Костный морфогенетический белок 15

БМП15
Идентификаторы
Псевдонимы	BMP15 , GDF9B, ODG2, POF4, костный морфогенетический белок 15
Внешние идентификаторы	Опустить : 300247 ; МГИ : 1316745 ; Гомологен : 3977 ; Генные карты : BMP15 ; ОМА : BMP15 — ортологи
showМестоположение гена ( человек )
Chr.	X chromosome (human)
End	50,916,641 bp
showМестоположение гена ( Мышь )
Chr.	X chromosome (mouse)
End	6,232,775 bp
show экспрессии РНК Характер
	Top expressed in
	secondary oocyte; ; uterine tube; ; ventricular zone; ; olfactory zone of nasal mucosa; ; ovary; ; left ovary;
	Top expressed in
	secondary oocyte; ; zygote; ; primary oocyte; ; lumbar spinal ganglion; ; egg cell; ; embryo; ; morula; ; cumulus cell; ; seminal vesicula; ; gastrula;
	More reference expression data
	More reference expression data
showГенная онтология
Molecular function	transforming growth factor beta receptor binding; growth factor activity; cytokine activity;
Cellular component	cytoplasm; extracellular region; extracellular space; endoplasmic reticulum lumen;
Biological process	ovarian follicle development; female gamete generation; positive regulation of pathway-restricted SMAD protein phosphorylation; BMP signaling pathway; regulation of apoptotic process; regulation of MAPK cascade; cell development; granulosa cell development; SMAD protein signal transduction; positive regulation of transcription, DNA-templated; post-translational protein modification; regulation of signaling receptor activity;
	Sources:Amigo / QuickGO
hideОртологи
	9210
	12155
	ENSG00000130385
	ENSMUSG00000023279
	О95972
	Q9Z0L4
	НМ_005448
	НМ_009757
	НП_005439
	НП_033887
	Викиданные
Просмотр/редактирование человека	Просмотр/редактирование мыши

Костный морфогенетический белок 15 (BMP-15) представляет собой белок , который у человека кодируется геном BMP15 . Он участвует в фолликулогенезе , процессе, в котором примордиальные фолликулы превращаются в преовуляторные фолликулы .

Структура и взаимодействия

Структура

BMP-15 Ген расположен на Х-хромосоме BMP-15 , и с помощью нозерн-блот-анализа мРНК локально экспрессируется в яичниках в ооцитах только после того, как они начали проходить первичные стадии развития. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} BMP-15 переводится как препропротеин , состоящий из одного пептида , содержащего прорегион и зрелую область меньшего размера. ^{[ 6 ]} Внутриклеточный процессинг затем приводит к удалению прообласти, оставляя биологически активную зрелую область для выполнения функций. ^{[ 5 ]} Этот белок является членом суперсемейства трансформирующего фактора роста бета (TGF-β) и представляет собой паракринную сигнальную молекулу. ^{[ 7 ]} Большинство активных BMP имеют общую структуру, в которой содержат 7 цистеинов , 6 из которых образуют три внутримолекулярные дисульфидные связи , а седьмой участвует в образовании димеров с другими мономерами. ^{[ 7 ]} BMP-15 является исключением, поскольку молекула не содержит седьмого цистеина. ^{[ 7 ]} Вместо этого в BMP-15 четвертый цистеин заменен серином . ^{[ 7 ]}

Взаимодействия

BMP-15 и GDF9 взаимодействуют друг с другом и работают синергетически, обеспечивая аналогичные взаимодействия с клеткой-мишенью. ^{[ 8 ]} BMP15 может действовать как гетеродимер с GDF9 или сам по себе как гомодимер . ^{[ 8 ]} В большинстве семейств BMP образуются гетеродимеры и гомодимеры, поскольку седьмой цистеин участвует в образовании ковалентной связи , ведущей к димеризации . ^{[ 9 ]} Однако в BMP-15 гомодимеры образуются, поскольку между двумя субъединицами BMP-15 присутствует нековалентная связь. ^{[ 7 ]}

Функция

В функции БМП-15 входят ^{[ 10 ]}

Стимуляция роста и созревания фолликулов яичников , начиная с первичной гонадотропин -независимой фазы фолликулогенеза .
Регуляция чувствительности гранулезных клеток к действию фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), способствующего определению количества овулирующих яйцеклеток.
Предотвращение апоптоза гранулезных клеток .

фолликулогенез

Фолликулогенез — важный процесс развития и поддержания фертильности . Примордиальные фолликулы хранятся в яичнике и на протяжении всей жизни активируются, претерпев морфологические изменения и превращаясь в преовуляторные фолликулы, готовые к овуляции , когда яйцеклетка попадает в маточную трубу женского репродуктивного тракта. ^{[ 11 ]}

Основные функции BMP-15 имеют решающее значение для начала фолликулогенеза, как видно на изображении 1. Примордиальный фолликул состоит из ооцита и одного слоя уплощенных гранулезных клеток. BMP-15 высвобождается из ооцита в окружающую гранулезную ткань, где он связывается с двумя мембраносвязанными рецепторами на гранулезных клетках. ^{[ 9 ]} Это способствует пролиферации гранулезных клеток посредством митоза . BMP-15 способствует смене примордиальных фолликулов на первичные и вторичные, окруженные несколькими слоями гранулезных клеток, но не способствует переходу в преовуляторные фолликулы. ^{[ 12 ]} BMP-15 предотвращает дифференцировку в преовуляторный фолликул, ингибируя действие ФСГ в гранулезе. ФСГ высвобождается передней долей гипофиза как часть гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси и способствует дифференцировке ранних фолликулов в более поздние преовуляторные. BMP-15 предотвращает этот переход, ингибируя выработку мРНК рецептора ФСГ в гранулезных клетках. Следовательно, ФСГ не может связываться с гранулезными клетками, это ингибирует ФСГ-зависимую выработку прогестерона и лютеинизацию , в дальнейшем гранулезные клетки не дифференцируются. ^{[ 12 ]}^{[ 8 ]}

Поскольку BMP-15 действует непосредственно на клетки гранулезы, он оказывает важное влияние на функцию гранулезы, включая ингибирование стероидогенеза , лютеинизации и дифференцировки кумулюсов, без чего это привело бы к бесплодию и отсутствию фолликулогенеза. ^{[ 13 ]}

Различия между видами

Использование других видов млекопитающих, кроме человека, часто используется в исследованиях, чтобы узнать больше о биологии человека.

Овца

Две породы овец, Инвердейл и Ханна, являются естественными гетерозиготными носителями точечных мутаций в гене BMP-15. ^{[ 9 ]} Эти точечные мутации приводят к более высокой частоте овуляции и большему размеру помета, чем у овец с дикого типа BMP-15 генотипом . ^{[ 9 ]} Эта сверхфертильность была позже воспроизведена путем иммунизации дикого типа овец против BMP-15 с использованием различных методов иммунизации. ^{[ 9 ]} Овцы, несущие гомозиготные аллели по мутациям BMP-15 Inverdale и Hanna, бесплодны , так как у них имеются полосатые яичники первичная стадия фолликулогенеза . и ингибируется ^{[ 9 ]} Эти исследования показывают, что BMP-15 играет жизненно важную роль в нормальной регуляции фолликулогенеза и овуляции у овец. ^{[ 12 ]}

Мыши

BMP-15 У мышей гомолог не так важен с физиологической точки зрения. ^{[ 9 ]} После целенаправленного удаления экзона bmp15 гетерозигот у мышей наблюдалась только у гомозигот и отсутствие явного аберрантного фенотипа у субфертильность . ^{[ 9 ]} Гомозиготные мутантные мыши не страдали от снижения фолликулогенеза или нарушения прогрессирования фолликулов , в отличие от экспериментов с нокаутом гомологов у овец . ^{[ 9 ]} Субфертильность, наблюдаемая у гомозиготного мутантного фенотипа, объяснялась дефектной овуляцией и снижением жизнеспособности эмбрионов. Здесь можно констатировать, что BMP-15 не так важен для нормальной фертильности самок мышей, как для овец. ^{[ 9 ]}

Люди

Люди демонстрируют фенотип, аналогичный овцам Инвердейл / Ханна, в отношении женской фертильности. ^{[ 9 ]} У женщин мутация BMP-15 связана с гипергонадотропной недостаточностью яичников из-за дисгенезии яичников . ^{[ 9 ]} В этом случае исследователям удалось определить, что отец двух сестер, у которых обнаружена эта мутация, не имел документально подтвержденного фенотипа, связанного с мутацией, поэтому BMP-15, по-видимому, влияет только на женщин. ^{[ 9 ]} В небольшом контрасте с сообщениями об овцах, женщины в этом исследовании были гетерозиготными по мутации BMP-15, но имели полосатые яичники, фенотип, очень похожий на тот, который наблюдается у гомозиготных мутантных овец. ^{[ 9 ]} У сестер наблюдалась первичная аменорея , что показывает, что BMP-15 также жизненно важен для нормальной женской фертильности, что соответствует модели овец. ^{[ 9 ]}

Текущая теория

Основная теория этой резкой разницы между видами млекопитающих связана с количеством фолликулов, которые обычно овулируют в каждом цикле каждого вида. ^{[ 9 ]} У людей и овец моноовуляция , что потенциально объясняет разницу в размере помета, наблюдаемую у мутантных особей. ^{[ 9 ]} Поскольку у мышей наблюдается полиовуляция , роль BMP-15 в фертильности самок мышей может быть не столь очевидной. ^{[ 9 ]}

Клиническая значимость

Мутации в гене BMP-15 связаны с репродуктивными осложнениями у женщин из-за Х-связанной природы белка. Из-за своей роли в фолликулогенезе мутации могут привести к снижению фертильности за счет снижения или отсутствия фолликулогенеза. В сочетании с GDF-9 мутантный BMP-15 также связан с дефектами овуляции , преждевременной недостаточностью яичников и другими репродуктивными патологиями. ^{[ 13 ]}

Дефекты BMP-15 связаны с женским бесплодием , синдромом поликистозных яичников (СПКЯ) , первичной недостаточностью яичников (ПНЯ) и эндометриозом . Было отмечено, что женщины с СПКЯ имеют более высокий уровень BMP-15. ^{[ 8 ]} в то время как миссенс-мутации белка были выявлены у женщин с ПНЯ. ^{[ 9 ]}

Исследования также показали, что унаследованный мутант BMP-15 участвует в патогенезе гипергонадотропной недостаточности яичников . ^{[ 8 ]} Это состояние развивается из-за роли BMP-15 в фолликулогенезе и ошибок, возникающих при наследовании мутантного гена. Этот белок связан с семейной дисгенезией яичников , которая приводит к гипергонадотропной недостаточности яичников. ^{[ 8 ]}

Важность BMP-15 в овуляции и фолликулогенезе была подчеркнута исследованием синдрома Тернера — хромосомной аномалии, при которой у женщин отсутствует полная или частичная Х-хромосома. В зависимости от хромосомной мутации дозировка гена BMP-15 варьируется и влияет на развитие яичников у пациенток с синдромом Тернера. Таким образом, этот ген участвует в определении степени дефектов яичников, присутствующих при синдроме Тернера. ^{[ 9 ]}

BMP-15 также присутствует у животных и участвует в репродукции, например, у мышей и овец. Было показано, что снижение уровня BMP-15 у овец увеличивает овуляцию, что приводит к увеличению размера помета. ^{[ 9 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000130385 – Ensembl , май 2017 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000023279 – Ensembl , май 2017 г.
^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Jump up to: ^а ^б МакНэтти К.П., Мур Л.Г., Хадсон Н.Л., Квирк Л.Д., Лоуренс С.Б., Ридер К. и др. (октябрь 2004 г.). «Ооцит и его роль в регуляции частоты овуляции: новая парадигма репродуктивной биологии» . Размножение . 128 (4): 379–86. дои : 10.1530/rep.1.00280 . ПМИД 15454632 .
^ Jump up to: ^а ^б Санфинс А., Родригес П., Альбертини Д.Ф. (октябрь 2018 г.). «GDF-9 и BMP-15 управляют симфонией фолликулов» . Журнал вспомогательной репродукции и генетики . 35 (10): 1741–1750. дои : 10.1007/s10815-018-1268-4 . ПМК 6150895 . ПМИД 30039232 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Брэгдон Б., Мосейчук О., Салданья С., Кинг Д., Джулиан Дж., Нохе А. (апрель 2011 г.). «Костные морфогенетические белки: критический обзор». Сотовая сигнализация . 23 (4): 609–20. дои : 10.1016/j.cellsig.2010.10.003 . ПМИД 20959140 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ди Паскуале Э., Бек-Пеккоз П., Персани Л. (июль 2004 г.). «Гипергонадотропная недостаточность яичников, связанная с наследственной мутацией гена костного морфогенетического белка-15 человека (BMP15)» . Американский журнал генетики человека . 75 (1): 106–11. дои : 10.1086/422103 . ПМК 1181993 . ПМИД 15136966 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в Персани Л., Россетти Р., Ди Паскуале Э., Каччиаторе С., Фабр С. (01.11.2014). «Фундаментальная роль костного морфогенетического белка 15 в функции яичников и его участие в нарушениях женской фертильности» . Обновление репродукции человека . 20 (6): 869–83. дои : 10.1093/humupd/dmu036 . ПМИД 24980253 .
^ Персани Л., Россетти Р., Ди Паскуале Э., Каччиаторе С., Фабр С. (ноябрь 2011 г.). «Фундаментальная роль костного морфогенетического белка 15 в функции яичников и его участие в нарушениях женской фертильности» . Обновление репродукции человека . 20 (6): 869–83. дои : 10.1093/humupd/dmu036 . ПМИД 24980253 .
^ Джонс Р.Э., Эван Р. (2006). Репродуктивная биология человека . Академическая пресса. OCLC 1120337244 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Мур Р.К., Симасаки С. (апрель 2005 г.). «Молекулярная биология и физиологическая роль фактора ооцитов BMP-15». Молекулярная и клеточная эндокринология . 234 (1–2): 67–73. дои : 10.1016/j.mce.2004.10.012 . ПМИД 15836954 . S2CID 6500889 .
^ Jump up to: ^а ^б де Кастро, Крус М.Х., Леал КЛ (август 2016 г.). «Роль фактора дифференциации роста 9 и костного морфогенетического белка 15 в функции яичников и их значение для женской фертильности млекопитающих - обзор» . Азиатско-Австралазийский журнал наук о животных . 29 (8): 1065–74. дои : 10.5713/ajas.15.0797 . ПМЦ 4932559 . ПМИД 26954112 .

Внешние ссылки

человека Расположение генома BMP15 и BMP15 страница сведений о гене в браузере генома UCSC .

Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .

[refGRCh38Ensembl-1] Jump up to: ^а ^б ^с GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000130385 – Ensembl , май 2017 г.

[refGRCm38Ensembl-2] Jump up to: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000023279 – Ensembl , май 2017 г.

[3] «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .

[4] «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .

[McNatty_2004-5] Jump up to: ^а ^б МакНэтти К.П., Мур Л.Г., Хадсон Н.Л., Квирк Л.Д., Лоуренс С.Б., Ридер К. и др. (октябрь 2004 г.). «Ооцит и его роль в регуляции частоты овуляции: новая парадигма репродуктивной биологии» . Размножение . 128 (4): 379–86. дои : 10.1530/rep.1.00280 . ПМИД 15454632 .

[Sanfins_2018-6] Jump up to: ^а ^б Санфинс А., Родригес П., Альбертини Д.Ф. (октябрь 2018 г.). «GDF-9 и BMP-15 управляют симфонией фолликулов» . Журнал вспомогательной репродукции и генетики . 35 (10): 1741–1750. дои : 10.1007/s10815-018-1268-4 . ПМК 6150895 . ПМИД 30039232 .

[Bragdon_2011-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Брэгдон Б., Мосейчук О., Салданья С., Кинг Д., Джулиан Дж., Нохе А. (апрель 2011 г.). «Костные морфогенетические белки: критический обзор». Сотовая сигнализация . 23 (4): 609–20. дои : 10.1016/j.cellsig.2010.10.003 . ПМИД 20959140 .

[Di_Pasquale_2014-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ди Паскуале Э., Бек-Пеккоз П., Персани Л. (июль 2004 г.). «Гипергонадотропная недостаточность яичников, связанная с наследственной мутацией гена костного морфогенетического белка-15 человека (BMP15)» . Американский журнал генетики человека . 75 (1): 106–11. дои : 10.1086/422103 . ПМК 1181993 . ПМИД 15136966 .

[Persani_2014-9] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в Персани Л., Россетти Р., Ди Паскуале Э., Каччиаторе С., Фабр С. (01.11.2014). «Фундаментальная роль костного морфогенетического белка 15 в функции яичников и его участие в нарушениях женской фертильности» . Обновление репродукции человека . 20 (6): 869–83. дои : 10.1093/humupd/dmu036 . ПМИД 24980253 .

[10] Персани Л., Россетти Р., Ди Паскуале Э., Каччиаторе С., Фабр С. (ноябрь 2011 г.). «Фундаментальная роль костного морфогенетического белка 15 в функции яичников и его участие в нарушениях женской фертильности» . Обновление репродукции человека . 20 (6): 869–83. дои : 10.1093/humupd/dmu036 . ПМИД 24980253 .

[11] Джонс Р.Э., Эван Р. (2006). Репродуктивная биология человека . Академическая пресса. OCLC 1120337244 .

[Moore_2005-12] Jump up to: ^а ^б ^с Мур Р.К., Симасаки С. (апрель 2005 г.). «Молекулярная биология и физиологическая роль фактора ооцитов BMP-15». Молекулярная и клеточная эндокринология . 234 (1–2): 67–73. дои : 10.1016/j.mce.2004.10.012 . ПМИД 15836954 . S2CID 6500889 .

[de_Castro_2016-13] Jump up to: ^а ^б де Кастро, Крус М.Х., Леал КЛ (август 2016 г.). «Роль фактора дифференциации роста 9 и костного морфогенетического белка 15 в функции яичников и их значение для женской фертильности млекопитающих - обзор» . Азиатско-Австралазийский журнал наук о животных . 29 (8): 1065–74. дои : 10.5713/ajas.15.0797 . ПМЦ 4932559 . ПМИД 26954112 .

[1]

[2]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]