Clathrin은 코팅된 소포를 형성하는데 주요한 역할을 하는 단백질이다.클라트린은 1976년에 [1]Barbara Pearse에 의해 처음 분리되고 이름이 붙여졌다.3개의 클래트린 중쇄와 3개의 경량 체인으로 구성된 트리스켈리온 모양을 형성합니다.트리스켈리아가 상호작용할 때, 그들은 소포를 둘러싸고 있는 다면체 격자를 형성합니다. 그래서 단백질의 이름은 격자를 뜻하는 라틴어clathrum에서 유래했습니다.클래트린과 같은 외피 단백질은 세포 내에서 분자를 운반하기 위해 작은 소포를 만드는 데 사용된다.소포의 세포내구증 및 세포외출증은 세포가 소통, 영양분 전달, 신호수용체 수입, 세포외 세계의 표본 채취 후 면역반응의 매개, 조직 염증으로 인한 세포잔해의 정화를 가능하게 한다.감염 [2]중에 세포에 침입하기 위해 바이러스와 다른 병원체에 의해 세포내 경로가 납치될 수 있다.
Clathrin Triskelion은 C-termini에서 상호작용하는 세 개의 Clathrin 중쇄로 구성되어 있으며, 각 ~190 kDa 중쇄는 ~25 kDa 경쇄와 단단히 결합되어 있습니다.세 개의 무거운 사슬은 클라트린 격자의 구조적 골격을 제공하며, 세 개의 가벼운 사슬은 클라트린 격자의 형성 및 분해를 조절하는 것으로 생각됩니다.클래트린 라이트 체인에는 a와 b로 불리는 두 가지 형태가 있습니다.인간의 17번 염색체에 위치한 주요 클라트린 중쇄는 모든 세포에서 발견된다.염색체 22위의 제2의 클래트린 중쇄 유전자가 근육으로 발현된다.
Clathrin 중쇄는 종종 발(N 말단 도메인)을 나타내는 하위 도메인이 있는 다리로 설명되며, 발목, 말단 다리, 무릎, 근위부 다리 및 트리머라이제이션 도메인이 뒤따른다.N-말단 도메인은 7-블레이드 β-프로펠러 구조로 구성됩니다.다른 도메인은 짧은 알파 나선형의 초나선을 형성한다.이것은 원래 Clathrin 중쇄 반복 모티브로 언급되는 더 작은 구조 모듈로 구성되고 식별된 근위부 다리 영역의 구조에서 결정되었다.경량 체인은 주로 삼량화 영역 근처에서 상호작용을 통해 무거운 체인의 근위부 다리 부분에 결합됩니다.클라트린의 '발'에 있는 β-프로트롤러는 다른 단백질과의 상호작용을 위한 여러 결합 부위를 포함한다.
단일 트리스켈리온이 파란색으로 강조 표시된 클라트린 케이지.UCSF 키메라에서는 CryoEM 맵 EMD_5119가 렌더링되어 1개의 Clathrin Triskelion이 강조 표시되었습니다.
각 우리에는 12개의 펜타곤이 있다.미니코트(왼쪽)는 잘린 트라이아키스 사면체와 같이 4개의 육각형과 4면체 대칭을 가진다.육각형 배럴(가운데)은 8개의 육각형과 D6 대칭을 가집니다.축구공(오른쪽)은 깎은 20개의 육각형과 깎은 20면체의 대칭을 가지고 있다.
트리스켈리아가 용액에 함께 결합되면, 그들은 충분한 유연성으로 상호작용하여 평평한 격자를 생성하는 6면 고리(헥사곤) 또는 곡면 격자 형성에 필요한 5면 고리(펜타곤)를 형성할 수 있다.많은 트리스켈리온이 연결되면 바구니 모양의 구조를 형성할 수 있습니다.이 구조는 36개의 트리스켈리아로 구성되어 있으며, 그 중 하나는 파란색으로 표시되어 있습니다.또 다른 일반적인 어셈블리는 잘린 20면체이다.소포를 둘러싸려면 격자에 정확히 12개의 펜타곤이 있어야 합니다.
세포질 내의 클라트린 트리스켈리온은 세포질 내의 3피트 중 1피트를 세포막과 동시에 결합하는 어댑터 단백질에 결합한다.Clathrin은 막이나 화물에 직접 결합할 수 없으며 대신 이것을 하기 위해 어댑터 단백질을 사용합니다.이 트리스켈리온은 막이 부착된 다른 트리스켈리아와 결합하여 막이 봉오리를 이루는 축구공의 패널을 연상시키는 육각형과 펜타곤의 둥근 격자를 형성합니다.5면 링과 6면 링의 다른 조합을 구성함으로써 다양한 크기의 소포를 조립할 수 있습니다.일반적으로 미니코트라고 불리는 가장 작은 클라트린 케이지에는 12개의 펜타곤과 2개의 육각형만 있다.육각형 0개가 있는 작은 우리조차도 아마 토종 단백질로부터 형성되지 않을 것이다. 왜냐하면 트리스켈리아의 발은 너무 부피가 크기 때문이다.
기능.
클라트린 매개성 엔도사이토시스 메커니즘.
Clathrin은 세포 내 밀매를 위해 세포질에서 둥근 소포를 형성하는 데 중요한 역할을 한다.Clathrin 코팅 소포(CCV)는 세포막, 트랜스골기 네트워크 및 다막 교통경로를 위한 내염색체 구획에서 선택적으로 화물을 분류한다.소포가 세포질로 싹트고 나면, 코트는 빠르게 분해되어 소포가 다양한 장소로 운반되는 동안 클라트린이 재활용될 수 있게 됩니다.
어댑터 분자는 자가 조립 및 신병을 담당합니다.어댑터 단백질의 두 가지 예는 AP180과[3][4][5][6]엡신이다.AP180은 시냅스 소포 형성에 사용됩니다.막에 클라트린을 주입하고 중합도 촉진합니다.Epsin은 또한 막에 클라트린을 흡수하고 그 중합작용을 촉진하여 막의 변형을 돕고, 따라서 클라트린으로 코팅된 소포가 싹을 틔울 수 있다.세포질 내에 부유하는 트리스켈리온은 어댑터 단백질에 결합해 한쪽 발을 세포막에 연결한다.스켈리온은 막에 붙어있는 다른 것들과 결합해서 다면체 격자, 스켈리온을 형성할 것입니다. 스켈리온은 막이 봉오리로 당겨집니다.스켈리온은 막에 직접 결합하지 않고 막 표면의 분자를 인식하는 어댑터 단백질에 결합합니다.
Clathrin은 소기관 코팅과는 별도로 또 다른 기능을 가지고 있다.비분열 세포에서는 클라트린 피복 소포가 연속적으로 형성된다.유사분열 중인 세포에서는 클라트린 피복 소포가 형성되지 않는다.유사분열 중에 클라트린은 TACC3 및 ch-TOG/CKAP5라는 두 가지 다른 단백질과 복합적으로 스핀들 장치에 결합한다.Clathrin은 유사분열 방추의 키네토코어 섬유를 안정화시킴으로써 염색체 분해를 돕는다.Clathrin 중쇄의 아미노 말단 도메인과 TACC3의 TACC 도메인은 TACC3/ch-TOG/Clathrin의 미소관 결합 표면을 유사분열 방추에 결합시킨다.키네토코어 섬유의 안정화는 미세관을 [7][8][9]가교하기 위해 클라트린의 삼량체 구조를 필요로 한다.
Clathrin-mediated endocytosis(CME)는 성장인자와 수용체의 내부화, 병원체의 진입, 시냅스 전달과 같은 많은 세포 생리적 과정을 조절합니다.세포 침입자들은 세포의 복제 메커니즘에 접근하기 위해 영양 경로를 사용한다고 믿어진다.특정 신호 분자는 영양소 경로를 엽니다.Pitstop 1과 Pitstop 2라고 불리는 두 가지 화학 화합물은 선택적 Clathrin 억제제로서 병원성 활동을 방해할 수 있고, 따라서 세포를 침입으로부터 보호할 수 있습니다.이 두 가지 화합물은 [10]체외에서 클라트린 말단 도메인과 함께 선택적으로 세포내 배위자 연결을 차단한다.그러나 클라트린 매개성 엔도사이토시스를 차단하기 위한 이들 화합물의 특이성은 [11]의문시되고 있다.그러나 이후 연구에서 피트스톱 2의 특이성은 클라트린 [12]의존성으로 검증되었다.
^McMahon HT. "Epsin 1 EM gallery". MRC Laboratory of Molecular Biology. Archived from the original on 2009-01-02. Retrieved 2009-04-17. micrographs of vesicle budding
Edeling MA, Smith C, Owen D (January 2006). "Life of a clathrin coat: insights from clathrin and AP structures". Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 7 (1): 32–44. doi:10.1038/nrm1786. PMID16493411. S2CID19393938.
