Посещений:
Полярность Эмбрионов

Mesd

Mesd Encodes an LRP5/6 Chaperone Essencial for Specification of Mouse Embryonic Polarity
J-C.Hsieh, L.Lee, L.Zhang, S.Wefwr, K.Brown, C.DeRossi, M.E.Wines, T.Rosenquist, B.C.Holdener
Cell, Vol. 112, No 3, P. 355-367, 2003
Ген mesd на хромосоме 7 мыши существенен для спецификации эмбриональной полярности и индукции мезодермы. Функцией MESD в эндоплазматическом ретикулёме является действие в качестве специфического хаперона для LRP5 и LRP6, которые в конъюгации с Frizzled, являются ко-рецепторами передачи канонических сигналов WNT. Дефекты у mesd-дефицитных эмбрионов как раз и обусловливаются первичными дефектами передачи сигналов WNT. Однако фенотипические различия между мутантами mesd и wnt3 указывают на то, что MESD может функционировать и посредством рецепторов семейства LDLR.
У мышей образование первичной полоски в задней части яйцевого цилиндра на ст. Е6.5 создает ранний морфологический маркёр для спецификации передне-задней оси в эпибласте. Клетки проникающие через первичную полоску являются источником дефинитивной энтодермы и мезодермы эмбриона мыши. Узел, расположенный на перденем конце первичной полоски м. индуцировать структуры тела, но неспособен поддерживать целиком развитие передних тканей даже при комбинировании с трансплантатами anterior visceral entoderm (AVE). Удаление AVE вызывает аномалии в развитии переднего мозга, а мутации, которые нарушают или локализацию AVE или экспрессию генов в AVE ведут к аномалиям формирования передене-задней оси. AVE и узелок/первичная полоска , следовательно, существенны для детерминации передне-задней оси.
Недавно сообщалось о регионально ограниченной экспрессии генов до образования первичной полоски, которые м. обеспечивать молекулярную основу спецификации оси еще до появления первичной полоски. Эти динамичные паттерны экспрессии в комбинации с анализом клеток висцеральной энтодермы и картирование судеб в эпибласте присели к гипотезе, согласно которой направленные движения клеток превращают прегаструлярную проксимо-дистальную асимметрию в переден-заднюю асимметрию. Как следствие этого head-signaling центр перемещается из дистального положения в переднюю позицию, которая лежит в основе будущего переднего мозга. Сходным образом, клетки проксимальной части эпибласта мигрируют в направлении задней стороны эмбриона так что образуются первичная полоска и узелок.
И TGF-β и WNT сигналы существенны для специфиации проксимо/дистальной асимметрии и последующего установления передене-задней полярности. Нарушение передачи сигналов TGF-β (nodal) или WNT (wnt3) приводит к дефектам спецификации предшественников проксимальной части эпибласта первичной полоски. Напротив, спецификация и локализация AVE происходит независимо от wnt3, но нуждается в сигналах TGF-β.
{jnz очевидно, что сигналы TGF-β и WNT важны для спецификации переднего и задрнего сигнальных центров, однако как эти сигналы впервые активируются и как сигнальные центры регионально ограничены, неизвестно. Была охарактеризована классическая мутациимыши, устраняющая функциональную область mesoderm development (mesd). Делеционный интервал mesd первоначально был определен по набору перекрывающихся нехваток, которые удаляли локус albino (ген тирозиназы) и окружающую ДНК хромосомы 7 мыши. Эмбрионы, гомозиготные по делециям, которые удаляют функциональный mesd интервал, обнаруживают отличия уже на Е7.5 видом яйцевого цилиндра и отсутствием мезодермы и неспособностью активировать экспресссию маркеров первичной полоски/мезодермы.
В данной работе было продемонстрировано, что неспособность образования первичной полоски и дифференцировки мезодермы у mesd-дефицитных эмбрионов возникает в результате дефектов формирования паттерна проксимальной части эпибласта. Напротив, спецификация и локализация раннего переднего сигналного центра происходит независимо от функции mesd. Используя трансгенное восстановление, было показано, что потеря одиночного гена mesd из делеционного интервала отвечает за дефекты полярности и эмбриональную летальность у mesd делеционных гомозигот. Было показано, что MESD функционирует как белок, располагающийся в эноплазматическом ретикулёме (ER). В соотвествии с ролью ER белков в контроле качества и доставки белков и исходя из сходства фенотипов mesd делеции и wnt-/-, ыло продемонстрировано, что MESD предупреждает агрегацию и облегчает мембранную локализацию WNT ко-рецепторов LRP5 и LRP6 в культуре клеток. Предполагается, что дефекты формирования паттерна в проксимальной части эпибласта и неспособность образования первичной полоски и дифференцировки мезодермы являются результатом первичных дефектов в передече сигналов WNT, обусловленных неспособностью правильно локализовать LRP5 и LRP6 в клетках. Наконец, фенотипические различия между wnt-/- и mesd-дефицитными эмбрионами указывают на то, что MESD играет также существенную роль и во внеэмбриорнальных тканях и необходим для нормальной пролиферации эпибласта. Это наблюдение подтверждает, что MESD функция не ограничена передачей сигналов посредством LRP5/6, но м. также участовать в передаче сигналов через рецепторы семейства LDLR.
В отсутствие достаточного количества MESD LRP5 и LRP6 формируют межмолекулярные агрегаты из-за неправильной укладки и образования дисульфидных связей. Сложная cруктура и высокое количество дисульфидных связей у членов семейства рецепторов LDLR делает процесс пострансляционного прооцессинга очень сложным. Неудивительно, что 50% мутаций семейной hypercholesterolemia обусловлены неправильной укадкой и ER удержанием LDL рецепторов. Правильная укладка и устранение неправильно упакованных членов семейства LDLR ассистируются дополнительными белками и энзимами секреторного пути. В соответствии с этой идеей было показано, что длительное взаимодействие между мутантным LDL рецептором и общим хапероном Grp78(Bip) ведет к задержанию в ER этих рецепторов.
Члены семейства LDLR обладют внеклеточным доменом, содержащим клестеры богатых цистеином, комплемент-подобные повторы, EGF повторы, YWTD повторы, которые формируют β-пропеллерную структуру, трансмембранный домен и цитоплазматический домен, часто содержащий NpxY эндоцитотический сигнал. Расположение и количество этих модулей существенно варьирует у членов семейства в результате чето образуются рецепторы от 80 (LRP9) до почти 600 кДа (LRP1). Поэтому м. предположить, что рецепторы являются скорее всего общераспространёнными хаперонами, но вносят разные вклады, исходя из количества и расположения белковых модулей.
RAP асистирует собственно образованию дисульфидных мостиков при связывании лигандом комплемент-подобных повторов LRP1. Было показано, что MESD не является критическим для укладки этого модуля LRP1. Имеются указания на то, что RAP и MESD действуют синергично в процессинга LRP5/6 рецепторов для его перехода из ER или наоборот направляет неправильно уложенные рецепторы на деградацию.


Сайт создан в системе uCoz