При увеличении содержания спектрина в структуре цитоскелета преобладают его олигомерные формы высокого порядка и замедляются процессы ассоциации-диссоциации между субъединицами. Включение спектрина в структуру цитоскелета эритроцита в процессе его самосборки ограничивается эквивалентным количеством молекул анкирина.

В сравнении с а-спектрином бета-цепь синтезируется на более ранних стадиях созревания эритроцита и сразу же связывается с анкирином, прикрепляя цитоскелетную сеть к плазматической мембране. Усиленный биосинте а-цепей приводит к увеличению их количественного содержания на последних стадиях дифференцировки эритроцитов, и не вступившие во взаимодействие а-цепи разрушаются протеазами в цитозоле (Moon and Lazarides, 1983). На посттрансляционных этапах спектриновые молекулы могут подвергаться модификациям, главным образом в результате фосфорилирования N-концевого участка бета-цепи под действием цАМФ- и кальмодулин-зависимых протеинкиназ. Показано, что степень фосфорилирования Р-спектрина прямо пропорциональна мембранной стабильности. Фосфорилирование белка приводит к подавлению активности Са2+-каналов, в то время как удаление спектрина из мембранного скелета сопровождается потерей активности №+К+-АТФазы в 2 раза и Са2*-АТФазы - 3 раза.

Ген а-субъединицы локализован на 1 хромосоме в сегменте q22-q25 Kotula с соавт. (1991) показали, что ген а-спектрина имеет длину 80 кб включает 52 экзона различного размера от 18 до 684 пар оснований.

Ген, кодирующий бета-субъединицу, картирован на 14q22-q23.2. проксимальнее локуса гена тяжелой цепи иммуноглобулина. Prchal с саавт. (1987) показали, что ретикулоцитарная мРНК р-спектрина составляет 7.8 кб. Winkelmann с соавт. (1988) клонировали ген р-спектрина и рассчитали размер era мРНК, которая составила 7.5 кб. Winkelmann с соавт. секвенировали нуклеотидные последовательности Р-спектрина и показал, что ДНК кодирует 2,137 аминокислотный белок с Mr=246kD, состоящий из 3 доменов: 1 домен у N-концевой области белка (272 аминокислота) имеет высокую степень сходства с нукпеотидной и аминокислотной структурами N-терминальных актин-связывающих доменов а-актинина, дистрофина домен 2 состоит из 17 спектриновых повторов, домен 3 - из 52 аминокислотных остатков на С-концевой области.

Тканеспецифические аналоги спектрина найдены практически во всех тканях человеческого организма. Говоря в общем, спектрины - это семейство широкораспространенных филаментных цитоскелетных белков, характеризующихся постоянной 106-аминокислотной последовательностью. Различные формы спектрины представляют собой гетеродимеры, исходящие из относительно постоянных ос-цепей и тканеспецифических бета-цепей. Спектриноподобные белки состоят из 5 доменов: N-терминального домена, срединного домена, домена, расположенного между N-концом и срединным доменом, С-терминального домена и еще одного домена между С-концевой областью и срединным доменом. N- и С-домены имеют типичные для эритроцитарного спектрина 106 аминокислотных остатков. Подобно спектрину неэритроидные аналоги способны формировать димеры, которые способны ассоциировать в тетрамеры. Главной функцией белков семейства спектринов является регуляция связывания рецепторов и перекрестного связывания актина в структуре цитоскелета различных клеток.

Мышечная форма спектрина образуется благодаря альтернативному сплайсингу. Неэритроидная форма альфа-спектрина -альфа-фодрин (9q33-q34) клонирована McMahon с соавт. (1987) из фибробластов легких. Оказалось, что неэритроидная форма спектрина на 76% гомологична эритроидной. Chang с соавт. (1993) показали высокую степень идентичности экзонинтронной организации гена мозгового Р-фодрина (2р21) с эритроцитарным р-спектрином. Этот белок вовлечен в секрецию нейромедиаторов и, взаимодействуя с кальмодулином, участвует в кальций-зависимом движении цитоскелета мембране.

- Читать далее "Кодирование спектрина. Анкирин клеточных мембран"