Посещений:
Пути Передачи Notch

И Болезни

Notch signaling in development and disease
J.A.Harper, J.S.Yuan, J.B.Tan, I.Visan, C.J.Guidos
Clin. Genet. 2003. V.64. No.6, P. 461-472



Табл.1 Diseases and phenotypes resulting from disrupted Notch signaling 2

Смотри также оригинал статьи "Notch signaling and inherited disease syndromes" Thomas Gridley
Human Molecular Genetics, 2003, Vol. 12, Review Issue 1 в формате *.pdf ЗДЕСЬ !
The Notch-signaling pathway


Млекопитающие имеют 4 гена, кодирующие Notch рецепторы (N1-N4). Каждый синтезируется как одиночный трансмембранный полипептид, но затем он расщепляется и транспортируется на клеточную поверхность в качестве гетеродимера (Рис. 1) Внеклеточные домены содержат несколько (29-36) тандемных повторов, подобных epidermal growth factor (EGF), которые связывают лиганд. Notch лиганды подразделены на две структурно родственные группы: Delta-like ligands (Dll1-1, -3 и -4) и Serrate-like ligands (Jagged-1 и -2). Оба типа лигандов являются трансмембранными белками с рядом тандемных EGF-подобных повторов в их внеклеточном домене и уникальный Delta, Serrate и Lag-2 (DSL)-связывающий домен на N-конце, необходимый для взаимодествия с рецептором (1).


Рис. 1. Notch signaling pathway is highly regulated at multiple levels during its activation. The Notch receptor is cleaved by a furin-like protease in the Golgi and transported to the cell surface as a heterodimer. It may also to be glycosylated in the Golgi by Fringe (1). Once expressed at the cell surface, Notch can interact with Notch ligands such as Delta or Serrate/Jigged (2). Surface expression lenel of Delta ligands can be regulated by Neuralized. Upon ligand binding, Notch is cleaved by ADAM metalloprotease and Presinilin/γ-secretase to free the Notch intracellular domain. N-IC can be ubiquinated by Numb/Itch to regulete its abundance and intracellular location (3). N-IC initiated its downstream effects by migrating to the nucleus and binding RTGGGAA elements (4). The nuclear MINT. EGF; Epidermal Growth Factor like repeats; DSL: Delta/ Scrrate/Lag-2 domain; LNR: Cysteine rich Lin-1/ Notch repeats; ANK; Ankyrin/CDC10 repeats.

Путь передачи сигналов Notch инициируется, когда клетки, несущие рецептор, взаимодействуют с соседними клетками, экспрессирующими Notch лиганды. Это взаимодействие запускает два протеолитических расщепления, которые высвобождают Notch intracellular domain (NIC) от его связи с плазматической мембраной, позволяя ему транслоцироваться в ядро, где он соединяется с транскрипционным регулятором, известным как CBF1/Su(H)/LAG-1 (CSL). В отсутствие NIC, CSL ингибирует экспрессию генов-мишеней путём соединения с элементами RTGGGAA и рекрутирования транскрипционного корепрессора (Рис. 2) (1,2).




Fig. 2. Notch activation of downstream signaling events. Transcrip-tional co-repressors bind to CSL in the absence of Notch leading to repression of downstream targets (1). Notch-ligand interactions release N-IC, which migrates to the nucleus of the receiving cell (2). N-IC displaces the co-repressor complex (CoR) from CSL and recruits a co-activator (CoA) complex (3). Transcription of downstream targets such as HES inhibits the transcription and/or function of other basic Helix-Loop-Helix proteins such as Mash-1, E2A and Myo-D (4).

Однако, когда NIC вступает в ядро, то он соединяется с CSL, устраняет корепрессоры и рекрутирует транскрипционные коактиваторы, которые индуцируют экспрессию членов семейств генов Hairy-Enhancer of Split (HES) и Hes-related proteins (HERP). HES/HERP белки являются basic helix-loop-helix (bHLH) ДНК--связывающими белками, которые ингибируют экспрессию и/или функцию клон-специфицирующих bHLH генов, таких как MASH-1 (нейрогенез), MyoD (миогенез) и E2A (B лимфопоэз) (3). Хотя CSL/HES путь обеспечивает многие аспекты передачи сигналов Notch, однако, недавние данные указывают на то, что в некоторых системах оперируют также CSL-независимые пути.
Два самостоятельных типа клеточных взаимодействий м. индуцировать передачу сигналов Notch: индуктивную и латеральную передачу сигналов (5,6). Индуктивная передача сигналов происходит, когда Notch рецептор и лиганд экспрессируются на двух разных типах клеток, так что Notch м. активироваться только в клетках предшественниках, несущих рецепторы. Латаральная передача сигналов происходит, когда два эквивалентных предшественника исходно экспрессируют и рецептор и лиганд, позволяя каждому предшественнику и посылать и получать Notch сигналы. Однако, стохастические вариации или внутренне присущие различия случайно м. вызывать превалирование экспрессии рецепторов в одном типе клеток и превалирование экспрессии лиганда в др. Эта асимметрия усиливается с помощью негативной петли обратной связи, чтобы гарантировать, что одна клетка будет активировать Notch в соседней и что обе клетки воспримут разные клеточные судьбы.
Исследования на мухах и червях показали, что исход передечи сигналов Notch чрезвычайно чувствителен к очень небольшим изменениям (двукратным) в количествах Notch рецепторов или лигандов. Более того, гапло-недостаточность по Jagged-1 лиганду вызывает Alagille syndrome (AGS), мультиорганное нарушение развития у людей. Эти данные указывают на то, что эффективность (strength) передачи сигналов Notch д. регулироваться очень точно, чтобы гарантировать, что будет сделан соответствующий выбор клеточной судьбы. Благодаря тому, что путь Notch используется в столь многих разных контекстах он является предметом многих способов регуляции (7). Некоторые белки, такие как Numb, LNX, Itch и SEL-10 ингибируют или глушат передачу сигналов Notch путём отправления цитоплазматического или ядерного NIC на убиквитинирование или протеосомную деструкцию (8-13). Др., такие как Deltex и SHARP/MINT, предопределяют, будет ли CSL активировать или репрессировать транскрипцию (14, 15). Интересно, что эндоцитоз, по-видмому, необходим для активации Notch, т.к. ингибирование dynamin, необходимого для clatrin-обеспечиваемого эндоцитоза, устраняет передачу сигналов Notch (16, 17). Количество Notch лиганда, экспрессируемого на поверхности, также регулируется точно с помощью Neuralized, E3 ubiquitin ligase, которая нацелена на Delta ( но не на Serrate лиганд), чтобы его эндоцитозировать и деградировать (18).
Наконец, гликозилирование Notch рецепторов и вообще Notch лигандов с помощью белков Fringe, критически регулирует передачу сигналов Notch в некоторых онтогенетических контекстах. Белки Fringe действуют пост-транскрипционно в Гольджи, чтобы добавить β1,3, N-acetylglycosylamine половинку, чтобы модифицировать O-fucose в специфических EGF-подобных повторах внеклеточных доменов Notch рецепторов и лигандов (19-22). У мух Fringe усиливат передачу сигналов Delta и ингибирует передачу сигналов Serrate? чтобы пространственно разграничить активацию Notch клетками вдоль дорсо-вентральной границы примордиальных кральев и глаз (23, 24). Кстати, идентифицированы три Fringe белка млекопитающих: Lunatic Fringe (LFng), Manic Fringe (MFng) и Radical Fringe (КАтп)ю Lunativ Fringe существенен для собственно сегментации сомитов у мышей, у мышей, лишенных этого регулятора Notch, обнаруживаются тяжёлые дефекты грудной клетки и осевого скелета (Табл. 1) (27, 28). Функции MFng и RFng ещё не идентифицированы.

Notch regulates self-renewal and cell-lineage decision in many tissues


Notch рецепторы и лиганды широко экспрессируются во время органогенеза у эмбрионов млекопитающих и передачи сигналов Notch регулируют клеточно-клональные решения в тканях, происходящих из всех 3-х первичных зародышевых листков: энтодермы (поджелудочная железа), мезодермы ( склет, молочные железы, васкулатура, гематопоэтические клетки) и эктодерма (нейрональные клоны). Некоторые развивающиеся ткани экспрессируют несколько разных рецепторов и лигандов, тогда как др. экспрессируют одиночную пару рецептор-лиганд. Хотя некоторы Notch рецепторы, по-видимомому, выполняют генетически перекрывающиеся функции в определенных онтогенетических контекстах (напр., N1 и N4 в васкулогенезе) (29), др. обладают уникальными и существенными функциями, выявляемые по тяжелым нарушениям эмбриогенеза в результате мутаций потери функции (Табл. 1). Notch функционируют в развитии многих тканей и клеточных клонов. Мы рассмотрим только функции Notch при гематопоэзе нейрогенезе, сомитогенезе и васкулогенезе, что важно при обсуждении роли Notch в болезнях человека.

Hematopoiesis and lymphocyte development


Notch рецепторы и лиганды широко экспрессируются в гемтопоэтических тканях и органах. Известно, что передача сигналов Notch играет важную роль на некоторых стадиях гематопоэза (Рис. 3) (2,30, 31).


Fig. 3. Notch-1 influences lymphocyte development at multiple stages in the bone marrow and thymus. Conditional knockout of Notch-1 allows erythroid, myeloid and B cell development, but blocks early T cell development in the BM. Pear et al. used N-IC in BM cells to block B cell development and the production of T cells in the BM. Our lab has shown that the essential function of Notch-1 is to suppress B cell development in the thymus.

Напр., искусственно вызванная активация передачи сигналов N1 в hematopoietic stem cells (HSC) м. способствовать их способности к самообновлению и супрессировать их дифференцировку в миэлоидные, эритроидные или лимфоидные клоны (32-36). Однако, условние делеции N1 в HSC и/или в очень ранних гематопоэтических предшественниках постнатально, по-видимому, не влияют на поддержание стволовых клеток in vivo (37). Тем не менее, исследования N1-дефицитных эмбрионов мыши показали, что N1 необходим для генерации HSC из геатогенных эндотелиальных клеток во время инициальной стадии дефинитивного гематопоэза в эмбриональной парааортальной splanchnopleura (38). Удивительно, насколько N1 является критическим для генеза HSC, настолько же он кажется ненужным для их дальнейшего поддержания. Пока неясно, насколько отличны заключения, полученные в этих исследованиях, отражают различия функций N1 в генерации и поддержании плодных и взрослых HSC. Однако, важно отметить, что исследования по идентификациироли N1 в поддержании HSC связаны со сверх-физиологической активацией Notch пути или посредством лигандом обусловленной стимуляции или посредством экспрессии постоянно активного N1IC; хотя они м.б. не аккуратными индикаторами физиологической роли Notch в самообновлении HSC.
Notch сигналы влияют на выбор клеточной на раде стадий развития лимфоцитоы (1). Хотя Т лимфоциты развиваются в тимусе, а В клетки в костном мозге, оба клона, как полагают, возникают из общего лимфоидного предшественника (LP), генерируемого в костном мозге ( по крайней мере у взрослых мышей) (39). Условное удаление N1 из HSC/LP полностью блокирует Т-клеточное развитие на самых ранних стадиях, тогда как конституитивно активный N1IC предупреждает LP от генерации В лимфоцитов. Интересна важная функция N1 в этом выборе клеточной судьбы, которая гарантирует, что Т и В клетки будут разиваться в разных тканях, т.к. LP, экспрессирующие N1IC эктопически генерируют т-клеточные клоны в костном мозге (40)., тогда как N1-дефицитные LP эктопически продуцируют В клетки в тимусе (41). Т.о., активация N1 l/,/ соотв. регулируема, чтобы гарантировать, что LP будут генрироваь А клетки в костном мозге, а Т клетки в тимусе, но как это достигается не ясно. Модуляторы Notch, такие как Deltex и Lunate Fringe м. в этом участвовать, т.к. они м. заставлять LP адаптировать судьбу В клеток в тимусе (14, 42).
Т1 регулирует также поздние стадии Т-клеточного развития в тимусе (43), тогда как N2 регулирует созревание В клеток в селезенке (44). Наиболее незрелые тимоциты являются CD4 и CD8 двойными негативами (DN) и эти предшественники, которые имеют in-frame перестройки локуса T-cell receptor (TCR)-β воспринимают пре-TCR сигналы, которые заставлют их экстенсивно пролиферировать и созревать в CD4/CD8 двойные позитивы (DP) промежуточной стадии. Большинство DP тимоцитов погибает, но те, которые экспрессируют αβ-TCR комплекс с сотв. лиганд-специфичностью позитисно отбираются для созревания в CD4+ или CD8+ T клетки. Активация N1 критически регулирует или экспрессию или функцию пре-TCR (45), а культура пре-TCR-экспрессирующих тимоцитов с Dll-1-экспрессирующими клетками индуцирует их пролиферацию и созревание in vitro (46). Хотя N1 не существенен для CD4 или CD8 Т-клеточного развития (47), ряд исследований подтверждает роль N1 в предопределении СВ4-/CD8-клонов и в созревании/выживании CD4 и CD8 клеток (48-50). Большинство Notch лигандов экспрессируется в тимусе, но какие из них существенны для Т-клеточного предопределения и созревания неизвестно.

Neurogenesis


У млекопитающих активация Notch обязательна in vivo для поддержания (само-обновления) нейральных стволовых клеток, которые являются предшественниками всех неральных и глиальных клеток в нервной системе млекопитающих (51). В нервной трубке формирующиеся нейроны экспрессируют DSL лиганды и ингибируют популяции Notch-экспрессирующих предшественников (52, 53). Гомозиготное разрушение N1 или CSL у мышей нарушает само-обновление нейральных стволовых клеток при этом способствуют дифференцировке нерональных и астроглиальных клонов (51). Одним из действующих механизмов м.б. HES-зависимая репрессия MASH-1, bHLH транскрипционного фактора, необходимого для нейрогенеза (54). Однако, пердача сигналов Notch не нужна для генерации нейральных стволовых клеток, т.к. они м.б. генерированы in vitro в отсутствие CSL (51). Передача сигналов Notch, по-видимому, контролирует по крайней мере два др. аспекта нейрального развития: дифференцировку глиальных клеток (55,56) и древовидное разветвление нейритов (arborization), т.е. длину и организацию дендритных отростков от нейронов (57). Т.о., передача сигналов Notch регулирует и само-обновление стволовых клеток и нейрогенез. Однако, N1, по-видимому, играет разные роли в генерации и в поддержании стволовых клеток в этой ткани.

Somitogenesis


У позвоночных сегментация пресомитной мезодермы даёт парные блоки параксиальной меходермы, называемых сомитами, которые дифференцируются в аксиальный скелет, мускулатуру, сухожилия и дермис (58, 59). Формирование сомитов контролируется с помощью 'segmentation clock', внутреннего молекулярного осциллятора, связанного с периодической активацией генов, участвующих в пути передачи сигналов Notch, таких как HES-1, -5, и -7 и Lunatic Fringe (60). Периодическая активация передачи сигналов Notch необходима для установления регулярного набора соматических границ, т.к. мыши, мутантные по N1, Dll-1, Dll-3, CSL и Lunatic Fringe обладают тяжелыми дефектами, возникающими в результате нерегулярного или отсутствия образования границ сомитов, что приводит к возникновению аномальных осевых скелетных структур (27, 61-63).

Vasculogenesis


Во время ранних стадий развития сосудов предшественники эндотелиальных клеток дифференцируются и сливаются в сеть гомогенного размера примитивные кровеносные сосуды в процессе васкулогенеза. Более позднее развитие связано со сложным процессом ремодлирования и очистки, с пролиферацией, ветвлением и удалением лишних из вновь образованных сосудов в процессе ангиогенеза. N1 и N4 экспрессируются в эндотелиальных клетках в эмбриональной васкулатуре и, по-видимому, обладают частичной функциональной перекрываемостью. В то время как N4-/- мыши являются нормальными, N1-/- или N1/N4 двойные мутантные эмбрионы обнаруживают тяжёлые дефекты ангиогенного васкулярного ремоделирования (Табл.1) (29,38). Сходный васкулярный фенотип наблюдается и когда N4IC экспрессируется у эмбрионов мыши (64), указывая тем самым, что соотв. уровни передачи сигналов Notch являются критическими для собственно развития эмбриональных сосудов. Notch лиганд Dll-1 (62) и Jag-1 (65) регулируют передачу сигналов Notch в этом контексте, т.к. неспособность экспрессировать эти лиганды во время эмбриогенеза мыши вызывает гемморагии и дефекты ремоделирования сосудов.

Notch signaling and cancer


Первый ген Notch у млекопитающх был открыт, когда субнабор Т клеток при острой лимфобластной лейкемии, как было установлено, связан с конституитивной экспрессией N1IC белка (66). Последующие исследования показали, что эктопическая активация N1 в предшественниках Т клеток вызывает их малигнизацию с высоким показателем и коротким латентным периодом (50, 67-70). Избыточная экспрессия N3IC индуцирует Т-клеточную лейкемию, сходную с той, что индуцируется N1IC, но физизиологическая функция N3IC в развитии Т клеток неизвестна. Эти данные указывают на то, что нормальная функция N1 в регуляции пролиферации и дифференцировки Т-клеточных предшественников д. тонко контролироваться, т.к. передача сигналов Notch м.б. легко свёрнута, что способствует Т-клеточному онкогенезу. Сходным образом, функции N2 в созревании В клеток в селезенке м.б. ко-опитированы в некоторых случаях с В-клеточной хронической лимфоцитарной лейкемией (71). Интересно, что белок EBNA2, кодируемый Epstein-Barr virus (EBV, по-видимому, воспроизводит передачу сигналов Notch путём взаимодействия с CSL, индуцируя экспрессию Notch-регулируемых генов в отсутствие активации Notch (71, 72). Этот механизм скорее всего отвечает за способность EBV индуцировать В клетки и др. лимфомы. еханизмы, с помощью которых N1 активация мндуцирует Т-клетоную лейкемию не совсем ясен, недавние данные указывают на то, что Notch м. кооперироваться с др. онкогенами в этой связи. Girard et al., использовали провирусных инсерционный мутагенез для идентификации генов, которые действуют вместе с с-myc по ускорению развития CD4/CD8 Т-клеточных лимфом у мышей и нашли 52% конституитивно экспрессируемых активных версий N1. N3IC-индуцированных Т-клеточных лимфом экспрессируют постоянно активный nuclear factor kappa B (NF-κB), регулятор клеточной жизнеспособности, пролиферации и продукции цитокина (73, 74). Анализ DN субнабора у N3IC трансгенных мышей выявил накопление поздних DN тимоцитов, для которых характерны анти-апоптические эффекты передачи сигналов NF-κB в ответ на передачу сигналов пре-TCR. Интересно, что N1IC непосредственно взаимодействует с NF-κB посредством ankyrin повторов in vitro, способствуя трансактивации NF-κB в низких концентрациях, т.к. при высоких концентрациях отмечается ингибирующий эффект (75). Следовательно, N3IC м. взаимодействовать с NF-κB посредством того же самого механизма. Недавно Beverly и Capobianco было показано, что доминантно-негативные изоформы Ikaros, лимфоид-ограниченного транскрипционнного фактора, увеличивают показатели и укорачивают латентный период Т-клеточной лейкемии у N1NC трансгенных мышей. Ikaros функционирует как транскрипционный репрессор во многих контекстах и интересно, что Ikaros и CSL соединяются с общей стержневой последовательностью, TGGGAA (76? 77). Поэтому было предположено, что, что во время N1IC-индуцированного Т-клеточного лейкемогенеза, гены, которые обычно репрессируются с помощью Ikaros, экстопически активируются с помощью Notch. Следовательно, подтвержается, что Notch-индуцированный Т-клеточный онкогенез зависит от дисрегуляции комплекса, взаимодействующего с сигнальными сетями.
Дисрегуляция передачи сигналов Notch м. также вызывать неопластические трансформации в др. типах клеток, чьё развитие регулируется Notch. Напр., передача сигналов Notch регулирует способность панкреатических клеток предшественников выбирать между эндокринным и экзокринным клеточным клоном (78-80), а недавние результаты подтвердили, что эктопическая активация Notch вызывает экспансию метапластического эпителия протоков, первичное повреждение при раке поджелудочной железы у человека (81). Последующие исследования показали, что передача сигналов Notch действует иерархически ниже др. фактороd роста, таких как TGF-α и EGF, при индукции опухолей поджелудочной железы. Онкопротеин Ras м.б. ключевым промежуточным фактором между передачей сигналов ростовых факторов и активацией Notch, т.к. передача сигналов М является существенным нижестоящим эффектором онкогенного Ras и является существенной для поддержания неопластического фенотипа Ras-трансформированных клеток (82). Дисрегуляция функции белков, которые модифицируют передачу сигналов Notch также м.б. онкогенной, на это указывают недавние находки, что хромосомные транслокации, изменяющие функцию Notch коактиватора, Mastermind-like 2 (MAML2), превалируют в мукоэпидермоидных карциномах, наиболее распространённых злокачественных опухолей слюнных желез у людей (83).
В дополнение к способности аберрантной активации Notch способствовать неопластической трансформации многих типов клеток, недавно было показано, что N1 действительно функционирует как опухолевый супрессор в коже. Nicolas et al., показали? что условные делеции N1 в коже вызывают гиперпролиферацию базального эпидермального слоя, кульминацией чего является развитие кожных опухолей в 95%. Боле того, N1 нехватки облегчают развитие химически индуцируемых кожных карцином (84). Пути передачи сигналов Notch м. осуществлять свой супрессирующий опухоли эффект в коже путём ингибирования пути передачи сигналов Wnt. Полученные данные подтверждают, что нормальной функцией Notch в регуляции само-обновления и выбора клеточной судьбы во время органогенеза, м.б. кооперативаня или антогонистическая роль в необластической трансформации в широком круге типов клеток.

Notch signalling and human disease


Cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalophathy (CADASIL)


CADASIL является аутосомно доминантным нарушением, затрагивающим главным образом артерии головного мозга, вызывая субкортикальную гибель ткани белого вещества. Оно ассоциирует с мутациями N3 и вызывает в результате деструкции vascular smooth muscle cells (VSMC) артериол, которые необходимы для собственно образования многослойных стенок сосудов в артериях (85). Наиболее заметным признаком CADASIL является позднее начало болезни, в среднем в возрасте 45 лет (86). Симптомы CADASIL включают субкортикальные ишемические инсульты, нарушения настроения, мигрени и наиболее заметна прогрессивная деменция и гибель спустя 15-20 лет после клинического начала. Лежащей в основе причиной болезни является системная артериопатия, благодаря прогрессивной потере VSMC и замещения их granular eosinophilic material (GOM) неизвестного состава вокруг базальной мембраны и внеклеточного матрикса VSMC (87-89).
Участие N3 в CADASIL впервые было продемонстрировано с помощью позиционного клонирования в одной из семей, позволившего картировать эффект хромосомы 19 (90). Анализ сцепления др. семей с историей CADASIL позволил сузить искомую область до 800 т.п.н. (91), в которой был идентифицирован мутантный N3 ген. CADASIL характеризуется накоплением внеклеточной области N3 (N3EC) на клеточной мембране вблизи GOM (92). Накопление N3EC в васкулатуре кожи используется для диагностики CADASIL (93). Однако др. доказательства указывают на то, что N3EC накопление и GOM м.б. вторичными следствиями нарушений закрепления VSMC во внеклеточном матриксе, вызываемых мутациями в N3 (44). Следовательно, механистические взаимоотношения между N3EC мутацией и аккумуляцией, отложением GOM ? дегенерацией VSMC и симптомами CADASIL неясны.
Действительно все CADASIL N3 мутации участвуют в добавлении или потере цистеиновых остатков в одном из 34 EGF повторов внеклеточного домена (особенно в кластере первых 5 повторов, или за счёт непосредственно миссенс мутаций или мутацций сплайс-сайта) (94). Эти изменения ингибируют нормальное формирование трёх дисульфидных связей на EGF повтор, тем самым меняется структурная конформация белка. Это м. в свою очередь нарушать связывание лиганда, димеризацию, пост-трансляционные модификации, трафик клеток (95) или очистку из мембран (92) N3, каждое из них м. вызывать или усиление или уменьшение передачи сигналов. Усиление передачи сигналов N3 недавно было связано со снижением апоптоза в VSMC (96). Однако, при CADASIL не ясно, или происходит усиление сигнала N3, что вызывает накопление "поврежденных" VSMC или снижение сигнала N3 вызывает апоптоз во всём остальном здоровых клеток. VSMC существенны не только для формирования сосудистой архитектуры (85), но также высвобождают фактор проницаемости, vascular endothelial growth factor (VEGF), который увеличивает перфузию крови (97, 98). Снижение высвобождения VEGF м. снижать кровоток в определнных областях головного мозга, как это наблюдается у пациентов с CADASIL (99), это в свою очередь ведёт к инсульам и симптомам CADASIL. Выяснение функции N3 в VSMC (100) и роли мутантного N3 в качестве причины CADASIL проливает свет на структурно-функциональные взаимоотношения внутри N3.

Alagille syndrome


AGS в отличие от поздно начинающейся CADASIL является болезнью развития с клиническими признаками, обычно проявляющимися в течение первых двух лет. Это аутосомно доминантное, мультисистемное заболевание, характеризующееся дефектами печени, сердца, скелета и глаз, дающими в езультате широкий круг симптомов и величину смертности в 15-20% (101).Идентифицированы Jagged-1 мутации как ответственные за AGS (102, 103), по-крайней мере, у 70% пациентов (104). Цитогенетический делеционный анализ области 20р12 подтвердил, что AGS является результатом изменений в одиночном гене (105), идентифицированном как Jagged-1. Делеция всего гена Jagged-1 обнаруживается у 3-7% от всех AGS пациентов, указывая тем самым, что гаплонедостаточность является причиной, по крайней мере, некоторых случаев AGS. Из оставшихся известных мутаций Jagged-1 83% связаны с укорочением Jagged-1 из-за ненсенс мутаций или мутаций сплайс-сайта (106). Остальные 17% связаны с миссенс мутациями, образующими кластер вокрут внеклеточной части Jagged-1, кодирующей область DSL и первый повтор EGF (106). Тщательное исследование этих мутаций м. позволить выяснить нормальный механизм передачи сигналов или стабильности белка Jagged-1. Хорошо известные генотип-фенотипические взаимоотноешия у людей связаны с мутациями законсервированного глицина, это обусловливает аномальное гликозилирование субпопуляции Jagged-1 in vitro, не позволяя ей достигать клеточной поверхности. Пациенты с этой мутацией имеют 50-100% от нормального уровня Jagged-1? что приводит в результате к кардиальным дефектам, но не к аномалиям печени (107). Сильно варьирующая экспрессиия AGS у пациентов с одной и той же мутацией вместе с тем фактом. что 30% AGS пациентов не имеют известных Jagged-1 мутаций, указывает на то, что участвуют и др. средовые или генетические факторы, такие как вышестоящие или нижестоящие модификаторы и регуляторы Notch. Анализ сцепления у таких пациентов поможет выяснить др. критические части пути Notch в развитии у человека.

Spondylocostal dysostosis


Spondylocostal dysostosis (SD) является семейством родственных заболеваний, где дефекты поозвонков ассоциированы аномалиями рёбер и карликовостью из-за короткого туловища. Одна из специфических форм аутосомно рецессивного SD обусловливается мутациями в Dll-3 и характеризуется аномальной сегментацией остистых отростков, скорее всего из-за потери функции Dll-3 во время сомитогенеза (61) и в сегментационных часах, как было описано выше (108). Недавно 17 различных мутаций в Dll-3 было выявлено, которые связаны с укорочением белка, добавлением или делецифми цистеиновых остатков внутри EGF повторов или замещением существенных аминокислот (109). Открытие Dll-3 мутаций в субнаборе пациентов с SD открывает важность пути пердачи сигналов Notch в развитии скелета.
Сайт создан в системе uCoz