Онкомодулин

Онкомодулин семейства парвальбуминов, представляет собой кальцийсвязывающий белок экспрессируемый и секретируемый макрофагами (которые обычно попадают в ткани в результате воспалительной реакции или после повреждения). ^{[ 1 ]}

В глазу присутствует онкомодулин. ^{[ 2 ]} Он небольшой, кислый, обладает высокой кальцийсвязывающей активностью и состоит из 108 аминокислотных остатков. ^{[ 3 ]} Он высвобождается макрофагами стекловидного тела и сетчатки, способствуя регенерации нервов в глазу. ^{[ 2 ]} Эту регенерацию можно проводить в ответ на воспаление в глазу и способствовать возобновлению роста глаза для восстановления повреждения сетчатки. Регенерационные эффекты онкомодулина превосходят другие нейротрофические факторы, такие как BDNF, CNTF и GDNF. ^{[ 2 ]} Было показано, что при добавлении онкомодулина к нервным клеткам сетчатки в чашке Петри без каких-либо других факторов роста он способствует возобновлению роста нейронов в 5-7 раз по сравнению с нормальной скоростью. ^{[ 4 ]}

Онкомодулин обнаружен в цитотрофобластах плаценты человека и крысы, а также на ранних стадиях эмбрионов. ^{[ 3 ]} In vivo онкомодулин способствует регенерации зрительного нерва у крыс. ^{[ 5 ]} Он также был обнаружен в различных типах опухолей человека и грызунов. ^{[ 3 ]} Однако он никогда не был обнаружен в тканях здорового человека или крысы. ^{[ 3 ]}

На сегодняшний день он обнаружен в центральной нервной системе, в волосковых клетках внутреннего уха и ганглиозных клетках сетчатки. Онкомодулин способствует регенерации аксонов в ганглиозных клетках сетчатки ^{[ 1 ]} и поддерживает функционирование волосковых клеток улитки мыши. ^{[ 6 ]}

Структура

Онкомодулин высоко консервативен на протяжении всей эволюции позвоночных (база данных NCBI). Это меньший по размеру кальцийсвязывающий белок (11,7 кДа), который напоминает домен EF-hand кальмодулина (32% идентичности последовательностей), альфа-парвальбумина (54%), S100-бета (34%) и кальбиндина (25%). ) и напоминает альфа-парвальбумин в своей N-концевой области (52%). Он имеет N-концевой домен из 40 остатков с неактивным сайтом связывания кальция и домен EF-hand из 70 остатков с одним Ca с низким сродством. ²⁺ и мг ²⁺ сайт связывания и один высокоаффинный Ca ²⁺ сайт. ^{[ 1 ]}

Онкомодулин имеет кристаллическую структуру и представляет собой белок массой 12 000 Мг. ^{[ 7 ]} Два Ка ²⁺ Атомы в онкомодулине координированы с семью атомами кислорода и одной молекулой воды. Третий Ка ²⁺ атом координирован с пятью атомами кислорода и двумя молекулами воды. ^{[ 7 ]} Оба из Ca ²⁺ Молекулы связаны с петлями CD и EF. Расстояния между Са и О в молекулярной структуре колеблются от 2,07 А до 2,64 А, что указывает на прочную связь молекул между собой. ^{[ 7 ]} Структура скелета онкомодулина очень напоминает парвальбумин. ^{[ 7 ]} Он имеет 50% аминокислотную идентичность с парвальбумином. ^{[ 3 ]}

Механизм действия

Чтобы онкомодулин работал правильно, он должен иметь повышенный уровень цАМФ и сахара маннозы, который присутствует в стекловидном теле глаза. ^{[ 2 ]} цАМФ увеличивает эффективность онкомодулина в несколько раз больше, чем просто прием онкомодулина и цАМФ. ^{[ 2 ]} Онкомодулин активируется путем активации нижестоящей передачи сигналов Ca ²⁺, кальмодулинкиназа и транскрипция генов. ^{[ 5 ]}

Пик продукции мРНК онкомодулина достигается в течение дня после воспалительной реакции. ^{[ 8 ]} Во время воспаления макрофаги высвобождаются в глаз, чтобы способствовать регенерации аксонов. ^{[ 9 ]} Индукция воспалительной реакции позволяет сенсорным нейронам регенерировать свои аксоны через дорсальные корешки. ^{[ 8 ]} Секреция онкомодулина макрофагами стимулирует рост нейронов. ^{[ 8 ]} Идентичность рецептора онкомодулина, который обеспечивает регенерацию аксонов, неизвестна. ^{[ 2 ]} Также неизвестно, способствует ли онкомодулин регенерации других участков иммунной системы. Сигнальные комплексы, которые могут быть важны для работы с онкомодулином, включают киназу PI 3, киназу MAP, JAK/STAT и киназу CaM II. ^{[ 2 ]} Истощение онкомодулина из среды, в которой растут макрофаги, устраняет аксон-стимулирующую активность среды. ^{[ 5 ]}

Нейтрофилы также являются важным компонентом активации онкомодулина. Без нейтрофилов макрофаги менее эффективны в стимулировании обширной регенерации нейронов. ^{[ 8 ]} Это связано с тем, что нейтрофилы попадают в зону воспаления раньше, чем макрофаги. Помимо макрофагов, нейтрофилы также являются основным источником продукции онкомодулина. ^{[ 8 ]}

У крыс ген, кодирующий онкомодулин, находится под контролем одиночного LTR онкомодулина, который происходит из эндогенной интрацистернальной А-частицы. ^{[ 3 ]} Онкомодулин LTR присутствует только у крыс. Уровни онкомодулина самые высокие у крыс из всех других видов, которые были исследованы ранее. ^{[ 3 ]}

Использование

Онкомодулин играет ключевую роль у пациентов с травмами глаз. Считается, что он может обратить вспять повреждение глаз, вызванное глаукомой. ^{[ 4 ]} Также считается, что онкомодулин включает различные гены, которые связаны с возобновлением роста аксонов. ^{[ 4 ]} Глазные капли с онкомодулином могут быть полезным методом стимулирования восстановления нервов в легких случаях глиомы зрительного нерва. ^{[ 4 ]} Также было замечено, что онкомодулин стимулирует рост периферических сенсорных нейронов. ^{[ 5 ]}

Инъекции зимозана могут способствовать проникновению макрофагов в глаз и секреции онкомодулина. ^{[ 10 ]} Это эффективный метод лечения пациентов с незначительными повреждениями глаз. ^{[ 10 ]} Было показано, что инъекции пациентам с разрывом спинного мозга восстанавливают частичную двигательную функцию. ^{[ 2 ]}

См. также

Онкомодулин 2

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Инь; и др. (июнь 2006 г.). «Онкомодулин представляет собой сигнал макрофагов для регенерации аксонов в ганглиозных клетках сетчатки». Природная неврология . 9 (6): 843–852. дои : 10.1038/nn1701 . ПМИД 16699509 . S2CID 9628578 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Системы исследований и разработок. 2015. Онкомодулин: воспалительная реакция и регенерация нервов. Доступно по адресу https://www.rndsystems.com/resources/articles/oncomodulin-flammical-response-and-nerve-regenerate.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Стаубли, Ф.; Кляйн, А.; Рентч, Дж. М.; Хамейстер, Х.; Берхтольд, М.В. (ноябрь 1995 г.). «Структура и хромосомная локализация гена мышиного онкомодулина». Геном млекопитающих . 6 (11): 769–777. дои : 10.1007/BF00539001 . ПМИД 8597631 . S2CID 11975764 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Гроссман, Марк. 2015. Глазные капли для оптической глиомы/зрительного нерва и фактора роста. Натуральный уход за глазами. Доступно по адресу http://www.naturaleyecare.com/blog/optic-glioma-may-respond-to-nerve-growth-factor-eye-drops/.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Инь, Юцинь; Хенцль, Майкл Т.; Лорбер, Барбара; Наказава, Тору; Томас, Томми Т.; Цзян, Фань; Лангер, Роберт; Беновиц, Ларри И. (июнь 2006 г.). «Онкомодулин представляет собой сигнал макрофагов для регенерации аксонов в ганглиозных клетках сетчатки». Природная неврология . 9 (6): 843–852. дои : 10.1038/nn1701 . ПМИД 16699509 . S2CID 9628578 .
^ Тонг; и др. (февраль 2016 г.). «Онкомодулин, EF-Hand Ca ²⁺ Буфер имеет решающее значение для поддержания функции улитки у мышей» . Journal of Neuroscience . 36 (5): 1631–1635. : 10.1523 /JNEUROSCI.3311-15.2016 . PMC 4737773. . PMID 26843644 doi
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Ахмед, Франция; Пшибыльская, М; Роуз, ДР; Бирнбаум, Г.И.; Пиппи, Мэн; Макманус, JP (1990). «Структура онкомодулина, уточненная с разрешением 1,85 А. Пример обширной молекулярной агрегации посредством Ca ²⁺". J. Mol. Biol . 216 (1): 127–40. doi : 10.1016/S0022-2836(05)80065-8 . PMID 2231727 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Куримото, Такудзи; Инь, Юцинь; Хаббуб, Гейт; Гилберт, Хуэй-Я; Ли, Ицин; Накао, Синтаро; Хафези-Могадам, Али; Беновиц, Ларри И. (11 сентября 2013 г.). «Нейтрофилы экспрессируют онкомодулин и способствуют регенерации зрительного нерва» . Журнал неврологии . 33 (37): 14816–14824. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5511-12.2013 . ПМК 3771038 . ПМИД 24027282 .
^ Беновиц, Лари. 2008. Лабораторные отчеты о прогрессе в регенерации зрительного нерва. Фонд исследования глаукомы. Доступно по адресу http://www.glaucoma.org/research/update-on-optic-nerve-regeneration.php.
^ Jump up to: ^а ^б Инь, Юцинь; Цуй, Ци; Гилберт, Хуэй-я; Ян, Ян; Ян, Чжиюн; Берлинике, Синтия; Ли, Живэй; Заверуча-ду-Валле, Камила; Он, Хуамей; Петкова, Виктория; Зак, Дональд Дж.; Беновиц, Ларри И. (17 ноября 2009 г.). «Онкомодулин связывает воспаление с регенерацией зрительного нерва» . Труды Национальной академии наук . 106 (46): 19587–19592. Бибкод : 2009PNAS..10619587Y . дои : 10.1073/pnas.0907085106 . ПМК 2780793 . ПМИД 19875691 .

[Yin,_2006-1] Jump up to: ^а ^б ^с Инь; и др. (июнь 2006 г.). «Онкомодулин представляет собой сигнал макрофагов для регенерации аксонов в ганглиозных клетках сетчатки». Природная неврология . 9 (6): 843–852. дои : 10.1038/nn1701 . ПМИД 16699509 . S2CID 9628578 .

[RD15-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Системы исследований и разработок. 2015. Онкомодулин: воспалительная реакция и регенерация нервов. Доступно по адресу https://www.rndsystems.com/resources/articles/oncomodulin-flammical-response-and-nerve-regenerate.

[Staubli95-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Стаубли, Ф.; Кляйн, А.; Рентч, Дж. М.; Хамейстер, Х.; Берхтольд, М.В. (ноябрь 1995 г.). «Структура и хромосомная локализация гена мышиного онкомодулина». Геном млекопитающих . 6 (11): 769–777. дои : 10.1007/BF00539001 . ПМИД 8597631 . S2CID 11975764 .

[Grossman15-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Гроссман, Марк. 2015. Глазные капли для оптической глиомы/зрительного нерва и фактора роста. Натуральный уход за глазами. Доступно по адресу http://www.naturaleyecare.com/blog/optic-glioma-may-respond-to-nerve-growth-factor-eye-drops/.

[Yin06-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Инь, Юцинь; Хенцль, Майкл Т.; Лорбер, Барбара; Наказава, Тору; Томас, Томми Т.; Цзян, Фань; Лангер, Роберт; Беновиц, Ларри И. (июнь 2006 г.). «Онкомодулин представляет собой сигнал макрофагов для регенерации аксонов в ганглиозных клетках сетчатки». Природная неврология . 9 (6): 843–852. дои : 10.1038/nn1701 . ПМИД 16699509 . S2CID 9628578 .

[6] Тонг; и др. (февраль 2016 г.). «Онкомодулин, EF-Hand Ca ²⁺ Буфер имеет решающее значение для поддержания функции улитки у мышей» . Journal of Neuroscience . 36 (5): 1631–1635. : 10.1523 /JNEUROSCI.3311-15.2016 . PMC 4737773. . PMID 26843644 doi

[PMID2231727-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Ахмед, Франция; Пшибыльская, М; Роуз, ДР; Бирнбаум, Г.И.; Пиппи, Мэн; Макманус, JP (1990). «Структура онкомодулина, уточненная с разрешением 1,85 А. Пример обширной молекулярной агрегации посредством Ca ²⁺". J. Mol. Biol . 216 (1): 127–40. doi : 10.1016/S0022-2836(05)80065-8 . PMID 2231727 .

[Yin13-8] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Куримото, Такудзи; Инь, Юцинь; Хаббуб, Гейт; Гилберт, Хуэй-Я; Ли, Ицин; Накао, Синтаро; Хафези-Могадам, Али; Беновиц, Ларри И. (11 сентября 2013 г.). «Нейтрофилы экспрессируют онкомодулин и способствуют регенерации зрительного нерва» . Журнал неврологии . 33 (37): 14816–14824. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5511-12.2013 . ПМК 3771038 . ПМИД 24027282 .

[9] Беновиц, Лари. 2008. Лабораторные отчеты о прогрессе в регенерации зрительного нерва. Фонд исследования глаукомы. Доступно по адресу http://www.glaucoma.org/research/update-on-optic-nerve-regeneration.php.

[Yin09-10] Jump up to: ^а ^б Инь, Юцинь; Цуй, Ци; Гилберт, Хуэй-я; Ян, Ян; Ян, Чжиюн; Берлинике, Синтия; Ли, Живэй; Заверуча-ду-Валле, Камила; Он, Хуамей; Петкова, Виктория; Зак, Дональд Дж.; Беновиц, Ларри И. (17 ноября 2009 г.). «Онкомодулин связывает воспаление с регенерацией зрительного нерва» . Труды Национальной академии наук . 106 (46): 19587–19592. Бибкод : 2009PNAS..10619587Y . дои : 10.1073/pnas.0907085106 . ПМК 2780793 . ПМИД 19875691 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]