Эскаргот (фактор транскрипции)
| Эскаргот | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | Дмел/исходный код | ||
| ЮниПрот | P25932 | ||
| |||
Эскаргот ( esg ) является фактором транскрипции, экспрессируемым у Drosophila melanogaster . Он отвечает за поддержание стволовых клеток кишечника и используется в качестве маркера этих типов клеток у дрозофилы . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Помимо экспрессии в кишечнике, esg также экспрессируется в стволовых клетках зародышевой линии и стволовых клетках кист яичек. [ 4 ] [ 5 ] и, во время развития, в нервных стволовых клетках и имагинальных дисках. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
Открытие
[ редактировать ]В 1992 году Мэри Уайтли и ее коллеги идентифицировали ген, очень похожий на дрозофилы ген улитки , и назвали его улиткой. Они обнаружили, что он кодирует гены, связанные с цинковыми пальцами, как у улитки . [ 1 ]
Пути, связанные с улитками
[ редактировать ]Сигнализация Delta-Notch
[ редактировать ]Esg действует через сигнальный путь Notch, подавляя гены, связанные с дифференцировкой, в кишечнике дрозофилы. Кишечные стволовые клетки продуцируют лиганд Notch рецептора , т.е. Delta , который активирует программу транскрипции, которая приводит к дифференцировке энтеробластов в энтероциты, а Escargot подавляет это. [ 2 ] Esg и Scratch действуют избыточно, чтобы определить нервную коммитацию в сенсорных клетках, противодействуя активности Notch , которая необходима для определения судеб нейронов, путем регуляции количества нейральных клеток-предшественников, а также путем направления судеб клеток к их нейронным типам клонов. Сообщалось, что Esg вместе с царапиной участвует в назначении нейронной коммитации и индуцирует судьбу типов нервных клеток в дрозофилы . клетках линии механосенсорных органов [ 9 ]
Путь рецептора инсулина
[ редактировать ]Эсг необходим для поддержания стволовых клеток соматической кисты в стволовом состоянии. Семенники дрозофилы содержат два типа стволовых клеток , т.е. стволовые клетки зародышевой линии и стволовые клетки соматической кисты. Стволовые клетки зародышевой линии делятся с образованием дочернего гониобласта и стволовой клетки зародышевой линии. Гониалбласт претерпевает митотические транзитно-амплификационные деления с образованием сперматоцитов, которые в конечном итоге дают начало гаплоидным сперматидам. С другой стороны, стволовые клетки кисты генерируют клетки кисты и стволовые клетки кисты. Стволовые клетки кисты/клетки кисты инкапсулируют гониобласт и дифференцируются с дифференцирующейся зародышевой линией и действуют аналогично клеткам Сертоли млекопитающих. дрозофилы Сигнальный путь инсулиноподобного пептида необходим для дифференцировки стволовых клеток делящихся кист. Сверхэкспрессия Esg усиливает активность белка-лата 2 имагинального морфогенеза (ImpL2) (гомолог инсулиноподобного фактора роста млекопитающих, связывающего белок IGFBP7), который необходим для предотвращения дифференцировки делящихся стволовых клеток кисты и, таким образом, поддерживает стволовые клетки кисты. в состоянии стволовых клеток. [ 10 ]
Передача сигналов FGF
[ редактировать ]Передача сигналов фактора роста фибробластов важна для развития трахеи у насекомых. Морфогенез ветвления трахеальной системы у дрозофилы регулируется передачей сигналов FGF. Первичные верхушечные клетки, экспрессирующие Branchless / Breathless, инициируют первичное ветвление и миграцию. Верхние клетки дифференцируются в слитые клетки или терминальные клетки. Слитые клетки будут дифференцироваться в клетки разных типов, в то время как терминальные клетки образуют цитоплазматические расширения с внутриклеточным просветом. Esg регулирует диверсификацию ветвящихся кончиковых клеток путем ингибирования передачи сигналов FGF. [ 11 ]
Esg Гомологи
[ редактировать ]
Семейство транскрипционных факторов цинковых пальцев, родственных улиткам, участвует в поддержании стволовых клеток у модельного насекомого, мухи D. melanogaster . [ 2 ] есть три члена семейства Snail У D. melanogaster : улитка (esg), улитка и улитка . После первоначального клонирования улитки в D. melanogaster дополнительные улитки-ортлоги были изолированы у других животных, включая Tribolium castaneum (жук), Achaearanea tepidariorum (паук), лягушку Xenopus laevis , курицу и мышь. [ 12 ] Помимо улитки, D. melanogaster кодирует пять паралогов улитки, включая esg , Weariu , Scratch , Scratch-like 1 и Scratch-like 2 . [ 12 ] Семейство Snail является частью более крупного суперсемейства Snail, в которое входят семейства Snail и Scratch. [ 13 ] Члены семейства Snail snail, esg и Weariu участвуют в формировании переменных структур у D. melanogaster, участвуя в нескольких клеточных процессах, таких как поведение клеток, форма клеток, асимметричные деления клеток, регуляция судеб клеток и дифференцировка клеток. [ 12 ] в то время как D. melanogaster царапина в основном способствует судьбе нервных клеток. [ 14 ] Недавно ортолог esg был идентифицирован в геноме чешуекрылых Chloridea virescens . [ 15 ]
Эсг и опухоли
[ редактировать ]Внутриопухолевая гетерогенность (ИТГ) — это измененные и разнообразные морфологические, генетические, эпигенетические, транскриптомные и метаболомные состояния раковых клеток. Соматические эпителиальные клетки яичника дрозофилы возникают из стволовых клеток зародышевой линии с образованием поляризованных фолликулярных клеток, которые образуют однослойный эпителий, окружающий клетки зародышевой линии внутри яйцевой камеры. дрозофилы Для изучения ITH использовали модель клеток фолликула яичника . Гетерогенность индуцировалась в клетках фолликула in situ. Было обнаружено, что потеря полярности клеток индуцирует гетерогенное многослойность. Уровень Esg повышался в гетерогенной клеточной популяции ниже передачи сигналов Upd/Jak-STAT и поддерживал неполярные клетки. Это можно экстраполировать на ассоциированные с раком фибробласты , которые связываются с опухолевыми клетками через IL-6/STAT3 и регулируют поддержание раковых стволовых клеток через улитку. [ 16 ] .
Функции
[ редактировать ]
Esg экспрессируется на стадии бластодермы на дорсальной поверхности эмбриона, головной борозде, а также латеральных и медиальных столбцах нейроэктодермы. На последней стадии эмбриогенеза esg экспрессируется в примордиальных клетках, ответственных за развитие крыльев, жужжальца, генитальных и брюшных тканей. [ 1 ] [ 17 ] [ 6 ] [ 18 ] Другие функции ESG включают в себя
- Esg поддерживает диплоидию в имагинальных клетках. У мух-мутантов Esg обнаружены полиплоидные брюшные гистобласты. Когда esg экспрессируется промотором теплового шока, он спасает полиплоидный фенотип гистобластов. [ 19 ]
- Esg участвует в развитии губных и антеннальных имагинальных дисков. Когда экспрессия esg подавляется в дрозофилы антенном диске , количество D E-кадгерина уменьшается, и экспрессия доменинов прерываемого локтя ( ci ) и engrailed ( en ) затрагивается, что приводит к структурным порокам развития усиков и верхнечелюстных щупиков. А снижение транскриптов esg в губных дисках приводит к полной потере хоботка. [ 20 ]
- Эсг контролирует поддержание соматических стволовых клеток посредством подавления пути рецептора инсулина. [ 10 ]
- Мутации усиления функции esg в нейронах подавляют судороги [ 21 ]
- Esg способствует дифференцировке нейронов посредством ингибирования дочерних / HEB , которые поддерживают нишу стволовых клеток. [ 22 ]
- Esg поддерживает стволовость стволовых клеток кишечника и гомеостаз кишечника, подавляя экспрессию генов, таких как Pdm-1 , которые способствуют дифференцировке клеток-предшественников. [ 2 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Уайтли, Мэри; Ногучи, Филип Д.; Сенсабо, Сюзанна М.; Оденвальд, Уорд Ф.; Кассис, Джудит А. (1 февраля 1992 г.). «Ген улитки дрозофилы кодирует мотив цинкового пальца, обнаруженный в генах, связанных с улитками» . Механизмы развития . 36 (3): 117–127. дои : 10.1016/0925-4773(92)90063-П . ISSN 0925-4773 . ПМИД 1571289 . S2CID 23873732 .
- ^ Jump up to: а б с д Корцелиус, Джером; Науманн, Свенья К; Лоза-Колл, Мариано А; Чан, Джессика С.К.; Дутта, Деванджали; Оберхейм, Джессика; Глэссер, Кристина; Саутхолл, Тони Д.; Брэнд, Андреа Х; Джонс, Д. Линн; Эдгар, Брюс А. (08 октября 2014 г.). « Эскаргот поддерживает стволовость и подавляет дифференцировку дрозофилы кишечных стволовых клеток » . Журнал ЭМБО . 33 (24): 2967–2982. дои : 10.15252/embj.201489072 . ISSN 0261-4189 . ПМЦ 4282643 . ПМИД 25298397 . S2CID 1335408 .
- ^ Лоза-Колл, Мариано А; Саутхолл, Тони Д.; Сандалл, Шарсти Л; Брэнд, Андреа Х; Джонс, Д. Лиэнн (17 декабря 2014 г.). «Регуляция поддержания и дифференцировки кишечных стволовых клеток дрозофилы с помощью транскрипционного фактора Escargot» . Журнал ЭМБО . 33 (24): 2983–2996. дои : 10.15252/embj.201489050 . ISSN 0261-4189 . ПМК 4282644 . ПМИД 25433031 .
- ^ Кигер, Эми А.; Уайт-Купер, Хелен; Фуллер, Маргарет Т. (12 октября 2000 г.). «Соматические поддерживающие клетки ограничивают самообновление стволовых клеток зародышевой линии и способствуют дифференцировке» . Природа . 407 (6805): 750–754. Бибкод : 2000Natur.407..750K . дои : 10.1038/35037606 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 11048722 . S2CID 4349276 .
- ^ Вуг, Джастин; Сандалл, Шарсти Л.; Химе, Гэри Р.; Ресенде, Луис Педро Ф.; Лоза-Колл, Мариано; Асланян, Аарон; Йейтс, Джон Р.; Хантер, Тони; Фуллер, Маргарет Т.; Джонс, Д. Линн (8 мая 2014 г.). «Эскаргот ограничивает преобразование нишевых клеток в стволовые клетки в семенниках дрозофилы» . Отчеты по ячейкам . 7 (3): 722–734. дои : 10.1016/j.celrep.2014.04.025 . ISSN 2211-1247 . ПМЦ 4128242 . ПМИД 24794442 .
- ^ Jump up to: а б Хаяси, Сигео; Хиросе, Сусуму; Меткалф, Тони; Ширрас, Алан Д. (1 мая 1993 г.). «Контроль развития имагинальных клеток с помощью улитки гена дрозофилы » . Разработка . 118 (1): 105–115. дои : 10.1242/dev.118.1.105 . ISSN 0950-1991 . ПМИД 8375329 .
- ^ Ашраф, Шовон И.; Ху, Сяоди; Рут, Джон; Ип, Ю. Тони (15 ноября 1999 г.). «Детерминанта мезодермы Улитка сотрудничает с родственными белками цинковых пальцев, контролируя нейрогенез дрозофилы» . Журнал ЭМБО . 18 (22): 6426–6438. дои : 10.1093/emboj/18.22.6426 . ISSN 0261-4189 . ПМЦ 1171705 . ПМИД 10562554 .
- ^ Цай, Ю. (2 апреля 2001 г.). «Семейство белков цинковых пальцев, родственных улиткам, регулирует два различных и параллельных механизма, которые опосредуют асимметричные деления нейробластов дрозофилы» . Журнал ЭМБО . 20 (7): 1704–1714. дои : 10.1093/emboj/20.7.1704 . ПМЦ 145473 . ПМИД 11285234 .
- ^ Рамат, Энн; Одибер, Аньес; Луве-Валле, Софи; Симон, Франсуаза; Фишельсон, Пьер; Го, Мишель (01 января 2016 г.). «Улитка и Царапина регулируют активность нейронов, противодействуя активности Notch в дрозофилы сенсорных органах » . Разработка . 143 (16): 3024–3034. дои : 10.1242/dev.134387 . ISSN 1477-9129 . ПМИД 27471258 . S2CID 23382591 .
- ^ Jump up to: а б Сенос Демарко, Рафаэль; Стек, Брайан Дж.; Тан, Александр М.; Вуг, Джастин; Сандалл, Шарсти Л.; Саутхолл, Тони Д.; Брэнд, Андреа Х.; Джонс, Д. Линн (19 апреля 2022 г.). «Эскаргот контролирует поддержание соматических стволовых клеток посредством ослабления пути рецептора инсулина у дрозофилы» . Отчеты по ячейкам . 39 (3): 110679. doi : 10.1016/j.celrep.2022.110679 . ISSN 2211-1247 . ПМК 9043617 . ПМИД 35443165 .
- ^ Мяо, Гуанся; Хаяси, Сигео (01 января 2016 г.). «Escargot контролирует последовательную спецификацию двух типов клеток кончика трахеи путем подавления передачи сигналов FGF у дрозофилы » . Разработка . 143 (22): 4261–4271. дои : 10.1242/dev.133322 . ISSN 1477-9129 . ПМК 5117212 . ПМИД 27742749 .
- ^ Jump up to: а б с Кернер, Пьер; Хунг, Йоханн; Беаг, Жюльен; Ле Гуар, Мартина; Балавуан, Гийом; Верворт, Мишель (9 мая 2009 г.). «Понимание эволюции надсемейства улиток на основе молекулярной филогении многоклеточных животных и данных об экспрессии у кольчатых червей» . Эволюционная биология BMC . 9 (1): 94. Бибкод : 2009BMCEE...9...94K . дои : 10.1186/1471-2148-9-94 . ISSN 1471-2148 . ПМЦ 2688512 . ПМИД 19426549 .
- ^ Мансанарес, М; Локасио, А; Ньето, Массачусетс (1 апреля 2001 г.). «Усложнение суперсемейства генов улитки в эволюции многоклеточных животных» . Тенденции в генетике . 17 (4): 178–181. дои : 10.1016/s0168-9525(01)02232-6 . ISSN 0168-9525 . ПМИД 11275308 .
- ^ Рорк, М; Стертевант, Массачусетс; Эмери, Дж; Вассин, Х; Грелль, Э; Бир, Э. (1 октября 1995 г.). «Царапина, паннейральный ген, кодирующий белок цинковых пальцев, родственный улитке, способствует развитию нейронов» . Гены и развитие . 9 (19): 2384–2398. дои : 10.1101/gad.9.19.2384 . ISSN 0890-9369 . ПМИД 7557390 .
- ^ Ли, Зилан (01 июня 2022 г.). «Характеристика маркеров стволовых клеток кишечника личинок чешуекрылых» . Все тезисы .
- ^ Чаттерджи, Диптиман; Конг, Фей; Ван, Сянь-Фэн; Коста, Кайке Алмейда Мачадо; Хуан, И-Чун; Дэн, У-Мин (14 декабря 2022 г.). «Полярность клеток противодействует опосредованной Jak-STAT активации Эскаргот, которая приводит к внутриопухолевой гетерогенности в модели опухоли дрозофилы» . bioRxiv : 2022.12.12.520127. дои : 10.1101/2022.12.12.520127 . S2CID 254687327 .
- ^ Яги, Ёсимаса; Сузуки, Тошихару; Хаяси, Сигео (15 сентября 1998 г.). «Взаимодействие между рецептором EGF дрозофилы и vnd определяет три дорсовентральных домена нейроэктодермы» . Разработка . 125 (18): 3625–3633. дои : 10.1242/dev.125.18.3625 . ISSN 0950-1991 . ПМИД 9716528 .
- ^ Фьюз, Наоюки; Хиросе, Сусуму; Хаяси, Сигео (1 апреля 1996 г.). «Определение судьбы клеток крыла по генам улитки и улитки у дрозофилы » . Разработка . 122 (4): 1059–1067. дои : 10.1242/dev.122.4.1059 . ISSN 0950-1991 . ПМИД 8620833 .
- ^ Предохранитель, Н; Хиросе, С; Хаяши, С (1 октября 1994 г.). «Диплоидия имагинальных клеток дрозофилы поддерживается репрессором транскрипции, кодируемым улиткой» . Гены и развитие . 8 (19): 2270–2281. дои : 10.1101/gad.8.19.2270 . ISSN 0890-9369 . ПМИД 7958894 . S2CID 8168608 .
- ^ Росалес-Браво, Фернандо; Санчес-Диас, Иван; Рейно, Энрике; Нарваес-Падилья, Вероника (11 февраля 2020 г.). «Эскаргот участвует в развитии губных и антеннальных имагинальных дисков двумя разными путями развития» . bioRxiv : 2020.02.10.942862. дои : 10.1101/2020.02.10.942862 . S2CID 214170599 .
- ^ Хекмат-Скафе, Дарья С; Данг, Ким Н; Тануе, Марк А. (1 марта 2005 г.). «Подавление приступов с помощью мутаций улитки, усиливающих функцию» . Генетика . 169 (3): 1477–1493. дои : 10.1534/genetics.104.036558 . ISSN 1943-2631 . ПМЦ 1449553 . ПМИД 15654097 .
- ^ Ян, Донг-Джин; Чунг, Джи-Юн; Ли, Су-Джин; Пак, Со-Янг; Пё, Юнг-Хун; Ха, Нам-Чул; Йоу, Ми-Э; Пак, Бум-Джун (15 июля 2010 г.). «Слизень, ген гомолога улитки дрозофилы у млекопитающих, способствует дифференцировке нейронов посредством подавления HEB/бездочернего типа» . Клеточный цикл . 9 (14): 2861–2874. дои : 10.4161/cc.9.14.12247 . ISSN 1538-4101 . S2CID 33062924 .