Mir-184 - Mir-184

mir-184
MiR-184 sekundární struktura.png
Sekundární struktura a zachování sekvence mikroRNA miR-184
Identifikátory
Symbolmir-184
RfamRF00657
rodina miRBaseMIPF0000059
NCBI Gene406960
HGNC31555
OMIM613146
Další údaje
RNA typmikroRNA
DoményEukaryota; Chordata
PDB strukturPDBe

V molekulární biologii miR-184 microRNA je krátký nekódující RNA molekula. MicroRNA (miRNA) fungují jako posttranskripční regulátory úrovní exprese jiných genů několika mechanismy.[1] Bylo popsáno několik cílů pro miR-184, včetně cílů mediátorů neurologický rozvoj, apoptóza a bylo navrženo, že miR-184 hraje při vývoji zásadní roli.[2]

MicroRNA se mohou vázat na tři primární nepřekládanou oblast (3'UTR) cíle messenger RNA (mRNA).[3] Vazba miRNA může bránit translaci mRNA podporou degradace nebo vyvolávání mrtvá izolace.[4]

Genomická poloha

miR-184 je gen s jedinou kopií a evolučně konzervovaný na nukleotid úroveň od much k lidem.[5] U lidí se miR-184 nachází v oblasti 25,1 na q-rameni chromozom 15 a jeho odpovídající transkript je poměrně malý (84 bp), který není kódován v blízkosti jiných shlukovaných miRNA.[6] V genomu myší je miR-184 lokalizován v otisknutém lokusu na myším chromozomu 9 a je 55 kb od nejbližšího kódujícího genu.[7]

Genomická oblast bezprostředně obklopující miR-184 neobsahuje klasiku CpG ostrov, ale obsahuje několik sekvencí bohatých na CpG, které jsou vhodné pro vazbu MBD1.[8]

Výraz

miR-184 zobrazuje tkáňový a vývojově specifický expresní vzor. U savců je zralý miR-184 zvláště obohacen v mozku a varlatech,[7] spolu s epitelem rohovky.[9] Depolarizace kortikálních neuronů vede k expresi pri-miR-184 specifickým způsobem alely.[7] Vysoká exprese je pozorována v suprabazálních buňkách epitelu rohovky na myším modelu spolu s expresí v myších varlatech a mozkové tkáni.[7][9] V Zebrafish, to je vyjádřeno v čočce, líhnutí žlázy a epidermis (znázorněno Northern blot).[10] miR-184 je všudypřítomně exprimován v embryích Drosophila, larvách a dospělých a jeho vzor exprese vykazuje dynamické změny během vývoje embrya, zejména v centrálním nervovém systému.[2][5] O časovém a prostorovém expresním vzoru miR-184 se však stále diskutuje.

Role v neuronálních buňkách

C. Liu a kol. ukázaly, že Methyl-CpG vazebný protein 1 (MBD1) reguluje expresi několika miRNA v dospělých nervových kmenových / progenitorových buňkách (aNSC) a konkrétně že miR-184 je přímo potlačován MBD1. Vysoká hladina miR-184 podporuje buněčnou proliferaci, ale inhibuje diferenciaci aNSC, zatímco inhibice miR-184 zachránila fenotypy spojené s nedostatkem MBD1.[11]

Je známo, že Numblike (Numbl) je důležitý ve funkci embryonálních nervových kmenových buněk a vývoji kortikálního mozku a byl identifikován jako cíl po směru miR-184.[12][13] Bylo zjištěno, že exogenně exprimovaný Numbl by mohl zachránit aNSC proliferační a diferenciační deficity vyplývající ze zvýšeného deficitu miR-184 nebo MBD1.[11]

Další cíle

Analýza primární přepis miR-184 (pri-mir-184) v několika myších tkáních odhalilo specifickou expresi v mozek a varle. Jeho exprese je potlačena vazbou methyl-CpG vazebného proteinu 2 (MeCP2) na jeho promotor, ale je upregulována uvolněním MeCP2 po depolarizace, což naznačuje souvislost mezi miRNA a způsoby methylace DNA.[7]J. Yu a kol. prokázali, že fosfoinositid 5'-fosfatáza 2 (SHIP2) obsahující lipidovou fosfatázu SH2 je cílem miRNA-205 (miR-205) v epitelových buňkách a že miR-184 specifický pro epitel rohovky může interferovat se schopností miR- 205 k potlačení úrovní SHIP2. Mechanismus, kterým miR-184 negativně reguluje miR-205, se jeví jako jedinečný a je prvním příkladem miRNA, která negativně reguluje další, aby udržovala hladiny cílového proteinu. miR-184 přímo neovlivňuje translaci SHIP2, ale naopak brání miR-205 v interakci s SHIP2 mRNA. Interference s funkcí miR-205 pomocí syntetiky antagomir Předpokládá se, že ektopická exprese miR-184 vede ke koordinovanému tlumení signální dráhy Akt prostřednictvím indukce SHIP2.[14]

R. Weitzel a kol. ukázaly, že miR-184 zprostředkovává NFAT1 překladová regulace v pupeční šňůra krevní (UCB) roubované CD4 + T-buňky vedoucí k otupěným alogenním reakcím.[15]

J. Roberts a kol. zjistili, že miR-184 potlačoval expresi Argonaute 2 v epidermálních keratinocytech.[16] Podobně Tattikota a kol. ukázaly, že miR-184 snížil hladiny Argonaute 2 v buněčné linii ostrůvků beta myší pankreatické MIN6.[17]

Kromě toho má miR-184 více rolí ve vývoji ženské zárodečné linie Drosophila.[18]

Konečně nedávná studie identifikovala miR-184 jako nezbytný pro embryonální rohovkový závazek pluripotentních kmenových buněk.[19]

Relevance nemoci

• Mutace jedné báze v oblasti semen miR-184 způsobuje syndrom EDICT, dědičné oční onemocnění.[20]
• Mutace, která mění oblast semen miR-184, způsobuje familiární keratokonus se kataraktou.[21]
• Rettův syndrom.[7]
• Několik forem rakoviny (viz níže), včetně zvýšení hladin miR-184 v spinocelulární karcinom jazyka.[22] All-trans-retinová kyselina indukuje expresi miR-184 v neuroblastom buněčná linie a ektopický miR-184 způsobuje apoptózu.[23]
• miR-184 byl zapojen do ischemie -indukovaná sítnice neovaskularizace.[24]

Angiogeneze a rakovina

Předpokládá se, že dysregulace exprese miRNA hraje roli v abnormální genové expresi v rakovinných buňkách a miR-184 se podílí na několika formách rakoviny.[22][25] Bylo zjištěno, že MYCN přispívá k tumorigenezi částečně potlačováním miR-184, což vede ke zvýšeným hladinám serin / threonin kinázy, AKT2. AKT2 je hlavním efektorem fosfatidylinositol 3-kináza (PI3K) dráhy, jedna z nejúčinnějších cest přežití u rakoviny, a je přímým cílem miR-184. Bylo navrženo, že MYCN poskytuje tumorogenní účinek, částečně ochranou AKT2 mRNA před degradací miR-184, což umožňuje, aby dráha PI3K zůstala funkční.[26]

Bylo zjištěno, že miR-184 je významně zvýšen v nádorových buňkách ve srovnání s normálními epiteliální buňky jazyka. Vysoké hladiny miR-184 nebyly detekovány pouze v nádorových tkáních, ale také v plazmě pacientů s karcinomem dlaždicových buněk jazyka (SCC). U pacientů po chirurgickém odstranění primárního nádoru byly pozorovány snížené plazmatické hladiny miR-184, což naznačuje, že se jedná o potenciální onkogenní miRNA v SCC jazyka. Inhibice miR-184 podporuje apoptózu a také brání buněčné proliferaci v SCC buňkách s kultivovaným jazykem.[27] Nadměrná exprese miR-184 v buněčných liniích neuroblastomu vede k apoptóze.[23] Exprese SND1 je regulována miR-184 v gliomech.[28]

Viz také

Reference

  1. ^ Cullen BR (prosinec 2004). "Přepis a zpracování prekurzorů lidské mikroRNA". Mol. Buňka. 16 (6): 861–5. doi:10.1016 / j.molcel.2004.12.002. PMID  15610730.
  2. ^ A b Li P, Peng J, Hu J, Xu Z, Xie W, Yuan L (březen 2010). "Lokalizovaný vzor exprese miR-184 v Drosophile". Mol Biol Rep. 38 (1): 355–8. doi:10.1007 / s11033-010-0115-1. PMID  20339929.
  3. ^ Hutvágner G, Zamore PD (duben 2002). „RNAi: nature abhors a double-strand“. Curr. Opin. Genet. Dev. 12 (2): 225–32. doi:10.1016 / S0959-437X (02) 00290-3. PMID  11893497.
  4. ^ Hutvágner G, Zamore PD (září 2002). "MikroRNA v komplexu enzymů RNAi s více obraty". Věda. 297 (5589): 2056–60. doi:10.1126 / science.1073827. PMID  12154197.
  5. ^ A b Aboobaker AA, Tomancak P, Patel N, Rubin GM, Lai EC (prosinec 2005). "Drosophila microRNAs vykazují různé modely prostorové exprese během embryonálního vývoje". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 102 (50): 18017–22. doi:10.1073 / pnas.0508823102. PMC  1306796. PMID  16330759.
  6. ^ Weitzel RP, Lesniewski ML, Greco NJ, Laughlin MJ (říjen 2010). "Snížená vazba na methyl-CpG protein přispívající k expresi miR-184 v CD4 (+) T buňkách z pupečníkové krve". Leukémie. 25 (1): 169–72. doi:10.1038 / leu.2010.227. PMID  20927133.
  7. ^ A b C d E F Nomura T, Kimura M, Horii T a kol. (Duben 2008). "MeCP2 závislá represe vtisknutého miR-184 uvolněného depolarizací". Hučení. Mol. Genet. 17 (8): 1192–9. doi:10,1093 / hmg / ddn011. PMID  18203756.
  8. ^ Jørgensen HF, Ben-Porath I, Bird AP (duben 2004). „Mbd1 je přijímán do methylovaných i nemetylovaných CpG prostřednictvím odlišných domén vázajících DNA“. Mol. Buňka. Biol. 24 (8): 3387–95. doi:10.1128 / mcb.24.8.3387-3395.2004. PMC  381685. PMID  15060159.
  9. ^ A b Ryan DG, Oliveira-Fernandes M, Lavker RM (2006). "MicroRNA savčího oka vykazují odlišnou a překrývající se tkáňovou specificitu". Mol. Vis. 12: 1175–84. PMID  17102797.
  10. ^ Wienholds E, Kloosterman WP, Miska E a kol. (Červenec 2005). "Exprese MicroRNA v embryonálním vývoji zebrafish". Věda. 309 (5732): 310–1. doi:10.1126 / science.1114519. PMID  15919954.
  11. ^ A b Liu C, Teng ZQ, Santistevan NJ a kol. (Květen 2010). „Epigenetická regulace miR-184 pomocí MBD1 řídí proliferaci a diferenciaci nervových kmenových buněk“. Buňková kmenová buňka. 6 (5): 433–44. doi:10.1016 / j.stem.2010.02.017. PMC  2867837. PMID  20452318.
  12. ^ Li HS, Wang D, Shen Q a kol. (Prosinec 2003). „Inaktivace Numb a Numblike v embryonálním hřbetním předním mozku zhoršuje neurogenezi a narušuje kortikální morfogenezi“. Neuron. 40 (6): 1105–18. doi:10.1016 / S0896-6273 (03) 00755-4. PMID  14687546.
  13. ^ Petersen PH, Zou K, Hwang JK, Jan YN, Zhong W (říjen 2002). „Údržba progenitorových buněk vyžaduje během myší neurogeneze otupělé a otupělé“. Příroda. 419 (6910): 929–34. doi:10.1038 / nature01124. PMID  12410312.
  14. ^ Yu J, Ryan DG, Getsios S, Oliveira-Fernandes M, Fatima A, Lavker RM (prosinec 2008). „MicroRNA-184 antagonizuje mikroRNA-205 k udržení hladin SHIP2 v epitelu“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105 (49): 19300–5. doi:10.1073 / pnas.0803992105. PMC  2587229. PMID  19033458.
  15. ^ Weitzel RP, Lesniewski ML, Haviernik P a kol. (Červen 2009). "microRNA 184 reguluje expresi NFAT1 v CD4 + T buňkách z pupečníkové krve". Krev. 113 (26): 6648–57. doi:10.1182 / krev-2008-09-181156. PMC  2710921. PMID  19286996.
  16. ^ Roberts JC, Warren RB, Griffiths CE, Ross K (2013). „Exprese mikroRNA-184 v keratinocytech potlačuje argonaute 2“. J. Cell. Physiol. 228 (12): 2314–23. doi:10,1002 / jcp.24401. PMID  23696368.
  17. ^ Tattikota SG, Rathjen T, McAnulty SJ, Wessels HH, Akerman I, van de Bunt M, Hausser J, Esguerra JL, Musahl A, Pandey AK, You X, Chen W, Herrera PL, Johnson PR, O'Carroll D, Eliasson L, Zavolan M, Gloyn AL, Ferrer J, Shalom-Feuerstein R, Aberdam D, Poy MN (2014). „Argonaute2 zprostředkovává kompenzační expanzi β buňky pankreatu“. Cell Metab. 19 (1): 122–34. doi:10.1016 / j.cmet.2013.11.015. PMC  3945818. PMID  24361012.
  18. ^ Iovino N, Pane A, Gaul U (červenec 2009). „miR-184 má při vývoji ženské zárodečné linie Drosophila několik rolí“. Dev. Buňka. 17 (1): 123–33. doi:10.1016 / j.devcel.2009.06.008. PMID  19619497.
  19. ^ Shalom-Feuerstein R, Serror L, De La Forest Divonne S, Petit I, Aberdam E, Camargo L, Damour O, Vigouroux C, Solomon A, Gaggioli C, Itskovitz-Eldor J, Ahmad S, Aberdam D (květen 2012). „Pluripotentní model kmenových buněk odhaluje zásadní role miR-450b-5p a miR-184 ve specifikaci embryonální linie rohovky“. Kmenové buňky. 30 (5): 898–909. doi:10.1002 / kmen.1068. PMID  22367714.
  20. ^ Iliff BW, Riazuddin SA, Gottsch JD (leden 2012), „Substituce jedné báze v semenné oblasti miR-184 způsobuje syndrom EDICT“, Investovat. Oftalmol. Vis. Sci., 53 (1): 348–53, doi:10.1167 / iovs.11-8783, PMC  3292370, PMID  22131394
  21. ^ Hughes AE, Bradley DT, Campbell M, Lechner J, Dash DP, Simpson DA, Willoughby CE (2011). „Mutace měnící oblast semen miR-184 způsobuje familiární keratokonus s kataraktou“. American Journal of Human Genetics. 89 (5): 628–33. doi:10.1016 / j.ajhg.2011.09.014. PMC  3213395. PMID  21996275.
  22. ^ A b Wong TS, Liu XB, Wong BY, Ng RW, Yuen AP, Wei WI (květen 2008). „Zralý miR-184 jako potenciální onkogenní mikroRNA spinocelulárního karcinomu jazyka“. Clin. Cancer Res. 14 (9): 2588–92. doi:10.1158 / 1078-0432.CCR-07-0666. PMID  18451220.
  23. ^ A b Chen Y, Stallings RL (únor 2007). „Diferenciální vzorce exprese mikroRNA v neuroblastomu korelují s prognózou, diferenciací a apoptózou“. Cancer Res. 67 (3): 976–83. doi:10.1158 / 0008-5472.CAN-06-3667. PMID  17283129.
  24. ^ Shen J, Yang X, Xie B a kol. (Červenec 2008). „MicroRNA regulují oční neovaskularizaci“. Mol. Ther. 16 (7): 1208–16. doi:10.1038 / mt.2008.104. PMC  3033219. PMID  18500251.
  25. ^ Hayashita Y, Osada H, Tatematsu Y a kol. (Listopad 2005). „Polycistronický mikroRNA klastr, miR-17-92, je nadměrně exprimován u lidských plicních nádorů a zvyšuje buněčnou proliferaci“. Cancer Res. 65 (21): 9628–32. doi:10.1158 / 0008-5472.CAN-05-2352. PMID  16266980.
  26. ^ Foley NH, Bray IM, Tivnan A a kol. (2010). „MicroRNA-184 inhibuje přežití buněk neuroblastomu zaměřením na serin / threonin kinázu AKT2“. Mol. Rakovina. 9: 83. doi:10.1186/1476-4598-9-83. PMC  2864218. PMID  20409325.
  27. ^ Wong TS, Ho WK, Chan JY, Ng RW, Wei WI (2009). „Zralý miR-184 a spinocelulární karcinom jazyka“. ScientificWorldJournal. 9: 130–2. doi:10.1100 / tsw.2009.12. PMC  5823126. PMID  19219377.
  28. ^ Emdad L, Janjic A, Alzubi MA, Hu B, Santhekadur PK, Menezes ME, Shen XN, Das SK, Sarkar D, Fisher PB (2015). „Potlačení miR-184 u maligních gliomů zvyšuje hladinu SND1 a podporuje agresivitu nádoru“. Neuronkologie. 17 (3): 419–29. doi:10.1093 / neuonc / nou220. PMC  4483100. PMID  25216670.

Další čtení

externí odkazy