». J. Biol. Chem. 264 (9): 5121–7. PMID 2466844.
• Edwards AM, Ross NW, Ulmer JB, Braun PE (1989). «Interaction of myelin basic protein and proteolipid protein.». J. Neurosci. Res. 22 (1): 97–102. DOI:10.1002/jnr.490220113. PMID 2467009.
• Streicher R, Stoffel W (1989). «The organization of the human myelin basic protein gene. Comparison with the mouse gene.». Biol. Chem. Hoppe-Seyler 370 (5): 503–10. PMID 2472816.
• Lennon VA, Wilks AV, Carnegie PR (1971). «Immunologic properties of the main encephalitogenic peptide from the basic protein of human myelin.». J. Immunol. 105 (5): 1223–30. PMID 4099924.
• Carnegie PR (1972). «Amino acid sequence of the encephalitogenic basic protein from human myelin.». Biochem. J. 123 (1): 57–67. PMID 4108501.
• Baldwin GS, Carnegie PR (1971). «Specific enzymic methylation of an arginine in the experimental allergic encephalomyelitis protein from human myelin.». Science 171 (971): 579–81. DOI:10.1126/science.171.3971.579. PMID 4924231.
• Baldwin GS, Carnegie PR (1972). «Isolation and partial characterization of methylated arginines from the encephalitogenic basic protein of myelin.». Biochem. J. 123 (1): 69–74. PMID 5128665.
• Wood DD, Vella GJ, Moscarello MA (1985). «Interaction between human myelin basic protein and lipophilin.». Neurochem. Res. 9 (10): 1523–31. DOI:10.1007/BF00964678. PMID 6083474.
• Gibson BW, Gilliom RD, Whitaker JN, Biemann K (1984). «Amino acid sequence of human myelin basic protein peptide 45-89 as determined by mass spectrometry.». J. Biol. Chem. 259 (8): 5028–31. PMID 6201481.
• Pribyl TM, Campagnoni CW, Kampf K, et al. (1993). «The human myelin basic protein gene is included within a 179-kilobase transcription unit: expression in the immune and central nervous systems.». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90 (22): 10695–9. DOI:10.1073/pnas.90.22.10695. PMID 7504278.