Фактор дифференциации роста

Факторы дифференциации роста ( GDF ) представляют собой подсемейство белков, принадлежащих к суперсемейству трансформирующих факторов роста бета , которые выполняют преимущественно функции в развитии. ^[1]

Типы

Было описано несколько членов этого подсемейства, получивших названия от GDF1 до GDF15.

• GDF1 экспрессируется в основном в нервной системе и участвует в формировании лево-правого паттерна и индукции мезодермы во время эмбрионального развития . ^[2]
• GDF2 (также известный как BMP9) вызывает и поддерживает реакцию эмбриональных базальных холинергических нейронов переднего мозга (BFCN) на нейротрансмиттер, называемый ацетилхолином , и регулирует метаболизм железа путем повышения уровня белка, называемого гепсидином . ^{[3] [4]}
• GDF3 также известен как «ген 2, связанный с Vg» (Vgr-2). Экспрессия GDF3 происходит в оссифицирующей кости во время эмбрионального развития и в тимусе , селезенке , костном мозге и жировой ткани взрослых. Он имеет двойную природу функции; он как подавляет, так и индуцирует ранние стадии развития у эмбрионов. ^{[5] [6] [7]}
• GDF5 экспрессируется в развивающейся центральной нервной системе , играя роль в развитии суставов и скелета, а также увеличивая выживаемость нейронов , реагирующих на нейротрансмиттер , называемый дофамином . ^{[8] [9] [10]}
• GDF6 взаимодействует с костными морфогенетическими белками, регулируя формирование эктодермы , и контролирует развитие глаз. ^{[11] [12] [13]}
• GDF8 теперь официально известен как миостатин и контролирует рост мышечной ткани. ^[14]
• GDF9 , как и GDF3, не имеет одного цистеина относительно других членов суперсемейства TGF-β. Его генная экспрессия ограничена яичниками , и он играет роль в овуляции . ^{[15] [16]}
• GDF10 тесно связан с BMP3 и играет роль в формировании головы и, как предполагается, в морфогенезе скелета . ^{[17] [18]} Он также известен как BMP-3b.
• GDF11 контролирует передне-заднюю структуру , регулируя экспрессию генов Hox ^[19] , а также регулирует количество обонятельных рецепторных нейронов, встречающихся в обонятельном эпителии ^[20] , и количество ретинальных ганглиозных клеток, развивающихся в сетчатке ^[21] .
• GDF15 (также известный как TGF-PL, MIC-1, PDF, PLAB и PTGFB) играет роль в регуляции воспалительных и апоптотических путей при повреждении тканей и некоторых патологических процессах. ^{[22] [23] [24]}

Ссылки

1. Herpin A, Lelong C, Favrel P (2004). «Трансформирующие белки фактора роста бета: предковое и широко распространенное суперсемейство цитокинов у метазоа». Dev Comp Immunol . 28 (5): 461–85. doi :10.1016/j.dci.2003.09.007. PMID  15062644.
2. Ранкин С., Бантон Т., Лоулер А., Ли С. (2000). «Регулирование лево-правого паттерна у мышей с помощью фактора роста/дифференциации-1». Nat Genet . 24 (3): 262–5. doi :10.1038/73472. PMID  10700179. S2CID  6787053.
3. Lopez-Coviella I, Follettie M, Mellott T, Kovacheva V, Slack B, Diesl V, Berse B, Thies R, Blusztajn J (2005). «Костный морфогенетический белок 9 индуцирует транскриптом базальных холинергических нейронов переднего мозга». Proc Natl Acad Sci USA . 102 (19): 6984–9. Bibcode : 2005PNAS..102.6984L. doi : 10.1073/pnas.0502097102 . PMC 1088172. PMID  15870197 . 
4. Truksa J, Peng H, Lee P, Beutler E (2006). «Костные морфогенетические белки 2, 4 и 9 стимулируют экспрессию мышиного гепсидина 1 независимо от Hfe, трансферринового рецептора 2 (Tfr2) и IL-6». Proc Natl Acad Sci USA . 103 (27): 10289–93. Bibcode :2006PNAS..10310289T. doi : 10.1073/pnas.0603124103 . PMC 1502450 . PMID  16801541. 
5. Левин А., Бриванлоу А. (2006). «GDF3 на перекрестке сигналов TGF-бета». Cell Cycle . 5 (10): 1069–73. doi : 10.4161/cc.5.10.2771 . PMID  16721050.
6. Левин А., Бриванлоу А. (2006). «GDF3, ингибитор BMP, регулирует судьбу клеток в стволовых клетках и ранних эмбрионах». Развитие . 133 (2): 209–16. doi :10.1242/dev.02192. PMID  16339188.
7. Chen C, Ware S, Sato A, Houston-Hawkins D, Habas R, Matzuk M, Shen M, Brown C (2006). «Связанный с Vg1 белок Gdf3 действует в сигнальном пути Nodal в эмбрионе мыши до гаструляции». Development . 133 (2): 319–29. doi :10.1242/dev.02210. PMID  16368929.
8. O'Keeffe G, Dockery P, Sullivan A (2004). «Влияние фактора роста/дифференциации 5 на выживаемость и морфологию эмбриональных дофаминергических нейронов среднего мозга крысы in vitro». J Neurocytol . 33 (5): 479–88. doi :10.1007/s11068-004-0511-y. PMID  15906156. S2CID  25940876.
9. Бакстон П., Эдвардс К., Арчер К., Фрэнсис-Уэст П. (2001). «Фактор роста/дифференциации-5 (GDF-5) и развитие скелета». J Bone Joint Surg Am . 83-A Suppl 1 (Pt 1): S23–30. PMID  11263662.
10. Фрэнсис-Уэст П., Пэриш Дж., Ли К., Арчер К. (1999). «Взаимодействие сигналов BMP/GDF во время развития синовиальных суставов». Cell Tissue Res . 296 (1): 111–9. doi :10.1007/s004410051272. PMID  10199971. S2CID  21942870.
11. Чанг С, Хеммати-Бриванлоу А (1999). "Xenopus GDF6, новый антагонист ноггина и партнер BMP". Развитие . 126 (15): 3347–57. doi :10.1242/dev.126.15.3347. PMID  10393114.
12. Асаи-Коаквелл М., Френч К., Берри К., Йе М., Косс Р., Сомервилл М., Мюллер Р., ван Хейнинген В., Васкевич А., Леманн О. (2007). «GDF6, новый локус для спектра аномалий развития глаз». Американский журнал генетики человека . 80 (2): 306–15. doi :10.1086/511280. PMC 1785352. PMID  17236135 . 
13. Hanel M, Hensey C (2006). «Глазные и невральные дефекты, связанные с потерей GDF6». BMC Dev Biol . 6 : 43. doi : 10.1186/1471-213X-6-43 . PMC 1609107. PMID  17010201 . 
14. McPherron AC, Lawler AM, Lee SJ (май 1997). «Регулирование массы скелетных мышц у мышей новым членом суперсемейства TGF-beta». Nature . 387 (6628): 83–90. doi :10.1038/387083a0. PMID  9139826. S2CID  4271945.
15. Juengel J, Bodensteiner K, Heath D, Hudson N, Moeller C, Smith P, Galloway S, Davis G, Sawyer H, McNatty K (2004). "Физиология сигнальных молекул GDF9 и BMP15". Anim Reprod Sci . 82–83: 447–60. doi :10.1016/j.anireprosci.2004.04.021. PMID  15271472.
16. Хрейнссон Дж., Скотт Дж., Расмуссен С., Сван М., Сюэ А., Оватта О. (2002). «Фактор дифференциации роста-9 способствует росту, развитию и выживанию фолликулов яичников человека в органной культуре». J Clin Эндокринол Метаб . 87 (1): 316–21. дои : 10.1210/jcem.87.1.8185 . ПМИД  11788667.
17. Хино Дж., Кангава К., Мацуо Х., Ноно Т., Нишимацу С. (2004). «Члены семейства костных морфогенетических белков-3 и их биологические функции». Front Biosci . 9 (1–3): 1520–9. doi : 10.2741/1355 . PMID  14977563.
18. Каннингем Н., Дженкинс Н., Гилберт Д., Коупленд Н., Редди А., Ли С. (1995). «Фактор роста/дифференциации-10: новый член суперсемейства трансформирующего фактора роста-бета, связанный с костным морфогенетическим белком-3». Факторы роста . 12 (2): 99–109. doi :10.3109/08977199509028956. PMID  8679252.
19. Andersson O, Reissmann E, Ibáñez C (2006). «Фактор дифференцировки роста 11 передает сигналы через рецептор трансформирующего фактора роста бета ALK5 для регионализации передне-задней оси». EMBO Reports . 7 (8): 831–7. doi :10.1038/sj.embor.7400752. PMC 1525155. PMID  16845371 . 
20. Wu H, Ivkovic S, Murray R, Jaramillo S, Lyons K, Johnson J, Calof A (2003). «Авторегуляция нейрогенеза с помощью GDF11» (PDF) . Neuron . 37 (2): 197–207. doi :10.1016/S0896-6273(02)01172-8. PMID  12546816. S2CID  15399794.
21. Kim J, Wu H, Lander A, Lyons K, Matzuk M, Calof A (2005). "GDF11 контролирует сроки компетентности клеток-предшественников в развитии сетчатки". Science . 308 (5730): 1927–30. Bibcode :2005Sci...308.1927K. doi :10.1126/science.1110175. PMID  15976303. S2CID  42002862.
22. Zimmers T, Jin X, Hsiao E, McGrath S, Esquela A, Koniaris L (2005). «Индукция фактора дифференцировки роста-15/ингибирующего макрофаги цитокина-1 после повреждения почек и легких». Shock . 23 (6): 543–8. PMID  15897808.
23. Hsiao E, Koniaris L, Zimmers-Koniaris T, Sebald S, Huynh T, Lee S (2000). "Характеристика фактора роста-дифференциации 15, члена суперсемейства трансформирующих факторов роста бета, индуцированного после повреждения печени". Mol Cell Biol . 20 (10): 3742–51. doi :10.1128/MCB.20.10.3742-3751.2000. PMC 85678. PMID 10779363  . 
24. Ago T, Sadoshima J (2006). «GDF15, кардиопротекторный белок суперсемейства TGF-бета». Circ Res . 98 (3): 294–7. doi : 10.1161/01.RES.0000207919.83894.9d . PMID  16484622.