Chordin
| Identyfikatory | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| domeny CHRD | |||||||||
| Symbol | CHRD | ||||||||
| Pfam | PF07452 | ||||||||
| InterPro | IPR010895 | ||||||||
| MĄDRY | SM00754 | ||||||||
| PROZYTA | PS50933 | ||||||||
| |||||||||
| Identyfikatory | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| akordów | |||||||
| Symbol | CHRD | ||||||
| gen NCBI | 8646 | ||||||
| HGNC | 1949 | ||||||
| OMIM | 603475 | ||||||
| RefSeq | NM_003741 | ||||||
| UniProt | Q9H2X0 | ||||||
| Inne dane | |||||||
| Umiejscowienie | Chr. 3 q27 | ||||||
| |||||||
Chordin (z greckiego χορδή, sznurek, katgut) jest białkiem odgrywającym znaczącą rolę w modelowaniu grzbietowo-brzusznym podczas wczesnego rozwoju embrionalnego. U ludzi jest kodowany przez CHRD .
Historia
Chordin został pierwotnie zidentyfikowany u afrykańskiej żaby szponiastej ( Xenopus laevis ) w laboratorium Edwarda M. De Robertisa jako kluczowe białko rozwojowe , które grzbietuje tkanki embrionalne wczesnych kręgowców . Po raz pierwszy postawiono hipotezę, że chordyna odgrywa rolę w grzbietowych genach homeobox w organizatorze Spemanna. Gen chordyny został odkryty poprzez jego aktywację po zastosowaniu zastrzyków mRNA gsc ( goosecoid ) i Xnot . Odkrywcy chordyny doszli do wniosku, że jest ona wyrażana w regionach embrionalnych, w których występowały również gsc i Xnot, które obejmowały płytkę przedchordalną , strunę grzbietową i zawias nerwowo-korzeniowy. Ekspresja genu w tych regionach doprowadziła do nazwy chordin. Uważano, że początkowe funkcje chordyny obejmują rekrutację sąsiednich komórek do pomocy w tworzeniu osi wraz z pośredniczeniem w interakcjach komórkowych w celu organizacji regionów ogona, głowy i ciała.
Struktura białka
Chordin to białko o długości 941 aminokwasów, którego trójwymiarowa struktura transmisyjnej mikroskopii elektronowej przypomina podkowę. Charakterystyczną cechą strukturalną akordyny jest obecność czterech w cysteinę powtórzeń, które mają długość 58–75 reszt, z których każda zawiera 10 cystein z charakterystycznymi odstępami. Te powtórzenia są homologiczne z domenami w szeregu białek macierzy zewnątrzkomórkowej , w tym czynnika von Willebranda . Istnieje pięć nazwanych izoform tego białka, które są wytwarzane przez alternatywny splicing .
Struktura genów
CHRD ma długość 23 egzonów i długość 11,5 kb i jest zlokalizowany w 3q27. Gen THPO ( trombopoetyny ) znajduje się w tym samym pojedynczym klonie kosmidu wraz z genem eukariotycznego czynnika inicjacji translacji 4-gamma (EIF4G1) .
Funkcjonować
Chordin grzbietuje rozwijający się zarodek , wiążąc ventralizujące białka TGFβ , takie jak białka morfogenetyczne kości (BMP), poprzez cztery regiony bogate w cytozynę. Chordin blokuje sygnalizację BMP, zapobiegając interakcji BMP z receptorami na powierzchni komórki, co hamuje tworzenie naskórka i sprzyja tworzeniu tkanki nerwowej. Chordin specyficznie hamuje BMP-2,-4,-7. Funkcja Chordin jest poprawiona przez kilka kofaktorów , które obejmują gen Twisted Gastrulation (Tsg) i metaloproteazę cynkową. Tsg poprawia zdolność Chordina do stania się antagonistą BMP. Funkcje metaloproteazy cynku poprzez rozszczepianie chordyny pozwalają na lepszą sygnalizację za pomocą BMP w kompleksach, które były nieaktywne. Dzieje się tak poprzez poprawę zdolności substratowej Chordyny w reakcjach rozszczepienia i poprzez uwalnianie BMP z produktów Chordyny.
Eksperymenty z danio pręgowanym wykazały, że mutacja genu chordyny może prowadzić do zmniejszenia tkanki nerwowej i grzbietowej. Wykazano , że delecje genów docelowych chordyny, folistatyny i nogginy u myszy mają również wpływ na indukcję neuronów, podczas gdy delecja zarówno chordyny, jak i nogginy wykazywała poważniejszy wpływ na rozwój neuronów. Fenotyp dla tego typu delecji wykazywał prawie całkowitą bezgłowość. Jest to istotne, ponieważ gdy występuje niedobór tylko igiełki, pojawiają się łagodne defekty, ale główka nadal się formuje. Wykazano, że Noggin nakłada się na midgastrula w swojej ekspresji z akordyną. Dalsze eksperymenty testujące rolę zarówno nogginy, jak i chordyny wykazały, że te dwa białka są niezbędne do mezodermy i opracowania wzoru przedniego. Jednak nie wykazano, aby noggin i chordin odgrywały znaczącą rolę w rozwoju przedniej endodermy trzewnej .
MRNA chordyny u myszy ulega ekspresji wcześnie podczas przedniej prymitywnej smugi. W zarodku kurzy jest wyrażany w przednich komórkach sierpa Kollera , które tworzą przednie komórki prymitywnej smugi , kluczowej struktury, przez którą zachodzi gastrulacja. Gdy smuga ewoluuje do węzła i mezodermy osiowej, mRNA akordu jest nadal wyrażane. Dowody te sugerują wzorcową rolę akordyny we wczesnych stadiach embrionalnych. Kiedy akordyna została inaktywowana, zwierzęta mogą początkowo wydawać się normalnie rozwijać, ale później pojawiają się problemy w uchu wewnętrznym i zewnętrznym wraz z nieprawidłowościami w gardle i układzie sercowo-naczyniowym. Eksperymenty z zarodkami Xenopus wykazały, że nadekspresję BMP1 i TLL1 można wykorzystać do przeciwdziałania funkcjom dorsalizacji chordyny. To odkrycie sugeruje, że głównym antagonistą chordyny jest BMP1.
U myszy chordyna jest wyrażana w węźle, ale nie w przedniej endodermie trzewnej. Stwierdzono, że jest niezbędny do przodomózgowia . U rozwijających się myszy z niedoborem chordin i noggin głowa jest prawie nieobecna. Chordin bierze również udział w gastrulacji ptaków i może również odgrywać rolę w organogenezie .