Miozin–9, znan i kao nemišićni miozinski ieški lanac 9 ili nemišićni miozinski teški lanac IIa (NMMHC-IIA) jest protein koji je kod ljudi kodiran genom MYH9 sa hromosoma 22.
Aminokiselinska sekvenca Dužina polipeptidnog lanca je 1.960 aminokiseline, a molekulska težina 226.532 Da.
1020304050 MAQQAADKYLYVDKNFINNPLAQADWAAKKLVWVPSDKSGFEPASLKEEV GEEAIVELVENGKKVKVNKDDIQKMNPPKFSKVEDMAELTCLNEASVLHN LKERYYSGLIYTYSGLFCVVINPYKNLPIYSEEIVEMYKGKKRHEMPPHI YAITDTAYRSMMQDREDQSILCTGESGAGKTENTKKVIQYLAYVASSHKS KKDQGELERQLLQANPILEAFGNAKTVKNDNSSRFGKFIRINFDVNGYIV GANIETYLLEKSRAIRQAKEERTFHIFYYLLSGAGEHLKTDLLLEPYNKY RFLSNGHVTIPGQQDKDMFQETMEAMRIMGIPEEEQMGLLRVISGVLQLG NIVFKKERNTDQASMPDNTAAQKVSHLLGINVTDFTRGILTPRIKVGRDY VQKAQTKEQADFAIEALAKATYERMFRWLVLRINKALDKTKRQGASFIGI LDIAGFEIFDLNSFEQLCINYTNEKLQQLFNHTMFILEQEEYQREGIEWN FIDFGLDLQPCIDLIEKPAGPPGILALLDEECWFPKATDKSFVEKVMQEQ GTHPKFQKPKQLKDKADFCIIHYAGKVDYKADEWLMKNMDPLNDNIATLL HQSSDKFVSELWKDVDRIIGLDQVAGMSETALPGAFKTRKGMFRTVGQLY KEQLAKLMATLRNTNPNFVRCIIPNHEKKAGKLDPHLVLDQLRCNGVLEG IRICRQGFPNRVVFQEFRQRYEILTPNSIPKGFMDGKQACVLMIKALELD SNLYRIGQSKVFFRAGVLAHLEEERDLKITDVIIGFQACCRGYLARKAFA KRQQQLTAMKVLQRNCAAYLKLRNWQWWRLFTKVKPLLQVSRQEEEMMAK EEELVKVREKQLAAENRLTEMETLQSQLMAEKLQLQEQLQAETELCAEAE ELRARLTAKKQELEEICHDLEARVEEEEERCQHLQAEKKKMQQNIQELEE QLEEEESARQKLQLEKVTTEAKLKKLEEEQIILEDQNCKLAKEKKLLEDR IAEFTTNLTEEEEKSKSLAKLKNKHEAMITDLEERLRREEKQRQELEKTR RKLEGDSTDLSDQIAELQAQIAELKMQLAKKEEELQAALARVEEEAAQKN MALKKIRELESQISELQEDLESERASRNKAEKQKRDLGEELEALKTELED TLDSTAAQQELRSKREQEVNILKKTLEEEAKTHEAQIQEMRQKHSQAVEE LAEQLEQTKRVKANLEKAKQTLENERGELANEVKVLLQGKGDSEHKRKKV EAQLQELQVKFNEGERVRTELADKVTKLQVELDNVTGLLSQSDSKSSKLT KDFSALESQLQDTQELLQEENRQKLSLSTKLKQVEDEKNSFREQLEEEEE AKHNLEKQIATLHAQVADMKKKMEDSVGCLETAEEVKRKLQKDLEGLSQR HEEKVAAYDKLEKTKTRLQQELDDLLVDLDHQRQSACNLEKKQKKFDQLL AEEKTISAKYAEERDRAEAEAREKETKALSLARALEEAMEQKAELERLNK QFRTEMEDLMSSKDDVGKSVHELEKSKRALEQQVEEMKTQLEELEDELQA TEDAKLRLEVNLQAMKAQFERDLQGRDEQSEEKKKQLVRQVREMEAELED ERKQRSMAVAARKKLEMDLKDLEAHIDSANKNRDEAIKQLRKLQAQMKDC MRELDDTRASREEILAQAKENEKKLKSMEAEMIQLQEELAAAERAKRQAQ QERDELADEIANSSGKGALALEEKRRLEARIAQLEEELEEEQGNTELIND RLKKANLQIDQINTDLNLERSHAQKNENARQQLERQNKELKVKLQEMEGT VKSKYKASITALEAKIAQLEEQLDNETKERQAACKQVRRTEKKLKDVLLQ VDDERRNAEQYKDQADKASTRLKQLKRQLEEAEEEAQRANASRRKLQREL EDATETADAMNREVSSLKNKLRRGDLPFVVPRRMARKGAGDGSDEEVDGK ADGAEAKPAE Struktura gena i proteina MYH9 je veliki gen koji obuhvata više od 106 kiloparova baza na hromosomu 22, regija 22q12.3. Sastoji se od 41 egzona s prvim ATG otvorenog okvira čitanja u egzonu 2 i stop kodonom u egzonu 41. Kodira nemišićni miozinski teški lanac IIA (NMHC IIA), protein od 1.960 aminokiselina. U skladu sa svojom širokom ekspresijom u ćelijama i tkivima, regija promotora MYH9 je tipska za domaćinske genegene koji nemaju TATA kutiju nego visok sadržaj parova GC, sa više GC-kutija. MYH9 je evolucijski dobro konzerviran. Mišji ortolog (Myh9) nalazi se u sintenskom području na hromosomu 15 i ima istu genomsku organizaciju kao i ljudski gen. Kodira protein iste dužine, sa 97,1% identiteta aminokiselina sa ljudskim proteinom MYH9.
Kao i svi miozini klase II, dva NMHC IIA se dimeriziraju stvarajući asimetričnu molekulsku strukturu prepoznatljivu po dvije glave i repnim domenom: N-terminalna polovina svakog teškog lanca stvara domen glave, koji se sastoji od domena globulskog motora i domene vrata , a C-terminalne polovine dva teška lanca zajedno čine repni domen. Motorni domen, koji je organiziran u četiri poddomena (motiv nalik SH3, gornji i donji 50kDa poddomen, i regija pretvarača) povezana fleksibilnim linkerima, stupa u interakciju s vlaknastim aktinom, kako bi stvorio silu hidrolizom ATP-a ovisnog o magneziju. Vrat se ponaša kao poluga koja pojačava pokret izazvan konformacijskim promjenama u domenu motora i mjesto je vezivanja lahkih lanaca preko dva IQ motiva. Repni domen je fundamentalan i za dimerizaciju teških lanaca i za formiranje funkcionalnih filamenata NM IIA. Dva teška lanca dimeriziraju se kroz repni domen formirajući dugu alfa-heliksu upredenu zavojnicu sastavljenu od tipskih heptadnih ponavljanja. Dimeri se sami udružuju putem štapića upredene zavojnice i formiraju filamente miozina. Repni domen završava na C-terminalu sa neheliksnim repom od 34 ostatka.
Funkcija Nemišićni miozin IIA (NM IIA) eksprimiran je u većini ćelija i tkiva, gdje učestvuje u raznim procesima koji zahtijevaju kontraktilnu silu, kao što su citokineza, migracija ćelija, polarizacija i adhezija, održavanje oblika ćelije i transdukcija signala. Miozin II su motorni proteini koji su dio superfamilije sastavljene od više od 30 klasa. Miozini klase II uključuju mišićne i nemišićne miozine koji su organizirani kao heksamerna molekule, sastavljene od dva teška lanca (230 kDa), dva regulatorna lahka lanca (20 KDa) koja kontroliraju aktivnost miozina i dva esencijalna lahka lanca (17 kDa), za stabilizaciju strukture teškog lanca.
Regulacija strukture NM IIA Postoje tri paraloga nemišićnog miozina II (NM II), NM IIA, IIB i IIC, pri čemu svaki ima teški lanac kodiran na drugom hromosomu. Čini se da sva tri paraloga vezuju iste ili vrlo slične lahke lance i dijele osnovna svojstva u pogledu strukture i aktivacije, ali sva tri imaju različite uloge tokom razvoja kičmenjaka i odrasle dobi (za opće preglede NM II, vidi ). Svi NM II imaju dvije važne karakteristike: to su enzimi MgATPaza koji mogu hidrolizirati ATP pretvarajući hemijsku energiju u mehaničko kretanje. Osim toga, mogu formirati bipolarne filamente koji mogu stupiti u interakciju sa aktinskim filamentima i vršiti napetost na njima. Ova svojstva daju osnovu za sve funkcije NM II. Put do formiranja filamenta miozina, koji dijele NM II i miozin glatkih mišića, počinje sa savijenom neaktivnom konformacijom NM II monomera koji, nakon fosforilacije lahkog lanca od 20 KDa, razvija molekulu kako bi proizveo globulasti dio glave, nakon čega slijedi produženi rep sa alfa-helikslnim upredenim zavojnicama. Repni dio molekula može stupiti u interakciju s drugim NM IIA heksamerima, da bi formirao bipolarne filamente sastavljene od 14-16 molekula.
Fosforilacija lahkih lanaca od 20 KDa na serinu 19 i treoninu 18 pomoću brojnih različitih kinaza, ali najistaknutije putem Rho-zavisne kinaze i/ili od kalcij-kalmodulin-zavisne kinaze lahkog lanca miozina, ne samo da linearizira presavijenu strukturu već uklanja inhibiciju nametnutu aktivnostima MgATPaza zbog savijene konformacije. Osim fosforilacije lahkih lanaca od 20 KDa, NMHC II se također mogu fosforilirati, ali se fosforilirana mjesta razlikuju među paralozima. U većini slučajeva fosforilacija NMHC IIA može djelovati na disociaciju u miozinskim filamentima ili za sprečavanje stvaranja filamenata.
Pored fosforilacije, sklop i lokalizacija NM IIA filamenta mogu se modulirati interakcijom s drugim proteinima, uključujući S100A4 i smrtonosne divovske larve (Lgl1). Prvi je protein koji vezuje kalcij i poznat je i kao metastatin, dobro okarakteriziran metastatski faktor. Ekspresija S100A4 povezana je sa poboljšanom migracijom ćelija putem održavanja polarizacije ćelije i inhibicija ćelijskog prometa. Slično fosforilaciji teškog lanca, in vitro vezivanje S100A za karboksi-terminalni kraj regije NM IIA upredene zavojnice sprečava formiranje filamenta, a vezivanje S100A4 za prethodno formirane filamente promovita demontažu filamenta. Protein supresor tumora Lgl1 takođe inhibira sposobnost NM IIA da se in vitro skupi u filamente. Osim toga, regulira ćelijskuu lokalizaciju NM IIA i doprinosi sazrijevanju fokusnih adhezija. Drugi proteini za koje je poznato da interraguju sa NM IIA uključuju protein koji vezuje aktinski tropomiozin 4.2 i novi stresom pridruženi protein, LIM i kalponin-homologni domen 1 (LIMCH1).
Specifične funkcije NM IIA NM IIA ima glavnu ulogu u ranom razvoju kičmenjaka. Ablacija NM IIA kod miševa rezultira smrtnošću do embrionskog dana (E) 6,5 zbog abnormalnosti u visceralnom dijelu endoderma koji je neorganiziran zbog gubitka međućelijskih adhezija posredovanih E-kadherinom. U nedostatku normalnog polarizovanog sloja cilindrićnih ćelija endoderma, abnormalni visceralni endoderm NM IIA u nokaut embriona ne podržava kritični korak gastrulacije. Međutim, razvoj normalnog funkcioniranja visceralnog endoderma ne ovisi posebno o NM IIA jer se njegova funkcija može obnoviti genetičkom zamjenom NMHC IIA cDNK, koja kodira NMHC II B (ili NMHC IIC), pod kontrolom promotora NMHC IIA. Ovi "zamjenski" miševi imaju normalan visceralni endoderm i nastavljaju da prolaze kroz gastrulaciju i ulaze u organogenezu. Međutim, ugibaju kada ne razviju normalnu posteljicu. Odsustvo NM IIA rezultira kompaktnim i nerazvijenim slojem labirinta u posteljici kojem nedostaje invazija fetusih krvnih sudova. Štaviše, mutantni p.R702C NM IIA miševi pokazuju slične defekte u formiranju placente and mice specifically ablated for NM IIA in the mouse trophoblast-lineage cells demonstrate placental defects similar to mice in which NMHC IIA is genetically replaced by NMHC IIB.
Postoje značajne razlike u relativnoj zastupljenosti tri paraloga NM II u različitim ćelijama i tkivima. Međutim, čini se da je NM IIA preovlađujući paralog kod ljudi i miševa. Analiza masenom spektrokopijom relativne zastupljenosti NMHC II u tkivima miša i ljudskim ćelijskim linijama pokazuje da je NM IIA dominantan, iako tkiva poput srčanog variraju od ćelije do ćelije; ćelije miokarda sadrže samo NM IIB, ali NM IIA ima više u ćelijama koje nisu miociti. NM IIB je dominantan u većini dijelova mozga i kičmene moždine, ali NM IIA je relativno zastupljeniji u većini drugih organa i ćelijskih linija. I NM IIA i IIB su eksprimirani u ranom razvoju sa ekspresijom NM IIC koja počinje na E 11.5 kod miševa. Ne samo da većina ćelija sadrži više od jednog paraloga, već postoje i dokazi da se paralozi mogu unutar ćelije sastaviti u heterotipske filamente u različitim okruženjima u kultiviranim ćelijama.
Klinički značaj Bolesti povezane sa MYH9: Mutacije u MYH9 uzrokuju Mendelovski autosomno-dominantni poremećaj poznat kao MYH9 bolest (MYH9-RD). Sve pogođene osobe imaju kongenitalne promjene u krvi koje se sastoje od trombocitopenija, trombocitne makrocitoze i uključivanja proteina MYH9 u granulocitnu citoplazmu. Većina pacijenata razvije jednu ili više nekongenitalnih manifestacija, uključujući senzornrvnu gluhoću, oštećenje bubrega, presenilni katarakt i/ili povišenje jetrenih enzima. Termin MYH9-RD obuhvata četiri sindromske slike koje su se godinama smatrale različitim poremećajima, a to su May-Hegglinova anomalija, Sebastianov, Fechtnerov i Epsteinov sindrom. Nakon identifikacije MYH9 kao gena odgovornog za sve ove entitete, prepoznato je da oni zapravo predstavljaju različite kliničke prikaze iste bolesti, sada poznate kao MYH9-RD ili MYH9 poremećaj. MYH9-RD je rijetka bolest: prevalencija se procjenjuje na oko 3/1,000.000. Očekuje se da će stvarna prevalencija biti veća, jer se blagi oblici često otkrivaju slučajno, a pacijentima se često pogrešno dijagnostikuje drugi poremećaj. Bolest je prijavljena širom svijeta i nema dokaza o varijaciji u prevalenciji među etničkim populacijama.