Синцитин-1
| ЭРВВ-1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | ERVW-1 , ENV, ENVW, ERVWE1, HERV-7q, HERV-W-ENV, HERV7Q, HERVW, HERVWENV, член 1 группы эндогенных ретровирусов W, член 1 группы эндогенных ретровирусов W, оболочка | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Опустить : 604659 ; Гомологен : 137309 ; Генные карты : ERVW-1 ; ОМА : ERVW-1 - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Синцитин-1, также известный как энверин, представляет собой белок, обнаруженный у людей и других приматов, который кодируется ERVW-1 геном ( член 1 оболочки эндогенного ретровируса группы W ). Синцитин-1 представляет собой белок межклеточного слияния , функция которого лучше всего охарактеризована при развитии плаценты. [ 3 ] [ 4 ] Плацента, в свою очередь, способствует прикреплению эмбриона к матке и обеспечению снабжения питательными веществами.
Ген, кодирующий этот белок, представляет собой эндогенный ретровирусный элемент , являющийся остатком древней ретровирусной инфекции, интегрированной в зародышевую линию приматов. В случае синцитина-1 (который обнаружен у людей, обезьян и обезьян Старого Света , но не у обезьян Нового Света ), эта интеграция, вероятно, произошла более 25 миллионов лет назад. [ 5 ] Синцитин-1 — это один из двух известных синцитиновых белков, экспрессируемых у приматов -катарринов (второй — синцитин-2 ), и один из многих вирусных геномов, неоднократно инкорпорированных в ходе эволюции в различные виды млекопитающих. [ 6 ]
ERVW-1 расположен внутри ERVWE1, [ 7 ] [ 8 ] полноразмерный провирус на хромосоме 7 в локусе 7q21.2, фланкированный длинными концевыми повторами (LTR), которому предшествуют gag ERVW1 (Group AntiGen) и pol (POLYmerase) внутри провируса, оба из которых содержат нонсенс-мутации, делающие их некодирующими. . [ 9 ] [ 10 ]
Синцитин-1 также участвует в ряде неврологических патологий, в частности, рассеянном склерозе , в качестве иммуногена .
Плацентарное развитие
[ редактировать ]Синцитин-1-опосредованное слияние трофобластов необходимо для нормального развития плаценты . Ранний плацентарный барьер состоит из двух слоев клеток, специфичных для плаценты: слоя цитотрофобласта и слоя синцитиотрофобласта . Цитотрофобласты представляют собой постоянно делящиеся недифференцированные клетки, а синцитиотрофобласт представляет собой один полностью дифференцированный неделящийся слитый клеточный синцитий . Экспрессия синцитина-1 на поверхности цитотрофобластов и синцитиотрофобластов опосредует слияние. Слой синцитиотрофобласта является границей раздела между развивающимся плодом и материнским кровоснабжением, который вместе с подлежащей базальной мембраной и эндотелием плода образует плацентарный барьер . Плацентарный барьер обеспечивает обмен питательных веществ и отходов, блокируя при этом материнские иммунные и другие клетки, частицы и молекулы от попадания в кровообращение плода. Цитотрофобласты подвергаются старению путем слияния с синцитиотрофобластом. [ 11 ] Следовательно, пролиферация цитотрофобластов необходима для роста и поддержания слоя синцитиотрофобластов. Экспрессия синцитина-1 в цитотрофобластах способствует переходу G1/S и пролиферации, тем самым обеспечивая постоянное пополнение пула цитотрофобластов. [ 12 ] Название синцитин происходит от его участия в формировании синцития , многоядерной протоплазмы синцитиотрофобласта. Существует еще один эндогенный белок оболочки ретровируса, экспрессируемый в плаценте из другого семейства ERV: синцитин-2 (из HERV-FRD).
Рецептор
[ редактировать ]Рецептор синцитина-1 представляет собой Na-зависимый переносчик аминокислот 2 ( ASCT2 или SLC1A5 ). [ 13 ] [ 14 ] Этот рецептор помещает синцитин-1 в большую группу вирусной интерференции, называемую группой интерференции ретровирусного рецептора типа D млекопитающих (RDR). [ 15 ] Было показано, что синцитин-1 препятствует вирусной инфекции in vitro, вызванной вирусом некроза селезенки, членом группы вмешательства RDR. [ 16 ] Синцитин-1 также может распознавать ASCT1 или SLC1A4 , но этот рецептор не является рецептором группы интерференции RDR. Исследования мутаций синцитина-1 и ASCT2 дали представление о потенциальных доменах и детерминантах связывания рецепторов. Предполагаемый рецептор-связывающий домен был идентифицирован в синцитине-1 по остаткам 117-144. [ 17 ] Аминокислотная последовательность в этой области хорошо консервативна среди членов группы интерференции RDR. Мотив SDGGGX 2 DX 2 R присутствует у всех членов группы интерференции RDR в этой консервативной области и может играть важную роль в связывании. Предварительные данные о синцитине-1 и вирусе некроза селезенки указывают на то, что этот мотив содержит детерминанты связывания ASCT2. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
Самый большой эктодомен ASCT1 и ASCT2, внеклеточная петля 2 (ECL2), содержит на своем С-конце гипервариабельную область из 21 остатка между рецепторами человека, мыши и хомяка. Было показано, что эта область придает специфичность связыванию рецептора большинством членов группы RDR-интерференции. [ 20 ] Как характер гликозилирования, так и различия в аминокислотных последовательностях между рецепторами человека и грызунов являются определяющими факторами восприимчивости к инфекции членами группы интерференции RDR. Мышиные (мышиные) клетки, экспрессирующие ASCT1, чувствительны только к синцитину-1 и другому эндогенному ретровирусному белку env (эндогенному ретровирусу павиана), а человеческий ASCT1, как было показано, связывает только синцитин-1. [ 20 ] Необходимы дальнейшие исследования для выяснения детерминант связывания ASCT и RDR.
Структура
[ редактировать ]Синцитин-1 имеет много общих структурных элементов с ретровирусными гликопротеинами I класса (такими как gp вируса мышиного лейкоза и ВИЧ gp120 , gp41 ). Он состоит из поверхностной субъединицы (SU) и трансмембранной субъединицы (TM), разделенных участком расщепления фурином . [ 8 ] Две субъединицы образуют гетеродимер и, вероятно, связаны дисульфидной связью между двумя консервативными мотивами, богатыми цистеином: CXXC в SU и CX 6 CC в TM. [ 8 ] Этот гетеродимер, вероятно, образует гомотример на поверхности клетки. Синцитин-1 TM содержит слитый пептид и два гептадных повтора, разделенных областью переворота цепи, общей для ретровирусных гликопротеинов класса I. Синцитин-1 представляет собой однопроходной мембранный белок и имеет относительно длинный цитоплазматический хвост; однако было показано, что усечение цитоплазматического хвоста всего до 14 остатков увеличивает фузогенную активность, указывая на то, что его С-конец, вероятно, участвует в модуляции активности слияния. [ 21 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]Преэклампсия
[ редактировать ]Гипоксические состояния, характерные для преэклампсии и ЗВУР, связаны с аномальной экспрессией синцитина-1 в трофобласта . клетках [ 22 ] а в преэкламптической плацентарной ткани снижен уровень экспрессии синцитина-1. [ 23 ] Аномальная экспрессия синцитина-1, вероятно, играет важную роль в плацентарных патологиях .
Неврологические патологии
[ редактировать ]ERVW-1 представляет собой единственный локус в семействе HERV-W, кодирующий полнофункциональный белок env. Экспрессия мРНК и белка локуса ERVW-1 в нервной ткани участвует в нейродегенерации и развитии рассеянного склероза. Белок оболочки ретровируса рассеянного склероза, подобный частице (MSRV), имеет высокое сходство последовательностей с синцитином-1, кодируемым ERVW-1, и уже давно изучается как важный фактор патогенеза рассеянного склероза. [ 24 ] Локус гена env MSRV не определен.
Предварительные данные указывают на участие аберрантной экспрессии ERVW-1 в нейронах и глиальных клетках и аберрантной экспрессии клеточного белка, опосредованной HERV-W LTR, в патогенезе биполярного расстройства и шизофрении . [ 17 ] [ 25 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000242950 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Дюпрессуар А, Лавиаль С, Хайдман Т (сентябрь 2012 г.). «От наследственных инфекционных ретровирусов к настоящим клеточным генам: роль захваченных синцитинов в плацентации». Плацента . 33 (9): 663–71. дои : 10.1016/j.placenta.2012.05.005 . ПМИД 22695103 .
- ^ Сойгур Б, Сати Л (2016). «Роль синцитинов в репродукции человека и раке репродуктивных органов» . Размножение . 152 (5): Р167–78. дои : 10.1530/REP-16-0031 . ПМИД 27486264 .
- ^ Вуассе С., Бланшер А., Перрон Х., Мандранд Б., Маллет Ф., Параньос-Баккала Г. (ноябрь 1999 г.). «Филогения нового семейства последовательностей эндогенного ретровируса человека, HERV-W, у людей и других приматов». Исследования СПИДа и ретровирусы человека . 15 (17): 1529–33. дои : 10.1089/088922299309810 . ПМИД 10580403 .
- ^ Лавиаль С., Корнелис Г., Дюпрессуар А., Эсно С., Хайдманн О., Верноше С., Хайдманн Т. (сентябрь 2013 г.). «Палеовирусология синцитинов, ретровирусных генов env, играющих роль в плацентации» . Философские труды Лондонского королевского общества. Серия Б, Биологические науки . 368 (1626): 20120507. doi : 10.1098/rstb.2012.0507 . ПМЦ 3758191 . ПМИД 23938756 .
- ^ Малле Ф., Бутон О., Прюдом С., Шейне В., Ориол Г., Бонно Б., Люкотт Г., Дюре Л., Мандранд Б. (2004). «Эндогенный ретровирусный локус ERVWE1 представляет собой настоящий ген, участвующий в физиологии плаценты гуманоидов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (6): 1731–6. Бибкод : 2004PNAS..101.1731M . дои : 10.1073/pnas.0305763101 . ПМК 341840 . ПМИД 14757826 .
- ^ Jump up to: а б с Чейне В., Руджери А., Ориол Дж., Блонд Дж.Л., Бозон Б., Вашо Л., Верье Б., Коссет Ф.Л., Маллет Ф. (май 2005 г.). «Синтез, сборка и обработка эндогенной ретровирусной оболочки человека Env ERVWE1/синцитин» . Журнал вирусологии . 79 (9): 5585–93. doi : 10.1128/JVI.79.9.5585-5593.2005 . ПМЦ 1082723 . ПМИД 15827173 .
- ^ «Эндогенный ретровирус ERVW-1, член группы W 1 [Homo sapiens (человек)]» . Джин — NCBI . Проверено 23 ноября 2016 г.
- ^ Войсе С., Бутон О., Бедин Ф., Дюре Л., Мандранд Б., Малле Ф., Параньос-Баккала Г. (май 2000 г.). «Хромосомное распределение и кодирующая способность семейства эндогенных ретровирусов человека HERV-W». Исследования СПИДа и ретровирусы человека . 16 (8): 731–40. дои : 10.1089/088922200308738 . ПМИД 10826480 .
- ^ Чуприн А, Гал Х, Бирон-Шенталь Т, Биран А, Амиэль А, Розенблатт С, Крижановский В (ноябрь 2013 г.). «Слияние клеток, вызванное ERVWE1 или вирусом кори, вызывает клеточное старение» . Гены и развитие . 27 (21): 2356–66. дои : 10.1101/gad.227512.113 . ПМЦ 3828521 . ПМИД 24186980 .
- ^ Хуан Ц, Ли Дж., Ван Ф., Оливер М.Т., Типтон Т., Гао Ю., Цзян С.В. (апрель 2013 г.). «Синцитин-1 модулирует пролиферацию клеток трофобласта плаценты, способствуя переходу G1/S» . Сотовая сигнализация . 25 (4): 1027–35. doi : 10.1016/j.cellsig.2013.01.008 . ПМЦ 4644426 . ПМИД 23333240 .
- ^ Лавиллетт Д., Марин М., Руджери А., Малле Ф., Коссет Ф.Л., Кабат Д. (июль 2002 г.). «Гликопротеин оболочки человеческого эндогенного ретровируса типа W использует дивергентное семейство переносчиков аминокислот/рецепторов клеточной поверхности» . Журнал вирусологии . 76 (13): 6442–52. doi : 10.1128/JVI.76.13.6442-6452.2002 . ПМК 136247 . ПМИД 12050356 .
- ^ Блонд Дж.Л., Лавиллетт Д., Шейне В., Бутон О., Ориол Дж., Чапел-Фернандес С., Мандранд Б., Маллет Ф., Коссет Флорида (апрель 2000 г.). «Гликопротеин оболочки эндогенного ретровируса человека HERV-W экспрессируется в плаценте человека и объединяет клетки, экспрессирующие рецептор ретровируса млекопитающих типа D» . Журнал вирусологии . 74 (7): 3321–9. doi : 10.1128/jvi.74.7.3321–3329.2000 . ПМЦ 111833 . ПМИД 10708449 .
- ^ Зоммерфельт М.А., Вайс Р.А. (май 1990 г.). «Группы рецепторной интерференции из 20 ретровирусов, нанесенные на клетки человека». Вирусология . 176 (1): 58–69. дои : 10.1016/0042-6822(90)90230-О . ПМИД 1691887 .
- ^ Понферрада В.Г., Маук Б.С., Вули Д.П. (апрель 2003 г.). «Гликопротеин оболочки эндогенного ретровируса человека HERV-W индуцирует клеточную устойчивость к вирусу некроза селезенки». Архив вирусологии . 148 (4): 659–75. дои : 10.1007/s00705-002-0960-x . ПМИД 12664292 . S2CID 9776756 .
- ^ Jump up to: а б с Слокар Дж., Хаслер Дж. (январь 2015 г.). «Эндогенные ретровирусы человека как патогенные факторы развития шизофрении» . Границы в психиатрии . 6 : 183. doi : 10.3389/fpsyt.2015.00183 . ПМК 4707225 . ПМИД 26793126 .
- ^ Мартинес И, Дорнбург Р. (июль 1995 г.). «Картирование рецепторсвязывающих доменов в оболочочном белке вируса некроза селезенки» . Журнал вирусологии . 69 (7): 4339–46. doi : 10.1128/JVI.69.7.4339-4346.1995 . ЧВК 189174 . ПМИД 7769695 .
- ^ Мартинес И, Дорнбург Р. (сентябрь 1996 г.). «Мутационный анализ белка оболочки вируса некроза селезенки» . Журнал вирусологии . 70 (9): 6036–43. doi : 10.1128/JVI.70.9.6036-6043.1996 . ПМК 190624 . ПМИД 8709226 .
- ^ Jump up to: а б Марин М., Лавиллетт Д., Келли С.М., Кабат Д. (март 2003 г.). «N-связанное гликозилирование и изменения последовательности в критически важной области отрицательного контроля транспортеров нейтральных аминокислот ASCT1 и ASCT2 определяют их функции ретровирусных рецепторов» . Журнал вирусологии . 77 (5): 2936–45. doi : 10.1128/JVI.77.5.2936-2945.2003 . ПМК 149750 . ПМИД 12584318 .
- ^ Древло С., Лейтинг С., Кокозиду М., Маллет Ф., Пётгенс А.Дж. (август 2006 г.). «Укорочение C-конца синцитина-1 (оболочка ERVWE1), которое увеличивает его фузогенность». Биологическая химия . 387 (8): 1113–20. дои : 10.1515/BC.2006.137 . ПМИД 16895482 . S2CID 44993411 .
- ^ Вич С., Кауслер С., Доч Дж., Рашер В., Кнерр И. (01.01.2009). «Синцитин-1 и глиальные клетки лишены: вызванной гипоксией дерегулированной экспрессии генов наряду с нарушением слияния клеток в первичных терминальных трофобластах человека» (PDF) . Гинекологическое и акушерское обследование . 68 (1): 9–18. дои : 10.1159/000209396 . ПМИД 19321927 . S2CID 207667965 .
- ^ Холдер Б.С., Тауэр CL, Абрахамс В.М., Аплин Дж.Д. (июнь 2012 г.). «Синцитин 1 в плаценте человека». Плацента . 33 (6): 460–6. дои : 10.1016/j.placenta.2012.02.012 . ПМИД 22381536 .
- ^ Лауфер Г., Майер Дж., Мюллер Б.Ф., Мюллер-Ланцш Н., Рупрехт К. (апрель 2009 г.). «Анализ транскрибируемых локусов env эндогенного ретровируса человека проясняет происхождение последовательностей env ретровируса, ассоциированного с рассеянным склерозом» . Ретровирусология . 6:37 . дои : 10.1186/1742-4690-6-37 . ПМК 2672075 . ПМИД 19368703 .
- ^ Карлссон Х., Шредер Дж., Бахманн С., Боттмер С., Йолкен Р.Х. (январь 2004 г.). «РНК, связанная с HERV-W, обнаружена в плазме людей с недавно развившейся шизофренией или шизоаффективным расстройством» . Молекулярная психиатрия . 9 (1): 12–3. дои : 10.1038/sj.mp.4001439 . ПМИД 14571258 .
- Разместить резюме в: Фокс Д. (8 ноября 2010 г.). «Вирус безумия» . Обнаружить .