Neuregulina 3
Identyfikatory | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NRG3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, HRG3, pro-neuregulina 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
identyfikatory zewnętrzne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wikidane | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Neuregulina 3 , znana również jako NRG3 , jest wzbogaconym w neurony członkiem rodziny białek neureguliny , która u ludzi jest kodowana przez gen NRG3 . NRG to grupa białek sygnałowych należących do nadrodziny naskórkowego czynnika wzrostu, EGF , takiego jak polipeptydowy czynnik wzrostu. Te grupy białek posiadają „domenę podobną do EGF”, która składa się z sześciu reszt cysteiny i trzech mostków dwusiarczkowych przewidzianych przez sekwencję konsensusową reszt cysteiny.
Neureguliny to zróżnicowana rodzina białek utworzonych w wyniku alternatywnego składania pojedynczego genu; odgrywają kluczową rolę w regulowaniu wzrostu i różnicowania komórek nabłonkowych, glejowych i mięśniowych. Te grupy białek wspomagają również asocjacje komórka-komórka w piersi, sercu i mięśniach szkieletowych. Zidentyfikowano cztery różne rodzaje genów neureguliny, mianowicie: NRG1 NRG2 NRG3 i NRG4 . Chociaż izoformy NRG1 były szeroko badane, dostępnych jest niewiele informacji na temat innych genów z rodziny. NRG wiążą się z ERBB3 i ERBB4 receptory kinazy tyrozynowej; następnie tworzą homodimery lub heterodimery, często składające się z ERBB2 , o którym uważa się, że działa jako koreceptor, ponieważ nie zaobserwowano, aby wiązał jakikolwiek ligand. NRG wiążą się z receptorami ERBB, aby promować fosforylację określonych reszt tyrozyny na C-końcowym łączeniu receptora i interakcje wewnątrzkomórkowych białek sygnałowych.
NRG odgrywają również znaczącą rolę w rozwoju, utrzymaniu i naprawie układu nerwowego; dzieje się tak, ponieważ NRG1, NRG2 i NRG3 są szeroko wyrażane w ośrodkowym układzie nerwowym, a także w układzie węchowym. Badania wykazały, że u myszy NRG3 ogranicza się do rozwijającego się ośrodkowego układu nerwowego, jak również do postaci dorosłej; poprzednie badania również podkreślają rolę NRG1, ERBB2 i ERBB4 w rozwoju serca. Zaobserwowano, że myszy z niedoborem ERBB2, ERBB4 lub NRG1 umierały na etapie środkowej embriogenezy od zakończenia rozwoju beleczek mięśnia sercowego w komorze. Wyniki te potwierdzają, że ekspresja NRG1 w wsierdziu jest znaczącym ligandem wymaganym do aktywacji ekspresji ERBB2 i ERBB4 w mięśniu sercowym.
Funkcjonować
Neureguliny są ligandami receptorów z rodziny ERBB, podczas gdy NRG1 i NRG2 są zdolne do wiązania i aktywacji zarówno ERBB3, jak i ERBB4, wiązanie NRG3 stymuluje fosforylację tyrozyny i może wiązać się tylko z zewnątrzkomórkową domeną kinazy tyrozynowej receptora ERBB4, ale nie z innymi członkowie rodziny receptorów ERBB; ERBB2 i ERBB3.
NRG1 odgrywa kluczową rolę w rozwoju embrionalnej kory mózgowej, gdy kontroluje migrację i sekwencjonowanie komórki korowej. W przeciwieństwie do NRG1, informacje na temat składania pre-mRNA genu NRG3, wraz z jego profilem transkrypcyjnym i funkcją w mózgu, są ograniczone. Niedawne odkrycie hFBNRG3 (ludzki mózg płodowy NRG3; DQ857894), który jest alternatywną sklonowaną izoformą NRG3 z ludzkiego mózgu płodowego, promuje przeżycie oligodendrocytów za pomocą szlaku ERBB4/PI3K/AKT1, a także bierze udział w sygnalizacji NRG3-ERBB4 w neurorozwój i funkcje mózgu.
Chociaż badania wykazały, że NRG1 i NRG3 są paralogami, domena EGF NRG3 jest tylko w 31% identyczna z NRG1 . Domena N-końcowa NRG3 przypomina domenę czynnika pochodzenia czuciowego i ruchowego neuronu; SMDF, ponieważ brakuje w nim domen Ig-podobnych, jak również Kringle-podobnych, które są przypisywane wielu izomerom NRG1. Badania profilu hydropatii wykazały, że NRG3 nie ma hydrofobowej N-końcowej sekwencji sygnałowej, powszechnej w wydzielanych białkach, ale zawiera region niepolarnych lub nienaładowanych aminokwasów w pozycji (W66 – V91). Region aminokwasowy znaleziony w SMDF jest podobny do tego niepolarnego miejsca NRG3 i zaproponowano, aby działał jako wewnętrzna, nierozszczepiona sekwencja sygnałowa, która działa jako czynnik translokacyjny przez błonę retikulum endoplazmatycznego.
Znaczenie kliniczne
Niedawne badania genetyczne na ludziach ujawniają gen neureguliny 3 (NRG3) jako gen potencjalnego ryzyka odpowiedzialny za różne rodzaje zaburzeń neurorozwojowych, skutkujące schizofrenią, zahamowaniem rozwoju, zaburzeniami związanymi z deficytem uwagi i zaburzeniami afektywnymi dwubiegunowymi, gdy w genie występują zmiany strukturalne i genetyczne
Co najważniejsze, warianty genu NRG3 zostały powiązane z podatnością na schizofrenię . Zgłoszono wzrost liczby modeli NRG3 specyficznych dla izoform zaangażowanych w schizofrenię i zaobserwowano interakcję z rs10748842; polimorfizm ryzyka NRG3 , który wskazuje, że rozregulowanie transkrypcji NRG3 jest mechanizmem ryzyka molekularnego.
Te izoformy zostały również powiązane z chorobą Hirschsprunga .
Schizofrenia
Kilka genów w szlaku sygnałowym NRG-ERBB jest zaangażowanych w genetyczną predyspozycję do schizofrenii, Neuregulin 3 (NRG3) koduje białko podobne do jego paralogu NRG1 i oba odgrywają ważną rolę w rozwijającym się układzie nerwowym. Jak zaobserwowano w przypadku innych patologii, takich jak autyzm i schizofrenia , kilku członków danej rodziny białek ma dużą szansę na powiązanie z tym samym fenotypem, indywidualnie lub razem.
Niedawne badanie czasowej, diagnostycznej i specyficznej tkankowo modulacji ekspresji izoformy NRG3 w rozwoju ludzkiego mózgu wykorzystywało zastosowanie qRT-PCR ; ilościowa reakcja łańcuchowa polimerazy w celu ilościowego określenia 4 klas NRG3 w ludzkiej pośmiertnej grzbietowo-bocznej korze przedczołowej od 286 zdrowych i dotkniętych chorobą (dwubiegunowa lub skrajna depresja) kandydatów w wieku od 14 tygodni do 85 lat. W badaniach zaobserwowano, że każda 4 klasa izoform (I-IV) NRG3 wykazywała unikalne trajektorie ekspresji w rozwoju i starzeniu się ludzkiego neopalium.
- Klasa I NRG3 była zwiększona w zaburzeniu afektywnym dwubiegunowym i dużej depresji, zgodnie z obserwacjami w schizofrenii.
- Poziom NRG3 klasy II był podwyższony w chorobie afektywnej dwubiegunowej, a klasy III był podwyższony w przypadkach dużej depresji.
- NRG3 klasy I, II i IV były aktywnie zaangażowane w stadia rozwojowe,
- Genotyp ryzyka rs10748842 przewidywał podwyższoną ekspresję klasy II i III, zgodnie z wcześniejszymi doniesieniami w mózgu, z analizami specyficznymi dla tkanki sugerującymi, że klasy II i III są specyficznymi dla mózgu izoformami NRG3.
Dalsza lektura
- Benzel I, Bansal A, Browning BL, Galwey NW, Maycox PR, McGinnis R, Smart D, St Clair D, Yates P, Purvis I (czerwiec 2007). „Interakcje między genami w sieci sygnalizacyjnej ErbB-neureguliny są związane ze zwiększoną podatnością na schizofrenię” . Funkcje behawioralne i mózgowe . 3 (1): 31. doi : 10.1186/1744-9081-3-31 . PMC 1934910 . PMID 17598910 .
- Iijima M, Tomita M, Morozumi S, Kawagashira Y, Nakamura T, Koike H, Katsuno M, Hattori N, Tanaka F, Yamamoto M, Sobue G (październik 2009). „Polimorfizm pojedynczego nukleotydu TAG-1 wpływa na reakcję IVIg japońskich pacjentów z CIDP”. Neurologia . 73 (17): 1348–52. doi : 10.1212/WNL.0b013e3181bd1139 . PMID 19776380 . S2CID 207116106 .
- Shrestha S, Irvin MR, Taylor KD, Wiener HW, Pajewski NM, Haritunians T, Delaney JA, Schambelan M, Polak JF, Arnett DK, Chen YD, Grunfeld C (luty 2010). „Badanie asocjacyjne obejmujące cały genom miażdżycy tętnic szyjnych u mężczyzn zakażonych wirusem HIV” . AIDS . 24 (4): 583–92. doi : 10.1097/QAD.0b013e3283353c9e . PMC 3072760 . PMID 20009918 .
- Uhl GR, Liu QR, Drgon T, Johnson C, Walther D, Rose JE, David SP, Niaura R, Lerman C (czerwiec 2008). „Genetyka molekularna skutecznego rzucania palenia: zbieżne wyniki badań asocjacyjnych całego genomu” . Archiwa Psychiatrii Ogólnej . 65 (6): 683–93. doi : 10.1001/archpsyc.65.6.683 . PMC 2430596 . PMID 18519826 .
- Kimura K, Wakamatsu A, Suzuki Y, Ota T, Nishikawa T, Yamashita R, Yamamoto J, Sekine M, Tsuritani K, Wakaguri H, Ishii S, Sugiyama T, Saito K, Isono Y, Irie R, Kushida N, Yoneyama T , Otsuka R, Kanda K, Yokoi T, Kondo H, Wagatsuma M, Murakawa K, Ishida S, Ishibashi T, Takahashi-Fujii A, Tanase T, Nagai K, Kikuchi H, Nakai K, Isogai T, Sugano S (styczeń 2006 ). „Zróżnicowanie modulacji transkrypcji: identyfikacja i charakterystyka na dużą skalę przypuszczalnych alternatywnych promotorów ludzkich genów” . Badania genomu . 16 (1): 55–65. doi : 10.1101/gr.4039406 . PMC 1356129 . PMID 16344560 .
- Gizatullin RZ, Muravenko OV, Al-Amin AN, Wang F, Protopopov AI, Kaszuba VI, Zelenin AV, Zabarovsky ER (2000). „Pozycja mapy ludzkiego genu NRG3 10q22-q23” . Badania chromosomów . 8 (6): 560. doi : 10.1023/A:1009232025144 . PMID 11032326 . S2CID 33340207 .
- Panchal H, Wansbury O, Parry S, Ashworth A, Howard B (wrzesień 2007). „Neuregulina3 zmienia los komórek w naskórku i gruczole sutkowym” . Biologia rozwojowa BMC . 7 : 105. doi : 10.1186/1471-213X-7-105 . PMC 2110892 . PMID 17880691 .
- Wang YC, Chen JY, Chen ML, Chen CH, Lai IC, Chen TT, Hong CJ, Tsai SJ, Liou YJ (grudzień 2008). „Odmiany genetyczne neureguliny 3 i podatność na schizofrenię w populacji chińskiej”. Psychiatria Biologiczna . 64 (12): 1093-6. doi : 10.1016/j.biopsych.2008.07.012 . PMID 18708184 . S2CID 24914991 .
- Révillion F, Lhotellier V, Hornez L, Bonneterre J, Peyrat JP (styczeń 2008). „Ligandy ErbB/HER w ludzkim raku piersi i relacje z ich receptorami, cechy biopatologiczne i rokowanie” . Roczniki Onkologii . 19 (1): 73–80. doi : 10.1093/annonc/mdm431 . PMID 17962208 .
- Carteron C, Ferrer-Montiel A, Cabedo H (marzec 2006). „Charakterystyka neuronowej specyficznej formy splicingowej ludzkiego genu neureguliny 3 zaangażowanej w przeżycie oligodendrocytów” . Journal of Cell Science . 119 (cz. 5): 898–909. doi : 10.1242/jcs.02799 . PMID 16478787 .
- Gratacòs M, Costas J, de Cid R, Bayés M, González JR, Baca-García E, de Diego Y, Fernández-Aranda F, Fernández-Piqueras J, Guitart M, Martín-Santos R, Martorell L, Menchón JM, Roca M, Sáiz-Ruiz J, Sanjuán J, Torrens M, Urretavizcaya M, Valero J, Vilella E, Estivill X, Carracedo A (wrzesień 2009). „Identyfikacja nowych domniemanych genów podatności na kilka zaburzeń psychicznych poprzez analizę asocjacji regulatorowych i niesynonimicznych SNP 306 genów zaangażowanych w neurotransmisję i rozwój neurologiczny” . American Journal of Medical Genetics. Część B, Genetyka neuropsychiatryczna . 150B (6): 808–16. doi : 10.1002/ajmg.b.30902 . PMID 19086053 . S2CID 44524739 .
- Sonuga-Barke EJ, Lasky-Su J, Neale BM, Oades R, Chen W, Franke B, Buitelaar J, Banaschewski T, Ebstein R, Gill M, Anney R, Miranda A, Mulas F, Roeyers H, Rothenberger A, sierżant J, Steinhausen HC, Thompson M, Asherson P, Faraone SV (grudzień 2008). „Czy emocje wyrażane przez rodziców łagodzą efekty genetyczne w ADHD? Eksploracja z wykorzystaniem skanowania asocjacyjnego całego genomu” (PDF) . American Journal of Medical Genetics. Część B, Genetyka neuropsychiatryczna . 147B (8): 1359–68. doi : 10.1002/ajmg.b.30860 . PMID 18846501 . S2CID 5994189 .
- Volpi S, Heaton C, Mack K, Hamilton JB, Lannan R, Wolfgang CD, Licamele L, Polymeropoulos MH, Lavedan C (listopad 2009). „Badanie asocjacji całego genomu identyfikuje polimorfizmy związane z wydłużeniem odstępu QT podczas leczenia schizofrenii iloperydonem” . Psychiatria molekularna . 14 (11): 1024–31. doi : 10.1038/mp.2008.52 . PMID 18521091 .