Семейство из четырех белков EGF
Нейрегулины — это семейство из четырех структурно родственных белков, которые являются частью семейства белков EGF . Было показано, что эти белки выполняют разнообразные функции в развитии нервной системы и играют множество важных ролей в эмбриогенезе позвоночных , включая: развитие сердца , дифференцировку шванновских клеток и олигодендроцитов , некоторые аспекты развития нейронов, а также формирование нервно-мышечных синапсов . [2] [3]
В семейство входят херегулин ; фактор дифференцировки neu; стимулятор синтеза ацетилхолинового рецептора; фактор роста глии; и фактор, полученный из сенсорных и двигательных нейронов. [4] Несколько членов семейства генерируются путем поочередного сплайсинга или путем использования нескольких специфичных для типа клеток сайтов инициации транскрипции . В целом, они связываются с семейством erbB рецепторных тирозинкиназ ( erbB2 (HER2), erbB3 (HER3) и erbB4 (HER4)), и активируют его , функционируя как гетеродимеры, так и гомодимеры.
Члены семейства нейрегулинов
Семейство нейрегулинов включает:
- Нейрегулин 1 ( NRG1 ) с многочисленными обнаруженными изоформами, происходящими от альтернативного сплайсинга :
- Тип I NRG1 ; альтернативные названия: херегулин, фактор дифференцировки NEU (NDF) или активность, индуцирующая ацетилхолиновые рецепторы (ARIA)
- Тип II NRG1 ; альтернативное название: глиальный фактор роста-2 (GGF2);
- Тип III NRG1 ; альтернативное название: Фактор, производный от сенсорных и двигательных нейронов (SMDF);
- Тип IV NRG1 ;
- Тип V NRG1 ;
- Тип VI NRG1 ; Типы IV-VI представляют собой белки с 3 новыми N-концевыми доменами, идентифицированными в 2004 году. [5]
- Нейрегулин 2 ( NRG2 );
- Нейрегулин 3 ( NRG3 );
- Нейрегулин 4 ( NRG4 );
У млекопитающих члены семейства нейрегулинов являются продуктами 4 генов NRG1 , NRG2 , NRG3 и NRG4 соответственно.
Трансмембранные формы нейрегулина 1 (NRG1) присутствуют в синаптических пузырьках, включая те, которые содержат глутамат. [6] После экзоцитоза NRG1 находится в пресинаптической мембране, где эктодомен NRG1 может быть отщеплен. Затем эктодомен мигрирует через синаптическую щель и связывается с членом семейства рецепторов EGF на постсинаптической мембране и активирует его. Было показано, что это увеличивает экспрессию определенных субъединиц рецептора глутамата. NRG1, по-видимому, подает сигнал для экспрессии, локализации и/или фосфорилирования субъединицы рецептора глутамата, облегчая последующую передачу глутамата.
Ген NRG1 был идентифицирован как потенциальный ген, определяющий восприимчивость к шизофрении с помощью комбинации подходов генетической связи и ассоциации. [6]
NRG1
NRG1 играет роль в развитии синапсов , влияя на повышение регуляции генов ацетилхолиновых рецепторов под концевой пластинкой после того, как двигательные нейроны млекопитающих установили синаптический контакт с мышечными волокнами, отсюда его альтернативное название ARIA = A cetylcholine R eceptor I nducing A ctivity.
Модели животных
Исследование, проведенное на мышах в начале 2009 года, показало, что при нарушении сигнализации нейрегулина-1 \ ErbB дендритные шипики нейронов растут, но не полностью формируются. Это не вызвало немедленных заметных изменений в развитии мозга, но у взрослых наблюдалось сокращение дендритных шипиков на нейронах. [7] [8] В результате эксперимента глутаматергическая сигнализация была заметно нарушена у мышей.
У рыб, птиц и дождевых червей
NRG-1,2,3 были обнаружены у рыб и птиц.
У червей Lumbricidae обнаружена мРНК, похожая на предшественника млекопитающих Pro-NRG2 .
Ссылки
- ^ Nagata K, Kohda D, Hatanaka H, et al. (август 1994). «Структура раствора домена эпидермального фактора роста херегулина-альфа, лиганда для p180erbB-4». EMBO J . 13 (15): 3517–23. doi :10.1002/j.1460-2075.1994.tb06658.x. PMC 395255 . PMID 8062828.
- ^ Вартанян Т., Фишбах Г., Миллер Р. (1999). «Нарушение развития олигодендроцитов спинного мозга у мышей с отсутствием нейрегулина». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 96 (2): 731–5. Bibcode :1999PNAS...96..731V. doi : 10.1073/pnas.96.2.731 . PMC 15205 . PMID 9892702.
- ^ Yarden Y, Burden S (1997). «Нейрорегулины и их рецепторы: универсальный сигнальный модуль в органогенезе и онкогенезе». Neuron . 18 (6): 847–55. doi : 10.1016/S0896-6273(00)80324-4 . PMID 9208852.
- ^ Schroering A, Carey DJ (1998). «Фактор, полученный из сенсорных и двигательных нейронов, представляет собой трансмембранный херегулин, который экспрессируется на плазматической мембране, при этом активный домен подвергается воздействию внеклеточной среды». J. Biol. Chem . 273 (46): 30643–50. doi : 10.1074/jbc.273.46.30643 . PMID 9804837.
- ^ Steinthorsdottir V, Stefansson H, Ghosh S, Birgisdottir B, Bjornsdottir S, Fasquel AC, Olafsson O, Stefansson K, Gulcher JR (2004). "Множественные новые сайты инициации транскрипции для NRG1". Gene . 342 (1): 97–105. doi :10.1016/j.gene.2004.07.029. PMID 15527969.
- ^ ab Лемке Г, Чжоу М, Гош С, Харви Р.П., Гулчер Дж.Р., Стефанссон К., Герни М.Э., Стефанссон Х., Сигурдссон Е., Стейнторсдоттир В., Бьорнсдоттир С., Зигмундссон Т., Бриньольфссон Дж., Гуннарсдоттир С., Иварссон О., Чжоу Т.Т., Хьялтасон О, Биргисдоттир Б, Йонссон Х, Гуднадоттир ВГ, Гудмундсдоттир Е, Бьернссон А, Ингварссон Б, Ингасон А, Сигфуссон С, Хардардоттир Х, Лай Д, Бруннер Д, Мутель В, Гонсало А, Сайнс Дж, Йоханнессон Г, Андрессон Т , Гудбьартссон Д, Манолеску А, Фригге МЛ, Конг А, Петурссон Х (2002). «Нейрегулин 1 и восприимчивость к шизофрении». Am. J. Hum. Genet . 71 (4): 877–892. doi :10.1086/342734. PMC 378543. PMID 12145742 .
- ^ «Как микроскопические изменения в мозге вызывают шизофреническое поведение у мышей».
- ^ Barros CS, Calabrese B, Chamero P, Roberts AJ, Korzus E, Lloyd K, Stowers L, Mayford M, Halpain S, Müller U (февраль 2009 г.). «Нарушение созревания дендритных шипиков без дезорганизации слоев корковых клеток у мышей с отсутствием сигнализации NRG1/ErbB в центральной нервной системе». Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106 (11): 4507–4512. Bibcode :2009PNAS..106.4507B. doi : 10.1073/pnas.0900355106 . PMC 2657442 . PMID 19240213.
Внешние ссылки