Desmin interacts with STIM1 and coordinates Ca2+ signaling in skeletal muscle.
Desmin interacts with STIM1 and coordinates Ca2+ signaling in skeletal muscle.
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DOI：
10.1172/jci.insight.143472
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发表时间：
2021-09-08
期刊：
影响因子：
8
通讯作者：
Rosenberg PB
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang H;Bryson VG;Wang C;Li T;Kerr JP;Wilson R;Muoio DM;Bloch RJ;Ward C;Rosenberg PB
基质相互作用分子1（Stromal interaction molecule 1，STIM 1）是肌浆网（sarcoplasmic reticulum，SR）跨膜蛋白，可激活骨骼肌中钙库操纵的钙内流（store-operated Ca 2 + entry，SOCE），从而协调钙稳态、钙依赖性基因表达和收缩力。STIM 1占据了三联体的连接SR膜和Z线处的纵向SR中的空间。STIM 1是如何组织和保留在SR的这些特定子域中的尚不清楚。在这里，我们确定结蛋白，主要的III型中间丝蛋白在肌肉中，作为一个结合伴侣的STIM 1的基础上酵母双杂交屏幕。通过免疫沉淀和免疫定位验证结蛋白-STIM 1相互作用证实了STIM 1的CC 1-SOAR结构域与结蛋白相互作用以增强STIM 1寡聚化但限制SOCE。基于我们对结蛋白基因敲除小鼠的研究，我们开发了一种模型，其中结蛋白在Z线连接STIM 1，以调节SR的Ca 2+再填充效率。总之，这些研究表明，结蛋白-STIM 1组装了对骨骼肌中Ca 2+信号传导很重要的细胞间隙-SR连接。
Stromal interaction molecule 1 (STIM1), the sarcoplasmic reticulum (SR) transmembrane protein, activates store-operated Ca2+ entry (SOCE) in skeletal muscle and, thereby, coordinates Ca2+ homeostasis, Ca2+-dependent gene expression, and contractility. STIM1 occupies space in the junctional SR membrane of the triads and the longitudinal SR at the Z-line. How STIM1 is organized and is retained in these specific subdomains of the SR is unclear. Here, we identified desmin, the major type III intermediate filament protein in muscle, as a binding partner for STIM1 based on a yeast 2-hybrid screen. Validation of the desmin-STIM1 interaction by immunoprecipitation and immunolocalization confirmed that the CC1-SOAR domains of STIM1 interact with desmin to enhance STIM1 oligomerization yet limit SOCE. Based on our studies of desmin-KO mice, we developed a model wherein desmin connected STIM1 at the Z-line in order to regulate the efficiency of Ca2+ refilling of the SR. Taken together, these studies showed that desmin-STIM1 assembles a cytoskeletal-SR connection that is important for Ca2+ signaling in skeletal muscle.
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