Neurotrofina-3 - Neurotrophin-3
Neurotrofina-3 to białko, które u ludzi jest kodowane przez gen NTF3 .
Białka kodowanego przez ten gen, NT-3, jest czynnikiem neurotroficznym w NGF (Nerve Growth Factor) rodziny neurotrofin . Jest to białkowy czynnik wzrostu, który działa na określone neurony obwodowego i ośrodkowego układu nerwowego ; pomaga wspierać przetrwanie i różnicowanie istniejących neuronów oraz zachęca do wzrostu i różnicowania nowych neuronów i synaps . NT-3 był trzecim czynnikiem neurotroficznym do scharakteryzowania, po czynniku wzrostu nerwów (NGF) i BDNF (czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego ).
Funkcjonować
Chociaż ogromna większość neuronów w mózgu ssaków powstaje w okresie prenatalnym, części dorosłego mózgu zachowują zdolność do wyhodowania nowych neuronów z nerwowych komórek macierzystych ; proces znany jako neurogeneza . Neurotrofiny to substancje chemiczne, które pomagają stymulować i kontrolować neurogenezę.
NT-3 jest wyjątkowy pod względem liczby neuronów, które może potencjalnie stymulować, biorąc pod uwagę jego zdolność do aktywacji dwóch receptorów neurotrofin kinazy tyrozynowej ( TrkC i TrkB – patrz poniżej).
Myszy urodzone bez zdolności do wytwarzania NT-3 mają utratę proprioceptywnych i podzbiorów mechanoreceptywnych neuronów czuciowych.
Mechanizm akcji
NT-3 wiąże na powierzchni komórek trzy receptory zdolne do odpowiedzi na ten czynnik wzrostu:
- TrkC (wymawiane „Ścieżka C”) jest najwyraźniej receptorem „fizjologicznym”, ponieważ wiąże się z największym powinowactwem z NT-3.
- Jednak NT-3 jest zdolny do wiązania i przekazywania sygnałów przez receptory związane z TrkC zwane TrkB .
- Wreszcie, NT-3 wiąże się również z drugim rodzajem receptora oprócz receptorów Trk, zwanym LNGFR (od „receptora czynnika wzrostu nerwów o niskim powinowactwie”).
Receptory o wysokim powinowactwie
TrkC jest receptorową kinazą tyrozynową (co oznacza, że pośredniczy w jej działaniu, powodując dodanie cząsteczek fosforanowych do niektórych tyrozyny w komórce, aktywując sygnalizację komórkową ).
Jak wspomniano powyżej, istnieją inne pokrewne receptory Trk, TrkA i TrkB . Jak wspomniano, istnieją inne czynniki neurotroficzne strukturalnie związane z NT-3:
- NGF (dla „czynnika wzrostu nerwów”)
- BDNF (od „Czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego ”)
- NT-4 (dla „neurotrofiny-4”)
Podczas gdy TrkB pośredniczy w działaniu BDNF, NT-4 i NT-3, TrkA wiąże się i jest aktywowany przez NGF , a TrkC wiąże się i jest aktywowany tylko przez NT-3.
Receptory o niskim powinowactwie
Drugi receptor NT-3, LNGFR , odgrywa nieco mniej wyraźną rolę. Niektórzy badacze wykazali, że LNGFR wiąże się i służy jako „pochłaniacz” dla neurotrofin.
Struktura krystaliczna NT-3 pokazuje, że NT-3 tworzy centralny homodimer, wokół którego symetrycznie wiążą się dwie glikozylowane cząsteczki p75 LNGFR. Wiązanie symetryczne zachodzi wzdłuż granic NT-3, w wyniku czego w centrum powstaje klaster ligand-receptor 2:2.
Komórki, które wyrażają zarówno receptory LNGFR, jak i Trk, mogą zatem wykazywać większą aktywność – ponieważ mają wyższe „mikrostężenie” neurotrofiny.
Wykazano jednak również, że LNGFR może sygnalizować komórce śmierć poprzez apoptozę – dlatego komórki wyrażające LNGFR przy braku receptorów Trk mogą raczej umrzeć niż żyć w obecności neurotrofiny.
Zobacz też
Bibliografia
Dalsza lektura
- Kalcheim C, Carmeli C, Rosenthal A (1992). „Neurotrofina 3 jest mitogenem dla hodowanych komórek grzebienia nerwowego” . Proc. Natl. Acad. Nauka. Stany Zjednoczone . 89 (5): 1661–5. Kod Bibcode : 1992PNAS...89.1661K . doi : 10.1073/pnas.89.5.1661 . PMC 48512 . PMID 1542658 .
- Ozçelik T, Rosenthal A, Francke U (1991). „Mapowanie chromosomowe czynnika neurotroficznego pochodzenia mózgowego i genów neurotrofin-3 u człowieka i myszy”. Genomika . 10 (3): 569–75. doi : 10.1016/0888-7543(91)90437-J . PMID 1889807 .
- Hallböök F, Ibanez CF, Persson H (1991). „Ewolucyjne badania rodziny czynników wzrostu nerwów ujawniają nowy członek w obfitej ekspresji w jajniku Xenopus”. Neuron . 6 (5): 845–58. doi : 10.1016/0896-6273(91)90180-8 . PMID 2025430 . S2CID 17772282 .
- Jones KR, Reichardt LF (1990). „Klonowanie molekularne ludzkiego genu należącego do rodziny czynników wzrostu nerwów” . Proc. Natl. Acad. Nauka. Stany Zjednoczone . 87 (20): 8060-4. Kod Bib : 1990PNAS...87.8060J . doi : 10.1073/pnas.87.20.8060 . PMC 54892 . PMID 2236018 .
- Rosenthal A, Goeddel DV, Nguyen T, et al. (1990). „Pierwotna struktura i aktywność biologiczna nowego ludzkiego czynnika neurotroficznego”. Neuron . 4 (5): 767–73. doi : 10.1016/0896-6273(90)90203-R . PMID 2344409 . S2CID 30148948 .
- Kaisho Y, Yoshimura K, Nakahama K (1990). „Klonowanie i ekspresja cDNA kodującego nowy ludzki czynnik neurotroficzny” . FEBS Lett . 266 (1–2): 187–91. doi : 10.1016/0014-5793(90)81536-W . PMID 2365067 . S2CID 7645464 .
- Ernfors P, Lee KF, Kucera J, Jaenisch R (1994). „Brak neurotrofiny-3 prowadzi do niedoborów w obwodowym układzie nerwowym i utraty neuronów aferentnych kończyn”. Komórka . 77 (4): 503–12. doi : 10.1016/0092-8674(94)90213-5 . PMID 7514502 . S2CID 9072110 .
- Robinson RC, Radziejewski C, Stuart DI, Jones EY (1995). „Struktura neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego / heterodimeru neurotrofiny 3”. Biochemia . 34 (13): 4139–46. doi : 10.1021/bi00013a001 . PMID 7703225 .
- Hattori M, Nanko S (1995). „Związek wariantu genu neurotrofiny-3 z ciężkimi postaciami schizofrenii”. Biochem. Biofizyka. Res. Komuna . 209 (2): 513-8. doi : 10.1006/bbrc.1995.1531 . PMID 7733919 .
- Tessarollo L, Vogel KS, Palko ME, et al. (1995). „Ukierunkowana mutacja w genie neurotrofiny-3 powoduje utratę neuronów czuciowych mięśni” . Proc. Natl. Acad. Nauka. Stany Zjednoczone . 91 (25): 11844-8. doi : 10.1073/pnas.91.25.11844 . PMC 45332 . PMID 7991545 .
- Ryden M, Ibanez CF (1996). „Wiązanie neurotrofiny-3 do p75LNGFR, TrkA i TrkB, w którym pośredniczy pojedynczy funkcjonalny epitop odmienny od rozpoznawanego przez trkC” . J. Biol. Chem . 271 (10): 5623–7. doi : 10.1074/jbc.271.10.5623 . PMID 8621424 .
- Hui JO, Le J, Katta V, et al. (1996). „Ludzka neurotrofina-3: jednoetapowa metoda mapowania peptydów i pełna charakterystyka dwusiarczkowa rekombinowanego białka”. J. Protein Chem . 15 (4): 351–8. doi : 10.1007/BF01886861 . PMID 8819011 . S2CID 34957071 .
- Donovan MJ, Hahn R, Tessarollo L, Hempstead BL (1996). „Identyfikacja istotnej nieneuronalnej funkcji neurotrofiny 3 w rozwoju serca ssaków” . Nat. Genet . 14 (2): 210–3. doi : 10.1038/ng1096-210 . PMID 8841198 . S2CID 9259115 .
- Arinami T, Takekoshi K, Itokawa M, et al. (1996). „Nie udało się znaleźć powiązań polimorfizmu powtórzeń CA w pierwszym intronie i polimorfizmu Gly-63/Glu-63 genu neurotrofiny-3 ze schizofrenią”. Psychiatr. Genet . 6 (1): 13–5. doi : 10.1097/00041444-199621000-00003 . PMID 8925252 . S2CID 42610869 .
- Urfer R, Tsoulfas P, O'Connell L, et al. (1998). „Mapowanie wysokiej rozdzielczości miejsca wiązania TrkA dla czynnika wzrostu nerwów i TrkC dla neurotrofiny-3 na drugiej domenie immunoglobulinopodobnej receptorów Trk” . J. Biol. Chem . 273 (10): 5829–40. doi : 10.1074/jbc.273.10.5829 . PMID 9488719 .
- Suenaga M, Ohmae H, Tsuji S, et al. (1998). „Renaturacja zrekombinowanej ludzkiej neurotrofiny-3 z ciałek inkluzyjnych przy użyciu czynnika supresorowego agregacji”. Biotechnologia. Zał. Biochem . 28 (2): 119-24. PMID 9756741 .
- Hochhaus F, Koehne P, Schäper C, et al. (2003). „Podwyższony poziom czynnika wzrostu nerwów i neurotrofin-3 w płynie mózgowo-rdzeniowym dzieci z wodogłowiem” . BMC Pediatria . 1 :2. doi : 10.1186/1471-2431-1-2 . PMC 57003 . PMID 11580868 .
- Kobayashi H, Gleich GJ, Butterfield JH, Kita H (2002). „Ludzkie eozynofile wytwarzają neurotrofiny i wydzielają czynnik wzrostu nerwów na bodźce immunologiczne” . Krew . 99 (6): 2214-20. doi : 10.1182/krew.V99.6.2214 . PMID 11877300 .
- Hattori M, Kunugi H, Akahane A, et al. (2002). „Nowe polimorfizmy w regionie promotora genu neurotrofiny-3 i ich powiązania ze schizofrenią”. Jestem. J. Med. Genet . 114 (3): 304-9. doi : 10.1002/ajmg.10248 . PMID 11920853 .