stringtranslate.com

Семафорин

Семафорины представляют собой класс секретируемых и мембранных белков , которые первоначально были идентифицированы как молекулы, направляющие конусы роста аксонов . Они в первую очередь действуют как ингибирующие сигналы ближнего действия и передают сигналы через мультимерные рецепторные комплексы. [1] [2] Семафорины обычно служат сигналами отклонения аксонов от неподходящих областей, что особенно важно для развития нервной системы . Основной класс белков, действующих как их рецепторы, называется плексинами , а корецепторами во многих случаях являются нейропилины . Основными рецепторами семафоринов являются плексины, которые играют важную роль в регуляции ГТФаз Rho-семейства . Недавняя работа показывает, что плексины также могут влиять на R-Ras , который, в свою очередь, может регулировать интегрины. Такая регуляция, вероятно, является общей особенностью передачи сигналов семафоринов и вносит существенный вклад в наше понимание биологии семафоринов.

Каждый семафорин характеризуется экспрессией определенной области, состоящей примерно из 500 аминокислот, называемой сема-доменом .

Семафорины были названы в честь английского слова Semaphore , которое произошло от греческого и означает «носитель знака» . [3]

Классы

Семафорины сгруппированы в восемь основных классов на основе анализа структуры и филогенетического дерева . [4] Первые семь упорядочены по номерам, от класса 1 до класса 7. Восьмая группа — это класс V, где V означает вирус . Классы 1 и 2 встречаются только у беспозвоночных, а классы 3, 4, 6 и 7 — только у позвоночных. Класс 5 встречается как у позвоночных, так и у беспозвоночных, а класс V специфичен для вирусов.

Классы 1 и 6 считаются гомологами друг друга; у беспозвоночных и позвоночных они связаны с каждой мембраной соответственно. То же самое касается классов 2 и 3; оба они представляют собой секретируемые белки, специфичные для соответствующих таксонов .

Каждый класс семафоринов имеет множество подгрупп различных молекул, имеющих схожие характеристики. Например, семафорины класса 3 варьируются от SEMA3A до SEMA3G.

У человека гены:

Семафориновые рецепторы

Разные семафорины используют разные типы рецепторов:

Функции

Семафорины класса III регулируют многочисленные процессы после травмы спинного мозга, влияя на нейрональные и ненейрональные клетки. Авторские права © 2014 Меколлари, Ньювенхейс и Верхааген. Взгляд на роль передачи сигналов семафоринов класса III при травмах центральной нервной системы. 1–17. дои: 10.3389/fncel.2014.00328

Семафорины являются универсальными лигандами. Их открытие было связано с управлением аксонами в зачатках конечностей кузнечиков в 1992 году, но с тех пор было обнаружено, что семафорины играют роль во многих процессах. Они не только направляют аксоны в развитии, но также играют важную роль в иммунной функции (классы 4, 6 и 7) и развитии костей. Семафорины класса 3 — один из самых универсальных классов семафоринов, в котором наиболее изучен Sema3a.

Во время развития семафорины и их рецепторы могут участвовать в сортировке пулов мотонейронов и модуляции поиска путей для афферентных и эфферентных аксонов от и к этим пулам. [6] Например, Sema3a отталкивает аксоны от ганглиев дорсальных корешков, лицевых нервов, блуждающих нервов, обонятельно-сенсорных, корковых нервов, нервов гиппокампа и мозжечковых нервов.

Семафорины класса 3 выполняют важную функцию после травматических повреждений центральной нервной системы , таких как повреждения спинного мозга . Они регулируют нейрональные и ненейрональные клетки, связанные с травматическим повреждением, из-за их присутствия в рубцовой ткани. Семафорины класса 3 модулируют возобновление роста аксонов , реваскуляризацию , ремиелинизацию и иммунный ответ после травмы центральной нервной системы. [7]

Примечания

  1. ^ Конг Ю, Янссен Б.Дж., Малинаускас Т., Вангур В.Р., Коулс Ч., Кауфманн Р., Ни Т., Гилберт Р.Дж., Падилья-Парра С., Пастеркамп Р.Дж., Джонс Э.Ю. (2016). «Структурная основа активации и регуляции плексина». Нейрон . 91 (8): 1–13. doi :10.1016/j.neuron.2016.06.018. ПМЦ  4980550 . ПМИД  27397516.
  2. ^ Янссен Б.Дж., Малинаускас Т., Вейр Г.А., Кадер М.З., Зибольд С., Джонс Э.Ю. (2012). «Нейуропилины фиксируют секретируемые семафорины на плексинах в тройном сигнальном комплексе». Структурная и молекулярная биология природы . 19 (12): 1293–1299. дои : 10.1038/nsmb.2416. ПМК 3590443 . ПМИД  23104057. 
  3. ^ Колодкин, Алекс Л.; Маттес, Дэвид Дж.; Гудман, Кори С. (31 декабря 1993 г.). «Гены семафоринов кодируют семейство трансмембранных и секретируемых молекул, направляющих ростовые конусы». Клетка . 75 (7): 1389–1399. дои : 10.1016/0092-8674(93)90625-Z. PMID  8269517. S2CID  21047504.
  4. ^ Комитет по номенклатуре семафоринов (май 1999 г.). «Единая номенклатура семафоринов/коллапсинов». Клетка . 97 (5): 551–2. дои : 10.1016/S0092-8674(00)80766-7 . ПМИД  10367884.
  5. ^ Шарма А., Верхааген Дж., Харви А.Р. (июль 2012 г.). «Рецепторные комплексы для каждого из семафоринов класса 3». Границы клеточной нейронауки . 6:28 . дои : 10.3389/fncel.2012.00028 . ПМК 3389612 . ПМИД  22783168. 
  6. ^ Коэн С., Фанкельштейн Л., Ливет Дж., Ругон Дж., Хендерсон CE, Кастеллани В., Манн Ф. (апрель 2005 г.). «Код семафорина определяет субпопуляции спинальных мотонейронов во время развития мыши». Европейский журнал неврологии . 21 (7): 1767–76. дои : 10.1111/j.1460-9568.2005.04021.x. PMID  15869472. S2CID  24049774.
  7. ^ Меколлари В., Ньювенхейс Б., Верхааген Дж. (2014). «Взгляд на роль передачи сигналов семафоринов класса III при травмах центральной нервной системы». Границы клеточной нейронауки . 8 : 328. дои : 10.3389/fncel.2014.00328 . ПМК 4209881 . ПМИД  25386118. 

Внешние ссылки