A emerina é unha proteína que nos humanos está codificada no xene EMD do cromosoma X, tamén coñecido por xene STA. A emerina, xunto con LEMD3, é unha proteína integral de membrana que contén un dominio LEM situada na membrana interna da envoltura nuclear das células de vertebrados. A emerina exprésase abundantamente nos músculos cardíaco e no esquelético. No músculo cardíaco, a emerina localízase nas unións adherentes con discos intercalares, onde parece que funciona na mecanotransdución da tensión celular e na sinalización por beta-catenina. As mutacións na emerina causan unha doenza recesiva ligada ao X chamada distrofia muscular de Emery–Dreifuss, anormalidades na condución cardíaca e cardiomiopatía dilatada.
Datos rápidos EMD, Estruturas dispoñibles ...
Pechar
Recibe o seu nome en honra de Alan Emery.[1]
A emerina é unha proteína de 29,0 kDa (34 kDa de peso molecular observado) composta por 254 aminoácidos.[2] É unha proteína rica en serina cunha rexión hidrofóbica N-terminal de 20 aminoácidos que está flanqueada por residuos cargados; a rexión hidrofóbica pode ser importante para ancorar a proteína á membrana, coas colas terminais cargadas na parte citosólica.[3] Nos músculos cardíaco, esquelético e liso, a emerina localízase na membrana nuclear interna;[4][5] a expresión da emerina é maior nos músculos cardíaco e esquelético.[3] No músculo cardíaco especificamente, a emerina tamén se encontra nas unións adherentes dentro dos discos intercalares.[6][7][8]
A emerina é unha proteína da membrana nuclear rica en serina e membro do familia das proteínas asociadas á lámina nuclear. É unha mediadora na ancoraxe na membrana do citoesqueleto. A distrofia muscular de Emery–Dreifuss é unha miopatía dexenerativa cuxa herdanza está ligada ao cromosoma X, resultante dunha muttación no xene EMD (tamén coñecido clinicamente como STA).[9] A emerina parece estar implicada na mecanotransdución, xa que os fibroblastos de ratos deficientes en emerina non poden transducir respostas normais de expresión de xenes mecanosensibles a estímulos de tensión.[10] No músculo cardíaco, a emerina tamén se encontra formando un complexo coa beta-catenina nas unións adherentes dos discos intercalares, e os cardiomiocitos de corazóns que carecen de emerina mostran unha redistribución da beta-catenina e unha arquitectura alteradada dos discos intercalares e alteración da forma do miocito. Esta interacción parece estar regulada pola glicóxeno sintase quinase 3 beta.[11]
As mutacións na emerina causan a distrofia muscular de Emery–Dreifuss ligada ao X, que se caracteriza por contracturas no tendón de Aquiles, cóbados e músculos post-cervicais; debilidade muscular proximal nas extremidades superiores e distal nas extremidades inferiores; xunto con defectos de condución cardíaca que van de bradicardia sinusal, a prolongación PR ata un completo bloqueo da condución cardíaca.[12] Nestes pacientes, a inmunotinguidura da emerina desaparece en varios tecidos, incluíndo o músculo, fibroblastos da pel, e leucocitos, aínda que os protocolos de diagnóstico fanse por análise mutacional en vez de por tinguidura de proteínas.[12] En case todos os casos, as mutacións teñen como resultado unha completa desaparición, ou niveis indetectables, da proteína emerina. Aproximadamente o 20% dos casos teñen nos cromosomas X unha inversión dentro da rexión Xq28.[13]
Ademais, investigacións recentes atoparon que a ausencia de emerina funcional pode diminuíur a infectividade do VIH-1. Así, especúlase que pacientes de distrofia muscular de Emery–Dreifuss poden ter inmunidade ao VIH-1 ou mostrar un padrón irregular de infección polo VIH-1.[14]
A emerina interacciona con:
- ACTA1,[15]
- ACTG2,[15]
- BANF1,[16][17]
- BCLAF1,[18]
- CTNNB1,[7][19]
- GMCL1,[17]
- LMNA,[15][20][21][22]
- PSME1,[20]
- SYNE1,[23][24][25]
- SYNE2,[23][25][26]
- TMEM43,[27] e
- YTHDC1.[20]
Bione S, Maestrini E, Rivella S, Mancini M, Regis S, Romeo G, Toniolo D (Dec 1994). "Identification of a novel X-linked gene responsible for Emery–Dreifuss muscular dystrophy". Nature Genetics 8 (4): 323–7. PMID 7894480. doi:10.1038/ng1294-323. Nagano A, Koga R, Ogawa M, Kurano Y, Kawada J, Okada R, Hayashi YK, Tsukahara T, Arahata K (Mar 1996). "Emerin deficiency at the nuclear membrane in patients with Emery–Dreifuss muscular dystrophy". Nature Genetics 12 (3): 254–9. PMID 8589715. doi:10.1038/ng0396-254. Manilal S, Nguyen TM, Sewry CA, Morris GE (Jun 1996). "The Emery–Dreifuss muscular dystrophy protein, emerin, is a nuclear membrane protein". Human Molecular Genetics 5 (6): 801–8. PMID 8776595. doi:10.1093/hmg/5.6.801. Cartegni L, di Barletta MR, Barresi R, Squarzoni S, Sabatelli P, Maraldi N, Mora M, Di Blasi C, Cornelio F, Merlini L, Villa A, Cobianchi F, Toniolo D (Dec 1997). "Heart-specific localization of emerin: new insights into Emery–Dreifuss muscular dystrophy". Human Molecular Genetics 6 (13): 2257–64. PMID 9361031. doi:10.1093/hmg/6.13.2257. Wheeler MA, Warley A, Roberts RG, Ehler E, Ellis JA (Mar 2010). "Identification of an emerin-beta-catenin complex in the heart important for intercalated disc architecture and beta-catenin localisation". Cellular and Molecular Life Sciences 67 (5): 781–96. PMID 19997769. doi:10.1007/s00018-009-0219-8. Manilal S, Sewry CA, Pereboev A, Man N, Gobbi P, Hawkes S, Love DR, Morris GE (Feb 1999). "Distribution of emerin and lamins in the heart and implications for Emery–Dreifuss muscular dystrophy". Human Molecular Genetics 8 (2): 353–9. PMID 9949197. doi:10.1093/hmg/8.2.353. Wheeler, MA; Warley, A; Roberts, RG; Ehler, E; Ellis, JA (March 2010). "Identification of an emerin-beta-catenin complex in the heart important for intercalated disc architecture and beta-catenin localisation.". Cellular and molecular life sciences : CMLS 67 (5): 781–96. PMID 19997769. doi:10.1007/s00018-009-0219-8. Small K, Warren ST (Jan 1998). "Emerin deletions occurring on both Xq28 inversion backgrounds". Human Molecular Genetics 7 (1): 135–9. PMID 9384614. doi:10.1093/hmg/7.1.135. Lattanzi G, Cenni V, Marmiroli S, Capanni C, Mattioli E, Merlini L, Squarzoni S, Maraldi NM (Apr 2003). "Association of emerin with nuclear and cytoplasmic actin is regulated in differentiating myoblasts". Biochemical and Biophysical Research Communications 303 (3): 764–70. PMID 12670476. doi:10.1016/s0006-291x(03)00415-7. Holaska JM, Lee KK, Kowalski AK, Wilson KL (Feb 2003). "Transcriptional repressor germ cell-less (GCL) and barrier to autointegration factor (BAF) compete for binding to emerin in vitro". The Journal of Biological Chemistry 278 (9): 6969–75. PMID 12493765. doi:10.1074/jbc.M208811200. Haraguchi T, Holaska JM, Yamane M, Koujin T, Hashiguchi N, Mori C, Wilson KL, Hiraoka Y (Mar 2004). "Emerin binding to Btf, a death-promoting transcriptional repressor, is disrupted by a missense mutation that causes Emery–Dreifuss muscular dystrophy". European Journal of Biochemistry / FEBS 271 (5): 1035–45. PMID 15009215. doi:10.1111/j.1432-1033.2004.04007.x. Markiewicz E, Tilgner K, Barker N, van de Wetering M, Clevers H, Dorobek M, Hausmanowa-Petrusewicz I, Ramaekers FC, Broers JL, Blankesteijn WM, Salpingidou G, Wilson RG, Ellis JA, Hutchison CJ (Jul 2006). "The inner nuclear membrane protein emerin regulates beta-catenin activity by restricting its accumulation in the nucleus". The EMBO Journal 25 (14): 3275–85. PMC 1523183. PMID 16858403. doi:10.1038/sj.emboj.7601230. Wilkinson FL, Holaska JM, Zhang Z, Sharma A, Manilal S, Holt I, Stamm S, Wilson KL, Morris GE (Jun 2003). "Emerin interacts in vitro with the splicing-associated factor, YT521-B". European Journal of Biochemistry / FEBS 270 (11): 2459–66. PMID 12755701. doi:10.1046/j.1432-1033.2003.03617.x. Clements L, Manilal S, Love DR, Morris GE (Jan 2000). "Direct interaction between emerin and lamin A". Biochemical and Biophysical Research Communications 267 (3): 709–14. PMID 10673356. doi:10.1006/bbrc.1999.2023. Zhang Q, Skepper JN, Yang F, Davies JD, Hegyi L, Roberts RG, Weissberg PL, Ellis JA, Shanahan CM (Dec 2001). "Nesprins: a novel family of spectrin-repeat-containing proteins that localize to the nuclear membrane in multiple tissues". Journal of Cell Science 114 (Pt 24): 4485–98. PMID 11792814. Mislow JM, Holaska JM, Kim MS, Lee KK, Segura-Totten M, Wilson KL, McNally EM (Aug 2002). "Nesprin-1alpha self-associates and binds directly to emerin and lamin A in vitro". FEBS Letters 525 (1–3): 135–40. PMID 12163176. doi:10.1016/s0014-5793(02)03105-8. Wheeler MA, Davies JD, Zhang Q, Emerson LJ, Hunt J, Shanahan CM, Ellis JA (Aug 2007). "Distinct functional domains in nesprin-1alpha and nesprin-2beta bind directly to emerin and both interactions are disrupted in X-linked Emery–Dreifuss muscular dystrophy". Experimental Cell Research 313 (13): 2845–57. PMID 17462627. doi:10.1016/j.yexcr.2007.03.025. Zhang Q, Ragnauth CD, Skepper JN, Worth NF, Warren DT, Roberts RG, Weissberg PL, Ellis JA, Shanahan CM (Feb 2005). "Nesprin-2 is a multi-isomeric protein that binds lamin and emerin at the nuclear envelope and forms a subcellular network in skeletal muscle". Journal of Cell Science 118 (Pt 4): 673–87. PMID 15671068. doi:10.1242/jcs.01642. Bengtsson L, Otto H (Feb 2008). "LUMA interacts with emerin and influences its distribution at the inner nuclear membrane". Journal of Cell Science 121 (Pt 4): 536–48. PMID 18230648. doi:10.1242/jcs.019281.
Bibliografía
- Gant TM, Wilson KL (1998). "Nuclear assembly.". Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 13: 669–95. PMID 9442884. doi:10.1146/annurev.cellbio.13.1.669.
- Helbling-Leclerc A, Bonne G, Schwartz K (2002). "Emery–Dreifuss muscular dystrophy.". Eur. J. Hum. Genet. 10 (3): 157–61. PMID 11973618. doi:10.1038/sj.ejhg.5200744.
- Holaska JM, Wilson KL (2006). "Multiple roles for emerin: implications for Emery–Dreifuss muscular dystrophy". The Anatomical Record Part A: Discoveries in Molecular, Cellular, and Evolutionary Biology 288 (7): 676–80. PMC 2559942. PMID 16761279. doi:10.1002/ar.a.20334.
- Bione S, Tamanini F, Maestrini E, Tribioli C, Poustka A, Torri G, Rivella S, Toniolo D (1994). "Transcriptional organization of a 450-kb region of the human X chromosome in Xq28". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90 (23): 10977–81. PMC 47904. PMID 8248200. doi:10.1073/pnas.90.23.10977.
- Bione S, Small K, Aksmanovic VM, D'Urso M, Ciccodicola A, Merlini L, Morandi L, Kress W, Yates JR, Warren ST (1996). "Identification of new mutations in the Emery–Dreifuss muscular dystrophy gene and evidence for genetic heterogeneity of the disease". Hum. Mol. Genet. 4 (10): 1859–63. PMID 8595407. doi:10.1093/hmg/4.10.1859.
- Yamada T, Kobayashi T (1996). "A novel emerin mutation in a Japanese patient with Emery–Dreifuss muscular dystrophy". Hum. Genet. 97 (5): 693–4. PMID 8655156. doi:10.1007/BF02281886.
- Chen EY, Zollo M, Mazzarella R, Ciccodicola A, Chen CN, Zuo L, Heiner C, Burough F, Repetto M, Schlessinger D, D'Urso M (1997). "Long-range sequence analysis in Xq28: thirteen known and six candidate genes in 219.4 kb of high GC DNA between the RCP/GCP and G6PD loci". Hum. Mol. Genet. 5 (5): 659–68. PMID 8733135. doi:10.1093/hmg/5.5.659.
- Ellis JA, Craxton M, Yates JR, Kendrick-Jones J (1998). "Aberrant intracellular targeting and cell cycle-dependent phosphorylation of emerin contribute to the Emery–Dreifuss muscular dystrophy phenotype". J. Cell Sci. 111 (6): 781–92. PMID 9472006.
- Squarzoni S, Sabatelli P, Ognibene A, Toniolo D, Cartegni L, Cobianchi F, Petrini S, Merlini L, Maraldi NM (1998). "Immunocytochemical detection of emerin within the nuclear matrix". Neuromuscul. Disord. 8 (5): 338–44. PMID 9673989. doi:10.1016/S0960-8966(98)00031-5.
- Ellis JA, Yates JR, Kendrick-Jones J, Brown CA (1999). "Changes at P183 of emerin weaken its protein-protein interactions resulting in X-linked Emery–Dreifuss muscular dystrophy". Hum. Genet. 104 (3): 262–8. PMID 10323252. doi:10.1007/s004390050946.
- Squarzoni S, Sabatelli P, Capanni C, Petrini S, Ognibene A, Toniolo D, Cobianchi F, Zauli G, Bassini A, Baracca A, Guarnieri C, Merlini L, Maraldi NM (2001). "Emerin presence in platelets". Acta Neuropathol. 100 (3): 291–8. PMID 10965799. doi:10.1007/s004019900169.
- Martins SB, Eide T, Steen RL, Jahnsen T, Skålhegg BS, Collas P (2001). "HA95 is a protein of the chromatin and nuclear matrix regulating nuclear envelope dynamics". J. Cell Sci. 113 (21): 3703–13. PMID 11034899.
- Hartley JL, Temple GF, Brasch MA (2001). "DNA Cloning Using In Vitro Site-Specific Recombination". Genome Res. 10 (11): 1788–95. PMC 310948. PMID 11076863. doi:10.1101/gr.143000.
- Laguri C, Gilquin B, Wolff N, Romi-Lebrun R, Courchay K, Callebaut I, Worman HJ, Zinn-Justin S (2001). "Structural characterization of the LEM motif common to three human inner nuclear membrane proteins". Structure 9 (6): 503–11. PMID 11435115. doi:10.1016/S0969-2126(01)00611-6.
