Нейротрофин-3 - Neurotrophin-3
Нейротрофины-3 представляют собой белка , который у человека кодируется NTF3 геном .
Белок , кодируемый этим геном, NT-3, является нейротрофический фактор в семействе ФРН (фактор роста нервов) от нейротрофинов . Это фактор роста белка, который действует на определенные нейроны периферической и центральной нервной системы ; он помогает поддерживать выживание и дифференциацию существующих нейронов и стимулирует рост и дифференциацию новых нейронов и синапсов . NT-3 был третьим нейротрофическим фактором, который нужно было охарактеризовать после фактора роста нервов (NGF) и BDNF ( нейротрофического фактора мозга).
Функция
Хотя подавляющее большинство нейронов в головном мозге млекопитающих формируется пренатально, части мозга взрослого человека сохраняют способность выращивать новые нейроны из нервных стволовых клеток ; процесс, известный как нейрогенез . Нейротрофины - это химические вещества, которые помогают стимулировать и контролировать нейрогенез.
NT-3 уникален по количеству нейронов, которые он может потенциально стимулировать, учитывая его способность активировать два рецепторных рецептора тирозинкиназы нейротрофина ( TrkC и TrkB - см. Ниже).
Мыши, рожденные без способности производить NT-3, теряют проприоцептивные и подмножества механорецептивных сенсорных нейронов.
Механизм действия
NT-3 связывает три рецептора на поверхности клеток, которые способны реагировать на этот фактор роста:
- TrkC (произносится как «Track C»), по-видимому, является «физиологическим» рецептором, поскольку он с наибольшим сродством связывается с NT-3.
- Однако NT-3 способен связываться и передавать сигналы через рецепторы, связанные с TrkC, называемые TrkB .
- Наконец, NT-3 также связывается со вторым типом рецепторов, помимо рецепторов Trk, который называется LNGFR (от «рецептора фактора роста нервов с низким сродством»).
Рецепторы с высоким сродством
TrkC является рецепторной тирозинкиназой (что означает, что она опосредует ее действия, вызывая добавление молекул фосфата к определенным тирозинам в клетке, активируя клеточную передачу сигналов ).
Как упоминалось выше, существуют другие родственные рецепторы Trk, TrkA и TrkB . Также, как уже упоминалось, существуют другие нейротрофические факторы, структурно связанные с NT-3:
- NGF (для «Фактора роста нервов»)
- BDNF (для «Нейротрофического фактора мозга»)
- НТ-4 (для «Нейротрофин-4»)
В то время как TrkB опосредует эффекты BDNF, NT-4 и NT-3, TrkA связывается и активируется NGF , а TrkC связывается и активируется только NT-3.
Рецепторы с низким сродством
Другой рецептор NT-3, LNGFR , играет несколько менее очевидную роль. Некоторые исследователи показали, что LNGFR связывается и служит «стоком» для нейротрофинов.
Кристаллическая структура NT-3 показывает, что NT-3 образует центральный гомодимер, вокруг которого симметрично связываются две гликозилированные молекулы p75 LNGFR. Симметричное связывание происходит вдоль границ раздела NT-3, в результате чего в центре образуется кластер лиганд-рецептор 2: 2.
Следовательно, клетки, которые экспрессируют рецепторы LNGFR и Trk, могут обладать большей активностью, поскольку в них более высокая «микроконцентрация» нейротрофина.
Однако также было показано, что LNGFR может сигнализировать клетке о смерти посредством апоптоза - поэтому клетки, экспрессирующие LNGFR в отсутствие рецепторов Trk, могут скорее погибнуть, чем жить в присутствии нейротрофина.
Смотрите также
использованная литература
дальнейшее чтение
- Kalcheim C, Carmeli C, Rosenthal A (1992). «Нейротрофин 3 представляет собой митоген для культивируемых клеток нервного гребня» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 89 (5): 1661–5. Bibcode : 1992PNAS ... 89.1661K . DOI : 10.1073 / pnas.89.5.1661 . PMC 48512 . PMID 1542658 .
- Озчелик Т., Розенталь А., Франк У (1991). «Хромосомное картирование нейротрофического фактора мозга и генов нейротрофина-3 у человека и мыши». Геномика . 10 (3): 569–75. DOI : 10.1016 / 0888-7543 (91) 90437-J . PMID 1889807 .
- Hallböök F, Ibáñez CF, Persson H (1991). «Эволюционные исследования семейства факторов роста нервов выявили новый член, широко экспрессирующийся в яичниках Xenopus». Нейрон . 6 (5): 845–58. DOI : 10.1016 / 0896-6273 (91) 90180-8 . PMID 2025430 . S2CID 17772282 .
- Джонс KR, Райхардт LF (1990). «Молекулярное клонирование человеческого гена, который является членом семейства факторов роста нервов» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 87 (20): 8060–4. Bibcode : 1990PNAS ... 87.8060J . DOI : 10.1073 / pnas.87.20.8060 . PMC 54892 . PMID 2236018 .
- Розенталь А., Геддел Д.В., Нгуен Т. и др. (1990). «Первичная структура и биологическая активность нового нейротрофического фактора человека». Нейрон . 4 (5): 767–73. DOI : 10.1016 / 0896-6273 (90) 90203-R . PMID 2344409 . S2CID 30148948 .
- Кайсё Й, Йошимура К., Накахама К. (1990). «Клонирование и экспрессия кДНК, кодирующей новый нейротрофический фактор человека» . FEBS Lett . 266 (1-2): 187–91. DOI : 10.1016 / 0014-5793 (90) 81536-W . PMID 2365067 . S2CID 7645464 .
- Эрнфорс П., Ли К.Ф., Кучера Дж., Яениш Р. (1994). «Недостаток нейротрофина-3 приводит к недостаточности периферической нервной системы и потере проприоцептивных афферентов конечностей». Cell . 77 (4): 503–12. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (94) 90213-5 . PMID 7514502 . S2CID 9072110 .
- Робинсон Р.К., Радзеевский С., Стюарт Д.И., Джонс Е.Ю. (1995). «Структура мозгового нейротрофического фактора / гетеродимера нейротрофина 3». Биохимия . 34 (13): 4139–46. DOI : 10.1021 / bi00013a001 . PMID 7703225 .
- Хаттори М, Нанко С (1995). «Ассоциация варианта гена нейротрофина-3 с тяжелыми формами шизофрении». Biochem. Биофиз. Res. Commun . 209 (2): 513–8. DOI : 10.1006 / bbrc.1995.1531 . PMID 7733919 .
- Тессаролло Л., Фогель К.С., Палко М.Э. и др. (1995). «Нацеленная мутация в гене нейротрофина-3 приводит к потере мышечных сенсорных нейронов» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 91 (25): 11844–8. DOI : 10.1073 / pnas.91.25.11844 . PMC 45332 . PMID 7991545 .
- Риден М., Ибаньес CF (1996). «Связывание нейротрофина-3 с p75LNGFR, TrkA и TrkB опосредовано одним функциональным эпитопом, отличным от эпитопа, распознаваемого trkC» . J. Biol. Chem . 271 (10): 5623–7. DOI : 10.1074 / jbc.271.10.5623 . PMID 8621424 .
- Хуэй Дж.О., Ле Дж., Катта В. и др. (1996). «Человеческий нейротрофин-3: метод одноэтапного картирования пептидов и полная дисульфидная характеристика рекомбинантного белка». J. Protein Chem . 15 (4): 351–8. DOI : 10.1007 / BF01886861 . PMID 8819011 . S2CID 34957071 .
- Донован М.Дж., Хан Р., Тессаролло Л., Хемпстед Б.Л. (1996). «Идентификация важной ненейрональной функции нейротрофина 3 в развитии сердца млекопитающих» . Nat. Genet . 14 (2): 210–3. DOI : 10.1038 / ng1096-210 . PMID 8841198 . S2CID 9259115 .
- Аринами Т., Такекоши К., Итокава М. и др. (1996). «Неспособность найти ассоциации полиморфизма CA-повторов в первом интроне и полиморфизма Gly-63 / Glu-63 гена нейротрофина-3 с шизофренией». Психиатр. Genet . 6 (1): 13–5. DOI : 10.1097 / 00041444-199621000-00003 . PMID 8925252 . S2CID 42610869 .
- Урфер Р., Цулфас П., О'Коннелл Л. и др. (1998). «Картирование с высоким разрешением сайта связывания TrkA для фактора роста нервов и TrkC для нейротрофина-3 на втором иммуноглобулиноподобном домене рецепторов Trk» . J. Biol. Chem . 273 (10): 5829–40. DOI : 10.1074 / jbc.273.10.5829 . PMID 9488719 .
- Suenaga M, Ohmae H, Tsuji S и др. (1998). «Ренатурация рекомбинантного человеческого нейротрофина-3 из телец включения с использованием агента-супрессора агрегации». Biotechnol. Прил. Biochem . 28 (2): 119–24. PMID 9756741 .
- Hochhaus F, Koehne P, Schäper C и др. (2003). «Повышенный уровень фактора роста нервов и нейротрофина-3 в спинномозговой жидкости у детей с гидроцефалией» . BMC Pediatrics . 1 : 2. дои : 10,1186 / 1471-2431-1-2 . PMC 57003 . PMID 11580868 .
- Кобаяши Х., Глейх Дж. Дж., Баттерфилд Дж. Х., Кита Х (2002). «Человеческие эозинофилы продуцируют нейротрофины и секретируют фактор роста нервов при иммунологических стимулах» . Кровь . 99 (6): 2214–20. DOI : 10.1182 / blood.V99.6.2214 . PMID 11877300 .
- Хаттори М., Кунуги Х., Акахане А. и др. (2002). «Новые полиморфизмы в промоторной области гена нейротрофина-3 и их ассоциации с шизофренией». Являюсь. J. Med. Genet . 114 (3): 304–9. DOI : 10.1002 / ajmg.10248 . PMID 11920853 .