Jump to content

Глиальная клеточная линия нейротрофический фактор

GDNF
Доступные структуры
PDB Поиск ортолога: PDBE RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы GDNF , ATF1, ATF2, HFB1-HSCR3, Глиальные клеточные нейротрофические факторы, ATF
Внешние идентификаторы Омим : 600837 ; MGI : 107430 ; Гомологен : 433 ; GeneCards : GDNF ; OMA : GDNF - ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Набор
Uniprot
Refseq (мРНК)

NM_010275
NM_001301332
NM_001301333
NM_001301357

Refseq (белок)

NP_000505
NP_001177397
NP_001177398
NP_001265027
NP_954701

NP_001288261
NP_001288262
NP_001288286
NP_034405

Расположение (UCSC) Chr 5: 37,81 - 37,84 МБ Chr 15: 7,84 - 7,87 МБ
PubMed Search [ 3 ] [ 4 ]
Викидид
Посмотреть/редактировать человека Посмотреть/редактировать мышь

Глиальные клеточные линии нейротрофического фактора ( GDNF )-это белок , который у людей кодируется GDNF геном . [ 5 ] GDNF - это маленький белок, который мощно способствует выживанию многих типов нейронов . [ 6 ] Он сигнализирует через рецепторы GFRα , особенно GFRα1 . Он также отвечает за определение сперматогонии в первичные сперматоциты, то есть он получен протоонкогеном RET (RET) и образуя градиент с SCF, он делит сперматогонию на две клетки. В результате существует удержание сперматогонии и образование сперматоцитов. [ 7 ] [ Полная цитата необходима ]

Семейство лигандов GDNF (GFL)

[ редактировать ]

GDNF был обнаружен в 1991 году, [ 8 ] и является первым членом семейства лигандов GDNF (GFL).

GDNF сильно распределен как по периферической, так и в центральной нервной системе. Это может быть секретировано астроцитами , олигодендроцитами , клетками Шванна , моторными нейронами и скелетными мышцами во время развития и роста нейронов и других периферических клеток. [ 9 ]

Ген GDNF кодирует высоко консервативный нейротрофический фактор . Было показано, что рекомбинантная форма этого белка способствует выживанию и дифференцировке дофаминергических нейронов в культуре и была способна предотвратить апоптоз моторных нейронов, вызванных аксотомией . GDNF синтезируется как 211-аминокислотный белок-предшественник , Pro-gdnf. [ 9 ] Предварительная последовательность приводит белок к эндоплазматической ретикулуме для секреции. В то время как секреция происходит, предшественник белка складывается через сульфид-сульфидную связь и димеризируется. Затем белок модифицируется с помощью N-связанного гликозилирования во время упаковки и приготовления в аппарате Гольджи . Наконец, предшественник белка подвергается протеолизу из-за протеолитической консенсусной последовательности в его C- конце и расщепляется до 134 аминокислот. [ 9 ] Протеазы , которые играют роль в протеолизе Pro-GDNF в зрелый GDNF, включают фурин , PACE4, PC5A, PC5B и PC7. Поскольку множественные протеазы могут расщеплять предшественник белка, могут быть получены четыре различных зрелых формы GDNF. [ 9 ] Протеолитическая обработка GDNF требует Sorla, рецептора сортировки белка. Sorla не связывается с любыми другими GFL. [ 10 ] Зрелая форма белка представляет собой лиганд для продукта RET (перестроенный во время трансфекции) протонкогена. В дополнение к транскрипту, кодирующему GDNF, были также описаны два дополнительных альтернативных транскрипта, кодирующих различные белки, называемые трофическими факторами, полученными из астроцитов. Мутации в этом гене могут быть связаны с болезнью Хиршспронга . [ 6 ]

GDNF обладает способностью активировать изоформы ERK-1 и ERK-2 MAP-киназы в симпатических нейронах, а также пути P13K/AKT посредством активации его рецепторных тирозинкиназ . [ 11 ] [ 12 ] Он также может активировать киназы SRC-семейства через рецептор GFRα1. [ 13 ]

Наиболее заметной особенностью GDNF является его способность поддерживать выживание дофаминергического [ 14 ] и моторные нейроны . [ Цитация необходима ] Это предотвращает апоптоз в моторных нейронах во время развития, уменьшает общую потерю нейронов во время развития, спасает клетки от вызванной аксотомией смерти и предотвращает хроническую дегенерацию. [ 9 ]

Эти нейрональные популяции умирают в ходе болезни Паркинсона и амиотрофического бокового склероза (ALS). GDNF также регулирует почек развитие и сперматогенез и оказывает мощное и быстрое негативное (улучшающее) влияние на потребление алкоголя . [ 15 ] GDNF также способствует образованию волосяных фолликулов и заживлению кожных ран путем нацеливания стволовых клетки для волосяных волос (BSC) в компартменте выпуклости. [ 16 ]

Структура

[ редактировать ]

GDNF имеет структуру, которая похожа на TGF Beta 2 . [ 11 ] GDNF имеет две, похожие на пальцы структуры, которые взаимодействуют с рецептором GFRα1 . N-связанное гликозилирование , которое происходит во время секреции Pro-GDNF, происходит на кончике одной из пальцев, подобных пальцам. С-концевой зрелого GDNF играет важную роль в связывании как с RET , так и с рецептором GFRα1 . С-концевой образует петлю из взаимодействия между цистеинами Cys131, Cy133, Cys68 и Cys 72. [ 9 ]

Взаимодействия

[ редактировать ]

Было показано, что нейротрофический фактор, полученный из глиальных клеток, взаимодействует с GFRA1 [ 9 ] [ 17 ] и рецептор семейства GDNF Альфа 1 . Активность GDNF, а также других GFL, опосредована рецепторной тирозинкиназой RET. Для того, чтобы рецептор мог модулировать активность GDNF, GDNF также должен быть связан с GFRα1. [ 11 ] Интенсивность и продолжительность передачи сигналов RET также могут контролироваться GPI-Anchor GFRα1 путем взаимодействия с компартментами клеточной мембраны, такими как липидные рафты или расщепление фосфолипазами . [ 12 ] В клетках, которым не хватает RET, некоторые члены семейства семейства GDNF также имеют возможность активировать через молекулу адгезии нейронных клеток (NCAM). GDNF может ассоциироваться с NCAM через свой GPI-Anchor GFRα1. Связь между GDNF и NCAM приводит к активации цитоплазматических белковых тирозинкиназ Fyn и FAK. [ 18 ]

Потенциал как терапевтическая

[ редактировать ]

GDNF был исследован как лечение болезни Паркинсона, хотя ранние исследования не показали значительного эффекта. [ 8 ] [ 19 ] Витамин D потенциально индуцирует экспрессию GDNF. [ 20 ]

В 2012 году Бристольский университет начал пятилетнее клиническое испытание по страдающим Паркинсона, в котором хирурги ввели порт в череп каждого из 41 участника, через которые можно было бы доставить препарат, чтобы он мог достичь поврежденного клетки напрямую. [ 21 ] Результаты двойного слепого испытания, когда половина участников были случайным образом назначены для получения регулярных инфузий GDNF и другой половины плацебо, не показали статистически значимой разницы между активной группой лечения и теми, кто получил плацебо, но подтвердил Влияние на поврежденные клетки мозга. [ 22 ]

Исследование было профинансировано за счет Великобритании Паркинсона (Грант J-1102) при поддержке траста Cure Parkinson (основатель которого Том Исаакс был одним из участников [ 23 ] ) и спонсируется North Bristol NHS Trust . Учебное лекарство, дополнительные ресурсы проекта и дополнительное финансирование были предоставлены MedGenesis Therapeutix Inc., которая, в свою очередь, получила поддержку финансирования программы от Фонда Майкла Дж. Фокс для исследований Паркинсона . Renishaw Plc изготовил устройство CED от имени северного Бристольского NHS Trust и предоставила дополнительную техническую и аналитическую поддержку. Фонд Гэтсби предоставил МРТ 3T сканер. [ 24 ]

Нейропсихофармакология

[ редактировать ]

Введение африканского галлюциногена ибогаина активно увеличивает экспрессию GDNF в вентральной сегментарной области , которая является механизмом анти-антиктикционного эффекта алкалоида. [ 25 ] Модели грызунов для непсихидельного аналога этого соединения показывают обещание в стимулировании экспрессии GDNF без галлюциногенных или кардиотоксических эффектов, хорошо документированных для ибогаина. [ 26 ]

Существуют доказательства того, что GDNF является чувствительным к алкоголю геном , повышенным во время кратковременного потребления алкоголя , но подавляется во время отказа от чрезмерного потребления алкоголя. [ 27 ] В частности, одно исследование показало, что снятие алкоголя изменяет экспрессию GDNF в зависимостью, областях мозга, связанных с таких как вентральная сегментарная область (VTA) и ядро, прилегающие, а также метилирование ДНК гена GDNF у крыс. [ 28 ]

  1. ^ Подпрыгнуть до: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000168621 - ENSEMBL , май 2017 г.
  2. ^ Подпрыгнуть до: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000022144 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
  4. ^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
  5. ^ Лин Л.Ф., Доэрти Д.Х., Лиле Д.Д., Бектеш С., Коллинз Ф. (май 1993). «GDNF: нейротрофический фактор глиальной клеточной линии для дофаминергических нейронов среднего мозга». Наука . 260 (5111): 1130–2. Bibcode : 1993sci ... 260.1130L . doi : 10.1126/science.8493557 . PMID   8493557 .
  6. ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Ген Entrez: глиальные глиальные клетки, полученные нейротрофическим фактором» . Архивировано из оригинала 2010-03-07 . Получено 2017-08-31 .
  7. ^ Скотт Ф. Гилберт
  8. ^ Подпрыгнуть до: а беременный Vastag B (август 2010 г.). «Биотехнология: пересечение барьера» . Природа . 466 (7309): 916–8. doi : 10.1038/466916a . PMID   20725015 .
  9. ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и фон глин Cintón-Colón AF, Almeida-Alves G, Boynton AM, Spitsbergen JM (Octber 2020). «Синтез GDNF, сигнализация и транспорт ретрогада в моторных нейронах» . Клеточные и тканевые исследования . 382 (1): 47–56. Doi : 10,1007/S00441-020-03287-6 . PMC   7529617 . PMID   32897420 .
  10. ^ Glerup S, Lume M, Olsen D, Nyengaard JR, Vaegter CB, Gustafsen C, et al. (Январь 2013). «Sorla контролирует нейротрофическую активность путем сортировки GDNF и его рецепторов GFRα1 и RET» . Сотовые отчеты . 3 (1): 186–99. doi : 10.1016/j.celrep.2012.12.011 . PMID   23333276 .
  11. ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Коцбауэр П.Т., Лампе П.А., Хейкерон Р.О., Голден Дж.П., Кридон Д.Дж., Джонсон Э.М. и др. (Декабрь 1996 г.). «Нейротрофический фактор, происходящий из глиально-клеточной линии». Природа . 384 (6608): 467–70. Bibcode : 1996natur.384..467k . doi : 10.1038/384467A0 . PMID   8945474 . S2CID   42388443 .
  12. ^ Подпрыгнуть до: а беременный Ibáñez CF, Andressoo Jo (январь 2017 г.). «Биология GDNF и его рецепторы - актуальность расстройств центральной нервной системы». Нейробиология болезней . 97 (Pt B): 80–89. doi : 10.1016/j.nbd.2016.01.021 . PMID   26829643 . S2CID   17588722 .
  13. ^ Airaksinen MS, Saarma M (май 2002 г.). «Семейство GDNF: сигнализация, биологические функции и терапевтическая ценность». Природные обзоры. Нейробиология . 3 (5): 383–94. doi : 10.1038/nrn812 . PMID   11988777 . S2CID   2480120 .
  14. ^ OO TF, Холодилов N, Берк Re (июнь 2003 г.). «Регуляция природной гибели клеток в дофаминергических нейронах субстанции Nigra с помощью нейротрофического фактора, полученного из полосатых глиальных клеток in vivo» . Журнал нейробиологии . 23 (12): 5141–8. doi : 10.1523/jneurosci.23-12-05141.2003 . PMC   6741204 . PMID   12832538 .
  15. ^ Carnicella S, Kharazia V, Jeanblanc J, Janak PH, Ron D (июнь 2008 г.). «GDNF является мощным ингибитором потребления алкоголя и рецидива алкоголя» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (23): 8114–9. BIBCODE : 2008PNAS..105.8114C . doi : 10.1073/pnas.0711755505 . PMC   2423415 . PMID   18541917 .
  16. ^ Лисс Т.С., Шарма М., Вишлаги Н., Пуллагура С.Р., Браун Р.Е. (июнь 2020 г.). «GDNF способствует образованию волос и заживлению кожных ран путем нацеливания стволовых клеток выпуклости» . NPJ Регенеративная медицина . 5 (13): 13. doi : 10.1038/s41536-020-0098-z . PMC   7293257 . PMID   32566252 .
  17. ^ Cik M, Masure S, Lesage AS, Van der Linden I, Van Gompel P, Pangalos MN, et al. (Сентябрь 2000). «Связывание GDNF и нейрорурина с рецептором семейства GDNF Alpha 1 и 2 человека. Влияние крит и кооперативных взаимодействий» . Журнал биологической химии . 275 (36): 27505–12. doi : 10.1074/jbc.m000306200 . PMID   10829012 .
  18. ^ Paratcha G, Ledda F, Ibáñez CF (июнь 2003 г.). «Молекула адгезии нейронных клеток NCAM является альтернативным сигнальным рецептором для семейных лигандов GDNF» . Клетка . 113 (7): 867–79. doi : 10.1016/s0092-8674 (03) 00435-5 . PMID   12837245 .
  19. ^ «Прерывистое двустороннее внутрипутаменальное лечение GDNF» . Фонд Майкла Дж. Фокс для исследований Паркинсона | Болезнь Паркинсона .
  20. ^ Eserian JK (июль 2013 г.). «Витамин D как эффективный подход к лечению для злоупотребления наркотиками и зависимости» . Журнал медицинских гипотез и идей . 7 (2): 35–39. doi : 10.1016/j.jmhi.2013.02.001 . Витамин D является мощным индуктором эндогенного GDNF. Наиболее заметной особенностью GDNF является его способность поддерживать выживание дофаминергических нейронов.
  21. ^ «Радикальный испытание на наркотики в надежде на чудо -лечение Паркинсона» . BBC News . Архивировано с оригинала 10 марта 2019 года . Получено 10 марта 2019 года .
  22. ^ «Клиническое исследование GDNF дает надежду восстановить клетки мозга, поврежденные в Паркинсоне» . Parkinsons UK . 27 февраля 2019 года. Архивировано с оригинала 27 марта 2019 года . Получено 10 марта 2019 года .
  23. ^ «Новаторское исследование дает надежду на восстановление клеток мозга, поврежденные в Паркинсоне» . Университет Бристоля . 2019-02-19. Архивировано из оригинала 2019-03-27 . Получено 2019-03-27 .
  24. ^ Whone A, Luz M, Boca M, Woolley M, Mooney L, Dharia S, et al. (Март 2019). «Рандомизированное исследование перерываемого нейротрофического фактора, полученного из линии глиальных клеток, при болезни Паркинсона» . Мозг . 142 (3): 512–525. doi : 10.1093/brain/awz023 . PMC   6391602 . PMID   30808022 .
  25. ^ Он Dy, McGough NN, Ravindranathan A, Jeanblanc J, Logrip ML, Phamluong K, et al. (Январь 2005 г.). «Нейротрофический фактор, полученный из глиальной клеточной линии, опосредует желаемое действие препарата против андикции ибогаина против потребления алкоголя» . Журнал нейробиологии . 25 (3): 619–28. doi : 10.1523/jneurosci.3959-04.2005 . PMC   1193648 . PMID   15659598 .
  26. ^ Кэмерон Л.П., Томбари Р.Дж., Лу Дж, Пелл А.Дж., Херли З.К., Эхинер Ю. и др. (Январь 2021 г.). «Негаллуциногенный психоделический аналог с терапевтическим потенциалом» . Природа . 589 (7842): 474–479. Bibcode : 2021natur.589..474c . doi : 10.1038/s41586-020-3008-z . PMC   7874389 . PMID   33299186 .
  27. ^ Барак С., Ахмадиантехрани С., Логрип М.Л., Рон Д (май 2019). «GDNF и расстройство употребления алкоголя» . Биология зависимости . 24 (3): 335–343. doi : 10.1111/adb.12628 . PMC   6215739 . PMID   29726054 .
  28. ^ Maier HB, Neyazi M, Neyazi A, Hillemacher T, Pathak H, Rhein M, et al. (Февраль 2020 г.). «Потребление алкоголя изменяет метилирование и экспрессию промотора GDNF у крыс». Журнал психиатрических исследований . 121 : 1–9. doi : 10.1016/j.jpsychires.2019.10.020 . PMID   31710958 . S2CID   207964134 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e698dc7cf7e5392a449e0e68401ed97d__1726197060
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e6/7d/e698dc7cf7e5392a449e0e68401ed97d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Glial cell line-derived neurotrophic factor - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)