stringtranslate.com

ГАТА4

Фактор транскрипции GATA-4 — это белок , который у людей кодируется геном GATA4 . [ 5]

Функция

Этот ген кодирует члена семейства факторов транскрипции цинковых пальцев GATA . Члены этого семейства распознают мотив GATA, который присутствует в промоторах многих генов. Считается, что этот белок регулирует гены, участвующие в эмбриогенезе и в миокардиальной дифференцировке и функционировании. Мутации в этом гене связаны с дефектами сердечной перегородки, а также с репродуктивными дефектами. [6] [7]

GATA4 является критическим фактором транскрипции для правильного развития сердца млекопитающих и необходим для выживания эмбриона. GATA4 также работает в сочетании с другими важными факторами транскрипции сердца, такими как Nkx2-5 и Tbx5. GATA4 экспрессируется как в эмбриональных, так и во взрослых кардиомиоцитах, где он функционирует как регулятор транскрипции для многих сердечных генов, а также регулирует гипертрофический рост сердца. [8] GATA4 способствует морфогенезу сердца, выживанию кардиомиоцитов и поддерживает сердечную функцию во взрослом сердце. [8] Мутации или дефекты в гене GATA4 могут привести к различным сердечным проблемам, включая врожденные пороки сердца, аномальную вентральную складчатость и дефекты сердечной перегородки, разделяющей предсердия и желудочки, а также гипоплазию миокарда желудочков. [9] Как видно из аномалий, вызванных делецией GATA4, он необходим для формирования сердца и выживания эмбриона во время внутриутробного развития. [10] GATA4 важен не только для развития сердца, но и для развития и функционирования яичников плода млекопитающих, а также способствует развитию мужских гонад плода, а мутации могут привести к дефектам репродуктивного развития. Также было обнаружено, что GATA4 играет неотъемлемую роль в контроле ранних стадий развития поджелудочной железы и печени. [8]

GATA4 регулируется через путь аутофагии-лизосомы в эукариотических клетках. В клеточном старении ATM и ATR ингибируют p62, адаптер аутофагии, ответственный за селективную аутофагию GATA4. Ингибирование p62 приводит к повышению уровня GATA4, что приводит к активации NF-kB и последующей индукции SASP . [11] [12]

Формирование атриовентрикулярного клапана

Было показано, что экспрессия GATA4 во время развития сердца имеет важное значение для правильного формирования и функционирования атриовентрикулярной (АВ) структуры. [13] Эндокардиальные клетки претерпевают эпителиально-мезенхимальные переходы (ЭМП) в АВ-подушки во время развития. Их пролиферация и слияние приводят к разделению входного отверстия желудочка на два разных прохода с двумя АВ-клапанами, и считается, что они находятся под влиянием фактора транскрипции GATA4. [13] Инактивация GATA4 у мышей с нулевым GATA4 приводит к снижению регуляции Erbb3 и изменению экспрессии Erk, двух других важных молекул в ЭМП и разделении входного отверстия желудочка. [13] Было показано, что это приводит к перикардиальному выпоту и периферическому кровоизлиянию у мышей E12.5, которые погибают из-за сердечной недостаточности до отлучения от груди. [13] Эти данные могут иметь важные последствия для медицины человека, поскольку предполагают, что мутации фактора транскрипции GATA4 могут быть ответственны за дефекты атриовентрикулярной подушки у людей с неправильным формированием перегородки, что приводит к врожденному пороку сердца. [13]

Взаимодействия

Было показано, что GATA4 взаимодействует с NKX2-5 , [14] [15] [16] TBX5 , [17] фактором ответа сыворотки [18] [19] HAND2 , [20] и HDAC2 . [21]

Также было показано, что GATA4 взаимодействует с Erbb3, FOG-1 и FOG-2. [13]

Клиническая значимость

Мутации в этом гене были связаны со случаями врожденной диафрагмальной грыжи . [22] Дефекты межпредсердной перегородки, тетрада Фалло и дефекты межжелудочковой перегородки, связанные с мутацией GATA4, также были обнаружены у пациентов из Южной Индии. [23]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc ENSG00000285109 GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000136574, ENSG00000285109 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000021944 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ White RA, Dowler LL, Pasztor LM, Gatson LL, Adkison LR, Angeloni SV, Wilson DB (октябрь 1995 г.). «Присвоение гена фактора транскрипции GATA4 человеческой хромосоме 8 и мышиной хромосоме 14: Gata4 является геном-кандидатом на Ds (дезорганизацию)». Genomics . 27 (1): 20–6. doi :10.1006/geno.1995.1003. PMID  7665171.
  6. ^ "Ген Энтреза: GATA4 GATA-связывающий белок 4".
  7. ^ Köhler B, Lin L, Ferraz-de-Souza B, Wieacker P, Heidemann P, Schröder V, Biebermann H, Schnabel D, Grüters A, Achermann JC (январь 2008 г.). «Пять новых мутаций в стероидогенном факторе 1 (SF1, NR5A1) у пациентов 46,XY с тяжелой недостаточностью андрогенизации, но без надпочечниковой недостаточности». Hum. Mutat . 29 (1): 59–64. doi :10.1002/humu.20588. PMC 2359628. PMID  17694559 . 
  8. ^ abc Perrino C, Rockman HA (март 2006 г.). «GATA4 и две стороны перепрограммирования экспрессии генов». Circ Res . 98 (6): 715–6. doi : 10.1161/01.RES.0000217593.07196.af . PMID  16574910. S2CID  18985950.
  9. ^ Маккалли DJ, Блэк BL (2012). «Пути факторов транскрипции и врожденные пороки сердца». Curr Top Dev Biol . Текущие темы в биологии развития. 100 : 253–77. doi :10.1016/B978-0-12-387786-4.00008-7. ISBN 9780123877864. PMC  3684448 . PMID  22449847.
  10. ^ Zhou P, He A, Pu WT (2012). «Регуляция транскрипционной активности GATA4 при развитии и заболеваниях сердечно-сосудистой системы». Curr Top Dev Biol . Текущие темы в биологии развития. 100 : 143–69. doi :10.1016/B978-0-12-387786-4.00005-1. ISBN 9780123877864. PMID  22449843.
  11. ^ Cao X, Li M (2015). «Новый путь регуляции старения». Геномика, протеомика и биоинформатика . 13 (6): 333–335. doi :10.1016/j.gpb.2015.11.002. PMC 4747646. PMID  26777575 . 
  12. ^ Kang C, Xu O, Martin TD, Li MZ, Demaria M, Aron L, Lu T, Yankner BA, Campisi J, Elledge SJ (2015). «Реакция на повреждение ДНК вызывает воспаление и старение путем ингибирования аутофагии GATA4». Science . 349 (6255): aaa5612. doi :10.1126/science.aaa5612. PMC 4942138 . PMID  26404840. 
  13. ^ abcdef Rivera-Feliciano J, Lee KH, Kong SW, Rajagopal S, Ma Q, Springer Z, Izumo S, Tabin CJ, Pu WT (сентябрь 2006 г.). «Развитие сердечных клапанов требует экспрессии Gata4 в эндотелиальных клетках». Development . 133 (18): 3607–18. doi :10.1242/dev.02519. PMC 2735081 . PMID  16914500. 
  14. ^ Garg V, Kathiriya IS, Barnes R, Schluterman MK, King IN, Butler CA, Rothrock CR, Eapen RS, Hirayama-Yamada K, Joo K, Matsuoka R, Cohen JC, Srivastava D (июль 2003 г.). "Мутации GATA4 вызывают врожденные пороки сердца у человека и обнаруживают взаимодействие с TBX5". Nature . 424 (6947): 443–7. Bibcode :2003Natur.424..443G. doi :10.1038/nature01827. PMID  12845333. S2CID  4304709.
  15. ^ Durocher D, Charron F, Warren R, Schwartz RJ, Nemer M (сентябрь 1997 г.). «Факторы сердечной транскрипции Nkx2-5 и GATA-4 являются взаимными кофакторами». EMBO J . 16 (18): 5687–96. doi :10.1093/emboj/16.18.5687. PMC 1170200 . PMID  9312027. 
  16. ^ Чжу В., Сиодзима И., Хирои Ю., Зоу Ю., Акадзава Х., Мизуками М., Токо Х., Ядзаки Ю., Нагай Р., Комуро I (ноябрь 2000 г.). «Функциональный анализ трех мутаций Csx/Nkx-2,5, вызывающих врожденные пороки сердца у человека». Ж. Биол. Хим . 275 (45): 35291–6. дои : 10.1074/jbc.M000525200 . ПМИД  10948187.
  17. ^ Svensson EC, Tufts RL, Polk CE, Leiden JM (февраль 1999). «Молекулярное клонирование FOG-2: модулятор фактора транскрипции GATA-4 в кардиомиоцитах». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 96 (3): 956–61. Bibcode :1999PNAS...96..956S. doi : 10.1073/pnas.96.3.956 . PMC 15332 . PMID  9927675. 
  18. ^ Belaguli NS, Sepulveda JL, Nigam V, Charron F, Nemer M, Schwartz RJ (октябрь 2000 г.). "Факторы, обогащенные сердечной тканью, фактор ответа сыворотки и GATA-4 являются взаимными корегуляторами". Mol. Cell. Biol . 20 (20): 7550–8. doi : 10.1128/MCB.20.20.7550-7558.2000. PMC 86307. PMID  11003651. 
  19. ^ Morin S, Paradis P, Aries A, Nemer M (февраль 2001 г.). «Тройной комплекс фактора ответа сыворотки-GATA, необходимый для передачи сигналов в ядре с помощью рецептора, связанного с G-белком». Mol. Cell. Biol . 21 (4): 1036–44. doi :10.1128/MCB.21.4.1036-1044.2001. PMC 99558. PMID  11158291 . 
  20. ^ Dai YS, Cserjesi P, Markham BE, Molkentin JD (июль 2002 г.). «Транскрипционные факторы GATA4 и dHAND физически взаимодействуют, чтобы синергически активировать экспрессию сердечных генов через p300-зависимый механизм». J. Biol. Chem . 277 (27): 24390–8. doi : 10.1074/jbc.M202490200 . PMID  11994297.
  21. ^ Trivedi CM, Zhu W, Wang Q, Jia C, Kee HJ, Li L, Hannenhalli S, Epstein JA (сентябрь 2010 г.). «Hopx и Hdac2 взаимодействуют, модулируя ацетилирование Gata4 и пролиферацию эмбриональных сердечных миоцитов». Dev. Cell . 19 (3): 450–9. doi :10.1016/j.devcel.2010.08.012. PMC 2947937 . PMID  20833366. 
    • Краткое содержание: «Трехсторонний контроль пролиферации клеток сердца плода может помочь в регенерации сердечных клеток». Phys.Org . 7 октября 2010 г.
  22. ^ Yu L, Wynn J, Cheung YH, Shen Y, Mychaliska GB, Crombleholme TM, Azarow KS, Lim FY, Chung DH, Potoka D, Warner BW, Bucher B, Stolar C, Aspelund G, Arkovitz MS, Chung WK ​​(ноябрь 2012 г.). «Варианты в GATA4 являются редкой причиной семейной и спорадической врожденной диафрагмальной грыжи». Hum. Genet . 132 (3): 285–92. doi :10.1007/s00439-012-1249-0. PMC 3570587 . PMID  23138528. 
  23. ^ Mattapally S, Nizamuddin S, Murthy KS, Thangaraj K, Banerjee SK (декабрь 2015 г.). "мутация c.620C>T в GATA4 связана с врожденным пороком сердца в Южной Индии". BMC Med. Genet . 16 (1): 7. doi : 10.1186/s12881-015-0152-7 . PMC 4422155 . PMID  25928801. 

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

В данной статье использован текст из Национальной медицинской библиотеки США , являющийся общественным достоянием .