Матрилин-3
Matn3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | Matn3 , Dipoa, Edm5, HOA, Oadip, OS2, Matrilin 3, Semdbcd | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Омим : 602109 ; MGI : 1328350 ; Гомологен : 1785 ; GeneCards : Matn3 ; OMA : matn3 - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викидид | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Матрилин-3 -это белок , который у людей кодируется Matn3 геном . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Он связан с разработкой многих типов хряща, [ 8 ] и часть семейства Матрилина, которая включает в себя Matrilin-1, Matrilin-2, Matrilin-3 и Matrilin-4, семейство нитевидного адаптера олигомерных внеклеточных белков, которые связаны с образованием хряща и кости, а также, а также также Поддержание гомеостаза после развития. [ 8 ] Это считается белком внеклеточного матрикса, который функционирует как адаптерный белок [ 9 ] где субъединица матрилина-3 может образовывать как гомо-тетрамеры, так и гетероолигомеры с субъединицами из матрилина-1, который является белком хряща. Эта ограниченная ткань была сильно экспрессирована в растущей скелетной ткани, а также хряще и кости. [ 8 ] [ 10 ]
Каждый член семейства Матрилина состоят из одного или двух доменов фон Виллебранда А (VWFA), нескольких эпидермальных факторов роста (EGF), таких как домены, и альфа-спиральный домен с катушкой. [ 9 ] Matrilin -3 не содержит второй VWFA -подобного домена, который присутствует в остальных членах семьи Матрилин. [ 11 ] Он считается самым коротким и наименее сложным членом семейства, состоящий только из одного домена фон Виллебранда, четырех эпидермальных доменов фактора роста и С-концевой домен с спиральной катушкой. [ 8 ] [ 9 ] Белок матрилина-3 считается мультимерным белком, который может образовывать связи с коллагенами с тройными спилами, декорином и большим образом, поскольку он играет важную роль в качестве молекулы линкера в формировании сети суставного хряща. [ 12 ]

Функция матрилина-3
[ редактировать ]Основной функцией матрилина-3 является усиление экспрессии коллагена II и аггрикана, что имеет важное значение для поддержания эластичности и силы хряща. Он не только поддерживает структуру хряща, но и свою функцию и развитие болезней. [ 9 ] Матрилин-3 в основном экспрессируется в хряще до рождения, если только не связано с развитием заболевания во время взрослой жизни.
Структура
[ редактировать ]Белок матрилина -3 был назначен в область 2 хромосомы 2 (2P24 - P23) с соответствующей мРНК 2,8 КБ, которая была обнаружена, экспрессируемой в каждом исследованном хряще. [ 13 ] [ 8 ] Матрилин-3 расположен в 7 доменах и состоит из 486 аминокислотных остатков. Нуклеотидная последовательность для матрилина-3 у людей составляет 83% аналогична матрилину-3 у мышей, и 61% сходны с курицей. [ 8 ] Основные различия между различными видами различаются в основном в положительно заряженном N-концевом домене, который короче в курице по сравнению с человеческим матрилином-3. Куриный матрилин-3 также отличается, так как он не содержит вставки одного аспаратической кислоты в их четырех доменах, подобных EGF, как в последовательностях матрилина-3 человека и мыши. [ 11 ]
У мышей матрилин-3 экспрессируется только в развитии хряща скелетной системы. Однако, хотя Matrilin-1 продолжает экспрессироваться в тканях, которые остаются хрящными на протяжении всей своей жизни, матрилин-3 в настоящее время не экспрессируется в этих тканях после рождения. [ 8 ] Предварительный тест на иммуноблот приводит к тому, что экспрессия матрилина-3 намного выше в тканях плода, чем у взрослых. [ 11 ] Однако это не означает, что матрилин-3 не может быть выражен в зрелом хряще. Существует сильная корреляция между сильной экспрессией гена матрилина-3 и повреждением тканей. [ 10 ] Сильная экспрессия гена матрилина-3 постоянно связана с развитием остеоартрита, который может развиваться с высокого уровня матрилина-3, который разрывает суставной хрящ, что приводит к потере не только на поверхности, но и пролиферирующими и гипертрофическими областями. [ 8 ]
Матрилин-3 играет решающую роль в сохранении структурной целостности хряща внеклеточным матриксом и, как было показано, имеет повышенный уровень при остеоартрите, а также экспрессируется в кости в нормальных состояниях. Он также регулирует компоненты внеклеточного матрикса кости. [ 9 ] Матрилин-3 взаимодействует с TGF-β и BMP-2 для поддержания гомеостаза для внеклеточного матрикса хряща, а также поддерживает хондроциты во время развития. [ 9 ] Типы хряща, в котором наблюдался матрилин-3, являются хрящными тканью, которая включает в себя суставной и эпифизарский хрящ, а также в хрящевой понижении развивающихся костей. [ 9 ] Матрилин-3 имеет важное значение для формирования коллагеновых зависимых сетей, поскольку он соединяет независимую коллагеновую перицеллюлярную сеть и ячейки, образуя нитчатые соединения. [ 9 ] При развитии скелета матрилин-3 участвует в дифференцировке мезенхимации, двойной дифференцировке, дифференцировке хондроцитов и поддержании минеральной плотности кости. [ 9 ]
Корреляция с болезнью
[ редактировать ]Остеоартрит вызван полиморфизмом и мутациями в нескольких генах, особенно в Матрилине-3. [ 9 ] Мутации матрилина-3 связаны с скелетными заболеваниями, такими как остеоартрит, и хондродисплазии, такие как множественная эпифизарная дисплазия (MED) и спондилоэпиметафизафийская дисплазия. [ 8 ] Корреляция между людьми с множественной эпифизарной дисплазией, или MED, была связана с мутациями в домене VWFA белка матрилина-3. и накапливается в эндоплазматической ретикулуме, что приводит к снижению образования нитевидных сетей вокруг клеток. [ 9 ] Также было показано, что Matrilin-3 увеличивает коллаген II и Aggrecan, одновременно снижая ADAMTS5 и MMP-13 в хондроцитах, что предполагает, что существует снижение гипертрофии, вызванное воспалением. [ 9 ]
Также было показано, что когда матрилин-3 связан с BMP2, рецептор BMP-рецептор, опосредованное SMAD1, и экспрессия коллагена X предотвращаются в хондроцитах, которые определяют, что матрилин-3 может действовать как антагонист, чтобы предотвратить гипертрофическую терминальную дифференцировку хондроцитов. [ 9 ] В целом связывание матрилина-3 увеличивает фосфорилирование AKT, увеличивая выживаемость хондроцитов и синтез ECM. [ 9 ] Складывание структуры белка, вызванной мутациями, вызывающими MED, наиболее заметно обнаружено в целях B центра домена VWFA. [ 8 ] Поскольку матрилин-3 связан с скелетными заболеваниями, такими как остеоартрит, показано, что уровни увеличиваются и присутствуют в зоне среднего и глубокого хряща, а также, возможно, и субхондральной кости. В кости матрилин-3 обнаруживается не только в еще не резорбированном кальцифицированном хряще, но также активно синтезируется остеобластами и остеоцитами. [ 11 ]
Заключение
[ редактировать ]Белок матрилина-3-это белок, связанный с развитием хряща и кости, и состоит из одного домена фон-фактора A, четырех эпидермальных доменов фактора роста и C-концевого домена с спиральной катушкой. [ 8 ] [ 9 ] Экспрессия матрилина-3 в основном присутствует в развитии хряща до рождения и перестает существовать во взрослом возрасте, если не связано с скелетными заболеваниями, такими как остеоартрит, и хондродисплазии, такие как множественная эпифизарная дисплазия (Меди) и спондилоэпиметафизафизафийная дисплазия. [ 8 ] Основной функцией матрилина-3 является усиление экспрессии коллагена II и аггрикана, что имеет важное значение для поддержания эластичности и силы хряща. [ 9 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000132031 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: ENSMUSG00000020583 - ENSEMBL , май 2017 г.
- ^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ Wagener R, Kobbe B, Paulsson M (октябрь 1997). «Первичная структура матрилина-3, нового члена семейства белков внеклеточного матрикса, связанных с белком хряща (матрилин-1) и фактором фон Виллебранда» . Фебс Летт . 413 (1): 129–34. doi : 10.1016/s0014-5793 (97) 00895-8 . PMID 9287130 . S2CID 44885277 .
- ^ Belluoccio D, TrueB B (ноябрь 1997). «Матрилин-3 от куриного хряща» . Фебс Летт . 415 (2): 212–6. doi : 10.1016/s0014-5793 (97) 01126-5 . PMID 9350998 . S2CID 10734417 .
- ^ "Entrez Gene: Matn3 Matrilin 3" .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k л Wang YC, Liu JS, Chen Jy, Wu SQ, Wang GR, Nie J, Zhang SK, Guo QL, Luo JM (2015-12-01). «Многочисленные функции первого домена EGF в матрилине-3: секреция и эндоплазматический стресс ретикулума» . Международный журнал молекулярной медицины . 36 (6): 1648–1656. doi : 10.3892/ijmm.2015.2377 . ISSN 1107-3756 . PMID 26499313 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k л м не а п Muttigi M, Han I, Park HK, Park H, Lee SH (2016-04-20). «Роль матрилина-3 в развитии хряща и остеоартрите» . Международный журнал молекулярных наук . 17 (4): 590. doi : 10.3390/ijms17040590 . ISSN 1422-0067 . PMC 4849044 . PMID 27104523 .
- ^ Jump up to: а беременный Pullig O, Weseloh G, Klatt AR, Wagener R, Swoboda B (2002-04-01). «Матрилин-3 в суставном хряще человека: повышенная экспрессия при остеоартрите» . Остеоартрит и хрящ . 10 (4): 253–263. doi : 10.1053/joca.2001.0508 . ISSN 1063-4584 . PMID 11950247 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Klatt AR, Nitsche DP, Kobbe B, Mörgelin M, Paulsson M, Wagener R (2000-02-11). «Молекулярная структура и распределение тканей матрилина-3, образующий филаментный белок внеклеточного матрикса, экспрессируемый во время развития скелета*» . Журнал биологической химии . 275 (6): 3999–4006. doi : 10.1074/jbc.275.6.3999 . ISSN 0021-9258 . PMID 10660556 .
- ^ Lories RJ, Luyten FP (2018-01-01), Thakker RV, Whyte MP, Eisman JA, Igarashi T (Eds.), «Глава 13-Обзор биологии суставов и хрящ» , Genetics of Bode Biology и скелетных заболеваний (Второе Издание) , Academic Press, стр. 209–225, ISBN 978-0-12-804182-6 Получено 2023-04-27
- ^ Belluoccio D, Schenker T, Baici A, Trueb B (1998-11-01). «Характеристика человеческого матрилина-3 (matn3)» . Геномика . 53 (3): 391–394. doi : 10.1006/geno.1998.5519 . ISSN 0888-7543 . PMID 9799608 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Belluoccio D, Schenker T, Baici A, Trueb B (1998). «Характеристика человеческого матрилина-3 (matn3)». Геномика . 53 (3): 391–4. doi : 10.1006/geno.1998.5519 . PMID 9799608 .
- Сэнгер -центр Т., Секвенирование генома Вашингтонского университета Центр Т (1999). «На пути к полной последовательности генома человека» . Геном Res . 8 (11): 1097–108. doi : 10.1101/gr.8.11.1097 . PMID 9847074 .
- Чепмен К.Л., Мортье Г.Р., Чепмен К. и др. (2001). «Мутации в области, кодирующей фон Виллебранд, домен матрилина-3 связаны с множественной эпифизарной дисплазией». НАТ Генет . 28 (4): 393–6. doi : 10.1038/ng573 . PMID 11479597 . S2CID 8316621 .
- Фрэнк С., Шультсес Т., Ландвер Р. и др. (2002). «Характеристика доменов матрилиновой спиральной катушки выявляет семь новых изоформ» . Дж. Биол. Химический 277 (21): 19071–9. doi : 10.1074/jbc.m202146200 . PMID 11896063 .
- Stefánsson SE, Jónsson H, Ingvarsson T, et al. (2003). «Сканирование по всему геному для ручного остеоартрита: новая мутация в матрилине-3» . ЯВЛЯЮСЬ. J. Hum. Генет . 72 (6): 1448–59. Doi : 10,1086/3755556 . PMC 1180305 . PMID 12736871 .
- Jackson GC, Barker FS, Jakkula E, et al. (2004). «Миссенс-мутации в бета-цепи единой A-домены матрилина-3 приводят к множественной эпифизарной дисплазии» . J. Med. Генет . 41 (1): 52–9. doi : 10.1136/jmg.2003.011429 . PMC 1757268 . PMID 14729835 .
- Mäkitie O, Mortier GR, Czarny-Ratajczak M, et al. (2004). «Клинические и рентгенографические данные при множественной эпифизарной дисплазии, вызванной мутациями MATN3: описание 12 пациентов». Являюсь. J. Med. Генет. А 125 (3): 278–84. doi : 10.1002/ajmg.a.20486 . PMID 14994237 . S2CID 22407745 .
- Boochown to, Scheffer D, Adir V, et al. (2004). «Dervendinglo-epi-metaphyseal dysplandsia (SMD) Матрилин 3 Тип: гомозигинальная микстиновая микстиновая мутация 3 в и новой форме SEMD» . J. Med. Помешать . 41 (5): 366-72. Doi : 10.1136 / jmg.2003.013342 . PMC 1735768 . PMID 15121775 .
- Mabuchi A, Haga N, Maeda K, et al. (2005). «Новые и повторяющиеся мутации, сгруппированные в фон -Виллебрандском домене MATN3 при множественной эпифизарной дисплазии» . Гул Мутат . 24 (5): 439–40. doi : 10.1002/Humu.9286 . PMID 15459972 . S2CID 29416307 .
- Hecht JT, Hayes E, Haynes R, Cole WG (2005). «Комп -мутации, функция хондроцитов и матрица хряща». Матрица Биол . 23 (8): 525–33. doi : 10.1016/j.matbio.2004.09.006 . PMID 15694129 .
- Otten C, Wagener R, Paulsson M, Zaucke F (2006). «Мутации матрилина-3, которые вызывают хондродисплазии, мешают транспортировку белка, в то время как мутация, связанная с остеоартритом рук», нет » . J. Med. Генет . 42 (10): 774–9. doi : 10.1136/jmg.2004.029462 . PMC 1735938 . PMID 16199550 .
- Cotterill SL, Jackson GC, Leighton MP, et al. (2006). «Множественные мутации эпифизарной дисплазии в MATN3 вызывают неправильное сворачивание A-домен и предотвращают секрецию мутантного матрилина-3» . Гул Мутат . 26 (6): 557–65. doi : 10.1002/Humu.20263 . PMC 2726956 . PMID 16287128 .
- Kimura K, Wakamatsu A, Suzuki Y, et al. (2006). «Диверсификация транскрипционной модуляции: крупномасштабная идентификация и характеристика предполагаемых альтернативных промоторов человеческих генов» . Геном Res . 16 (1): 55–65. doi : 10.1101/gr.4039406 . PMC 1356129 . PMID 16344560 .
- Eliasson GJ, Verbruggen G, Stefansson SE, et al. (2006). «Рентгенологические характеристики рук у пациентов, несущих мутацию Т (303) М в гене для матрилина-3». Скандал J. Rheumatol . 35 (2): 138–42. doi : 10.1080/03009740500303215 . PMID 16641049 . S2CID 19719710 .
- Maeda K, Horikoshi T, Nakashima E, et al. (2007). «Matn и Naptm - это части более крупных транскрипционных единиц, продуцируемых межгенным сплайсингом: межгенное сплайсинг может быть распространенным явлением» . ДНК Res . 12 (5): 365–72. doi : 10.1093/dnares/dsi017 . PMID 16769693 .
- Hills R, Mazzarella R, Fok K, et al. (2007). «Идентификация мотива расщепления ADAMTS-4 с использованием фага-дисплея приводит к развитию флуорогенных пептидных субстратов и выявляет матрилин-3 в качестве нового субстрата» . Дж. Биол. Химический 282 (15): 11101–9. doi : 10.1074/jbc.m611588200 . PMID 17311924 .
- Leighton MP, Nundlall S, Starborg T, et al. (2007). «Снижение пролиферации хондроцитов и дисрегулируемого апоптоза в ростовой пластине хряща являются ключевыми признаками мышиной модели эпифизарной дисплазии, вызванной мутацией MATN3» . Гул Мол Генет . 16 (14): 1728–41. doi : 10.1093/hmg/ddm121 . PMC 2674230 . PMID 17517694 .