Семафорин
| Семафорин | |
|---|---|
| Идентификаторы | |
| Символ | Семафорин |
| ИнтерПро | ИПР027231 |
| CDD | cd04979 |
| Мембраном | 71 |
Семафорины представляют собой класс секретируемых и мембранных белков , которые первоначально были идентифицированы как аксонов молекулы, направляющие конусы роста . Они в первую очередь действуют как ингибирующие сигналы ближнего действия и передают сигналы через мультимерные рецепторные комплексы. [ 1 ] [ 2 ] Семафорины обычно служат сигналом отклонения аксонов от неподходящих областей, что особенно важно для развития нервной системы . Основной класс белков, действующих как их рецепторы, называется плексинами , а нейропилины корецепторами во многих случаях являются . Основными рецепторами семафоринов являются плексины, которые играют важную роль в регуляции ГТФаз Rho-семейства . Недавняя работа показывает, что плексины также могут влиять на R-Ras , который, в свою очередь, может регулировать интегрины. Такая регуляция, вероятно, является общей особенностью передачи сигналов семафоринов и вносит существенный вклад в наше понимание биологии семафоринов.
Каждый семафорин характеризуется экспрессией определенной области, состоящей примерно из 500 аминокислот, называемой сема-доменом .
Семафорины были названы в честь английского слова Semaphore , которое произошло от греческого и означает «носитель знака» . [ 3 ]
Классы
[ редактировать ]Семафорины сгруппированы в восемь основных классов на основе анализа структуры и филогенетического дерева . [ 4 ] Первые семь упорядочены по номерам, от класса 1 до класса 7. Восьмая группа — это класс V, где V означает вирус . Классы 1 и 2 встречаются только у беспозвоночных, а классы 3, 4, 6 и 7 — только у позвоночных. Класс 5 встречается как у позвоночных, так и у беспозвоночных, а класс V специфичен для вирусов.
Классы 1 и 6 считаются гомологами друг друга; у беспозвоночных и позвоночных они связаны с каждой мембраной соответственно. То же самое касается классов 2 и 3; оба они представляют собой секретируемые белки, специфичные для соответствующих таксонов .
Каждый класс семафоринов имеет множество подгрупп различных молекул, имеющих схожие характеристики. Например, семафорины класса 3 варьируются от SEMA3A до SEMA3G.
У человека гены:
- SEMA3A , SEMA3B , SEMA3C , SEMA3D , SEMA3E , SEMA3F , SEMA3G
- SEMA4A , SEMA4B , SEMA4C («SEMAF»), SEMA4D , SEMA4F , SEMA4G
- СЕМА5А , СЕМА5Б
- SEMA6A , SEMA6B , SEMA6C , SEMA6D
- SEMA7A
Семафориновые рецепторы
[ редактировать ]Разные семафорины используют разные типы рецепторов:
- Большинство семафоринов используют рецепторы из группы белков, известных как плексины .
- Семафорины класса 3 передают сигналы через гетерокомплексы нейропилинов , плексинов класса А и молекул клеточной адгезии, и состав этих комплексов, вероятно, обеспечивает специфичность связывания и передачи сигналов от различных семафоринов класса 3. [ 5 ]
- Считается, что семафорины класса 7 используют интегрины в качестве своих рецепторов.
Функции
[ редактировать ]
Семафорины являются универсальными лигандами. Их открытие было связано с управлением аксонами в зачатках конечностей кузнечиков в 1992 году, но с тех пор было обнаружено, что семафорины играют роль во многих процессах. Они не только направляют аксоны в развитии, но также играют важную роль в иммунной функции (классы 4, 6 и 7) и развитии костей. Семафорины класса 3 — один из самых универсальных классов семафоринов, в котором наиболее изучен Sema3a.
Во время развития семафорины и их рецепторы могут участвовать в сортировке пулов мотонейронов и модуляции поиска путей для афферентных и эфферентных аксонов от и к этим пулам. [ 6 ] Например, Sema3a отталкивает аксоны от ганглиев дорсальных корешков, лицевых нервов, блуждающих нервов, обонятельно-сенсорных, корковых нервов, гиппокампальных нервов и мозжечковых нервов.
Семафорины класса 3 выполняют важную функцию после травматических повреждений центральной нервной системы , таких как повреждения спинного мозга . Они регулируют нейрональные и ненейрональные клетки, связанные с травматическим повреждением, из-за их присутствия в рубцовой ткани. Семафорины класса 3 модулируют возобновление роста аксонов , реваскуляризацию , ремиелинизацию и иммунный ответ после травмы центральной нервной системы. [ 7 ]
Примечания
[ редактировать ]- ^ Конг Ю, Янссен Б.Дж., Малинаускас Т., Вангур В.Р., Коулс Ч., Кауфманн Р., Ни Т., Гилберт Р.Дж., Падилья-Парра С., Пастеркамп Р.Дж., Джонс Э.Ю. (2016). «Структурная основа активации и регуляции плексина» . Нейрон 91 (8): 1–13. дои : 10.1016/neuron.2016.06.018 . ПМЦ 4980550 . ПМИД 27397516 .
- ^ Янссен Б.Дж., Малинаускас Т., Вейр Г.А., Кадер М.З., Зибольд С., Джонс Э.Ю. (2012). «Нейропилины фиксируют секретируемые семафорины на плексинах в тройном сигнальном комплексе» . Структурная и молекулярная биология природы . 19 (12): 1293–1299. дои : 10.1038/nsmb.2416 . ПМК 3590443 . ПМИД 23104057 .
- ^ Колодкин Алексей Л.; Маттес, Дэвид Дж.; Гудман, Кори С. (31 декабря 1993 г.). «Гены семафоринов кодируют семейство трансмембранных и секретируемых молекул, направляющих ростовые конусы» . Клетка . 75 (7): 1389–1399. дои : 10.1016/0092-8674(93)90625-Z . ПМИД 8269517 . S2CID 21047504 .
- ^ Комитет по номенклатуре семафоринов (май 1999 г.). «Единая номенклатура семафоринов/коллапсинов» . Клетка . 97 (5): 551–2. дои : 10.1016/S0092-8674(00)80766-7 . PMID 10367884 .
- ^ Шарма А., Верхааген Дж., Харви А.Р. (июль 2012 г.). «Рецепторные комплексы для каждого из семафоринов класса 3» . Границы клеточной нейронауки . 6:28 . дои : 10.3389/fncel.2012.00028 . ПМК 3389612 . ПМИД 22783168 .
- ^ Коэн С., Фанкельштейн Л., Ливет Дж., Ругон Г., Хендерсон С.Э., Кастеллани В., Манн Ф. (апрель 2005 г.). «Код семафорина определяет субпопуляции спинальных мотонейронов во время развития мыши». Европейский журнал неврологии . 21 (7): 1767–76. дои : 10.1111/j.1460-9568.2005.04021.x . ПМИД 15869472 . S2CID 24049774 .
- ^ Меколлари В., Ньювенхейс Б., Верхааген Дж. (2014). «Взгляд на роль передачи сигналов семафоринов класса III при травмах центральной нервной системы» . Границы клеточной нейронауки . 8 : 328. дои : 10.3389/fncel.2014.00328 . ПМК 4209881 . ПМИД 25386118 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Семафорины Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH)