Роль PINCH-1

PINCH-1 expression during early avian embryogenesis: Implications for neural crest and heart development Brad J. Martinsen, Ann N. Neumann, Allison J. Frasier, Clare V.H. Baker, Catherine E. Krull, Jamie L. Lohr Developmental Dynamics Volume 235, Issue 1, Pages 152-162
	Инвазия клеток кардиального нервного гребня (CNC) в outflow tract (OFT) и последующее разделение перегородкой OFT являются критическими событиями во время развития сердца у позвоночных. Ранее нами были осуществлены 4 модифицированных differential display (DD) скрининга на эмбрионах кур для идентификации генов, которые могут участвовать в развитии CNC и сердца. Полной длины последовательность одного из DD клонов была получена и идентифицирована как PINCH-1 (particularly interesting new cysteine-histidine-rich protein) кур. Этот чрезвычайно интересный новый богатый cysteine-histidine белок, содержит 5 белок связывающих LIM доменов (five double zinc fingers), сигнал ядерной локализации и сигнал экспорта в ядро, позволяющие ему участвовать в передаче сигналов integrin и ростового фактора и возможно действовать как транскрипционный фактор. Впервые было показано, что куриный PINCH-1 экспрессируется в клетках нервного гребня, как нервной складки, так и кардиального OFT, и экспрессируется также в структурах, происходящих из мезодермы, включая миокард во время эмбриогенеза птиц. Нормальный паттерн экспрессии в эксплантах клеток нервного гребня подтверждает, что PINCH-1 может быть регулятором адгезивности и миграции клеток нервного гребня. Рис.3. \| PINCH-1 gene expression during neural crest and heart development. A: Dorsal view of a five-somite (5s) stage embryo showing expression of PINCH-1 (particularly interesting new cysteine-histidine-rich protein; purple) in the neural folds. B: The sagittal section through the neural folds of the embryo shown in A reveals high expression of PINCH-1 in the dorsal neural folds and ectoderm. C-E: Dorsal views of 8s (C), 9-10s (D), and 16s (E) stage embryos. Yellow arrows denote down-regulation of PINCH-1 in regions of the neural tube as neural crest cells begin to emigrate from the neural tube. Blue arrows denote the subsequent up-regulation of PINCH-1 once neural crest cell emigration is complete. Yellow arrowheads denote the region of migrating neural crest cells that are not expressing PINCH-1. F: Right lateral view of a Hamburger and Hamilton (HH) stage 17-18 embryo showing expression of PINCH-1 in the branchial arches (BA and red arrow). G: The sagittal section through the embryo shown in F indicates that PINCH-1 is expressed in the neural crest-derived mesenchyme of the branchial arches (red arrow). H: Right lateral view of a HH stage 21 embryo, showing more restricted expression of PINCH-1 in the branchial arches (red arrow). I: The sagittal section through the heart of an HH stage 20-21 embryo reveals expression of PINCH-1 in the splanchnic mesoderm (SM) of the secondary heart field with continued expression in the caudal limb of the dorsal mesocardium (DM) and myocardium (M) of the outflow tract. J: High-power view of the expression of PINCH-1 in the developing outflow tract at HH stage 22-23 (OFT, red arrow). K: High-power ventral view of the developing branchial arches (BA) with strong expression of PINCH-1 at their leading edges. L: This day 6.5 embryo shows strong expression of PINCH-1 in the lateral body wall (red arrowheads), as well as in the developing outflow tract (OFT, red arrow). Also, PINCH-1 expression is starting to increase in the atria and atrioventricular groove (black arrow heads). M: Sagittal section of the day 6.5 embryo shown in L. Expression of PINCH-1 can be seen in the developing pulmonary artery (P, red arrow) and aorta (Ao). Early expression can be seen in the atrioventricular groove and atria (black arrowheads). N,O: High-power view of a day 8-9 heart (N) and a cross-section of the ventricle (O) of the heart shown in N reveals strong expression of PINCH-1 within the compact myocardium (CM) and trabeculating (T) myocardium (red arrow). L-N: Also note the shift of PINCH-1 expression in the outflow tract region at HH stage 22 (L,M) to the right ventricular conus by day 8-9 (N, red arrowhead). A, atria; Ao, aorta; E, eye; ep, epicardium; H, heart; IFT, inflow tract; O, otic vesicle; P, pulmonary vessel; PC, pericardium; Sub-ep, subepicardium; T, trabeculating myocardium; V, ventricle. Black and white scale bars = 200µ m. Conclusions Роль PINCH-1 в эмбриогенезе позвоночных в основном неизвестна; однако, он, по-видимому, является критическим для регуляции прикрепления мышц, изменений клеточной формы, клеточной миграции, дифференцировки и жизнеспособности (Zhang et al., [2002]; Campana et al., [2003]). Структура PINCH-1, с множественными доменами связывания белков, ядерная локализация и nuclear export signal позволяют PINCH-1 функционировать в больших белковых комплексах, которые регулируют клеточные взаимодействия с внеклеточным матриксом, обеспечивают передачу клеточных сигналов и регулируют транскрипцию. Всё увеличиваются доказательства, подтверждающие, что PINCH-1 и его партнеры по связыванию участвуют в канцерогенезе и др. патологических процессах, включая диабет и почечную недостаточность (Wu, [1999]; Guo and Wu, [2002]; Wu, [2004]). Нами показано, что куриный PINCH-1 экспрессируется немигрирующих клетках нервного гребня, кардиомиоцитах и др. структурах мезодермального происхождения в ходе всего развития. Избыточная экспрессия PINCH-1 в эксплантах нервного гребня останавливает миграцию клеток нервного гребня и их последующий вклад в нормальное развитие сердца.

Инвазия клеток кардиального нервного гребня (CNC) в outflow tract (OFT) и последующее разделение перегородкой OFT являются критическими событиями во время развития сердца у позвоночных. Ранее нами были осуществлены 4 модифицированных differential display (DD) скрининга на эмбрионах кур для идентификации генов, которые могут участвовать в развитии CNC и сердца. Полной длины последовательность одного из DD клонов была получена и идентифицирована как PINCH-1 (particularly interesting new cysteine-histidine-rich protein) кур. Этот чрезвычайно интересный новый богатый cysteine-histidine белок, содержит 5 белок связывающих LIM доменов (five double zinc fingers), сигнал ядерной локализации и сигнал экспорта в ядро, позволяющие ему участвовать в передаче сигналов integrin и ростового фактора и возможно действовать как транскрипционный фактор. Впервые было показано, что куриный PINCH-1 экспрессируется в клетках нервного гребня, как нервной складки, так и кардиального OFT, и экспрессируется также в структурах, происходящих из мезодермы, включая миокард во время эмбриогенеза птиц. Нормальный паттерн экспрессии в эксплантах клеток нервного гребня подтверждает, что PINCH-1 может быть регулятором адгезивности и миграции клеток нервного гребня.

Рис.3. | PINCH-1 gene expression during neural crest and heart development. A: Dorsal view of a five-somite (5s) stage embryo showing expression of PINCH-1 (particularly interesting new cysteine-histidine-rich protein; purple) in the neural folds. B: The sagittal section through the neural folds of the embryo shown in A reveals high expression of PINCH-1 in the dorsal neural folds and ectoderm. C-E: Dorsal views of 8s (C), 9-10s (D), and 16s (E) stage embryos. Yellow arrows denote down-regulation of PINCH-1 in regions of the neural tube as neural crest cells begin to emigrate from the neural tube. Blue arrows denote the subsequent up-regulation of PINCH-1 once neural crest cell emigration is complete. Yellow arrowheads denote the region of migrating neural crest cells that are not expressing PINCH-1. F: Right lateral view of a Hamburger and Hamilton (HH) stage 17-18 embryo showing expression of PINCH-1 in the branchial arches (BA and red arrow). G: The sagittal section through the embryo shown in F indicates that PINCH-1 is expressed in the neural crest-derived mesenchyme of the branchial arches (red arrow). H: Right lateral view of a HH stage 21 embryo, showing more restricted expression of PINCH-1 in the branchial arches (red arrow). I: The sagittal section through the heart of an HH stage 20-21 embryo reveals expression of PINCH-1 in the splanchnic mesoderm (SM) of the secondary heart field with continued expression in the caudal limb of the dorsal mesocardium (DM) and myocardium (M) of the outflow tract. J: High-power view of the expression of PINCH-1 in the developing outflow tract at HH stage 22-23 (OFT, red arrow). K: High-power ventral view of the developing branchial arches (BA) with strong expression of PINCH-1 at their leading edges. L: This day 6.5 embryo shows strong expression of PINCH-1 in the lateral body wall (red arrowheads), as well as in the developing outflow tract (OFT, red arrow). Also, PINCH-1 expression is starting to increase in the atria and atrioventricular groove (black arrow heads). M: Sagittal section of the day 6.5 embryo shown in L. Expression of PINCH-1 can be seen in the developing pulmonary artery (P, red arrow) and aorta (Ao). Early expression can be seen in the atrioventricular groove and atria (black arrowheads). N,O: High-power view of a day 8-9 heart (N) and a cross-section of the ventricle (O) of the heart shown in N reveals strong expression of PINCH-1 within the compact myocardium (CM) and trabeculating (T) myocardium (red arrow). L-N: Also note the shift of PINCH-1 expression in the outflow tract region at HH stage 22 (L,M) to the right ventricular conus by day 8-9 (N, red arrowhead). A, atria; Ao, aorta; E, eye; ep, epicardium; H, heart; IFT, inflow tract; O, otic vesicle; P, pulmonary vessel; PC, pericardium; Sub-ep, subepicardium; T, trabeculating myocardium; V, ventricle. Black and white scale bars = 200µ m.

Conclusions

Роль PINCH-1 в эмбриогенезе позвоночных в основном неизвестна; однако, он, по-видимому, является критическим для регуляции прикрепления мышц, изменений клеточной формы, клеточной миграции, дифференцировки и жизнеспособности (Zhang et al., [2002]; Campana et al., [2003]). Структура PINCH-1, с множественными доменами связывания белков, ядерная локализация и nuclear export signal позволяют PINCH-1 функционировать в больших белковых комплексах, которые регулируют клеточные взаимодействия с внеклеточным матриксом, обеспечивают передачу клеточных сигналов и регулируют транскрипцию. Всё увеличиваются доказательства, подтверждающие, что PINCH-1 и его партнеры по связыванию участвуют в канцерогенезе и др. патологических процессах, включая диабет и почечную недостаточность (Wu, [1999]; Guo and Wu, [2002]; Wu, [2004]). Нами показано, что куриный PINCH-1 экспрессируется немигрирующих клетках нервного гребня, кардиомиоцитах и др. структурах мезодермального происхождения в ходе всего развития. Избыточная экспрессия PINCH-1 в эксплантах нервного гребня останавливает миграцию клеток нервного гребня и их последующий вклад в нормальное развитие сердца.

PINCH-1 expression during early avian embryogenesis: Implications for neural crest and heart developmentBrad J. Martinsen, Ann N. Neumann, Allison J. Frasier, Clare V.H. Baker, Catherine E. Krull, Jamie L. LohrDevelopmental Dynamics Volume 235, Issue 1, Pages 152-162

PINCH-1 expression during early avian embryogenesis: Implications for neural crest and heart development
Brad J. Martinsen, Ann N. Neumann, Allison J. Frasier, Clare V.H. Baker, Catherine E. Krull, Jamie L. Lohr
Developmental Dynamics Volume 235, Issue 1, Pages 152-162