Nestin (protein) - Nestin (protein) - Wikipedia
Nestin je protein že u lidí je kódováno NES gen.
Nestin (zkratka pro marker neuroektodermálních kmenových buněk) je typ VI střední vlákno (IF) protein.[3][4] Tyto intermediární vláknité proteiny jsou exprimovány většinou v nervových buňkách, kde se podílejí na radiálním růstu axonu. Sedm genů kóduje proteiny těžkého (NF-H), středního (NF-M) a lehkého neurofilamentu (NF-L), nestinu a α-internexin v nervových buňkách synemin α a desmuslin / synemin β (dva alternativní transkripty genu DMN) ve svalových buňkách a syncoilin (také ve svalových buňkách). Členové této skupiny se většinou přednostně sdružují jako heteropolymery v tkáních. Steinert a kol. prokázal, že nestin tvoří homodimery a homotetramery, ale netvoří IF sám o sobě in vitro. Ve směsích se nestin přednostně sdružuje s čištěným vimentinem nebo internexinem proteinu IF IF typu IV za vzniku heterodimerových coiled-coil molekul.[5]
Gen
Strukturálně má nestin nejkratší doménu hlavy (N-konec ) a nejdelší ocasní doména (C-konec ) všech proteinů IF. Nestin má vysokou molekulovou hmotnost (240 kDa) s koncem větším než 500 zbytků (ve srovnání s cytokeratiny a laminy s konci méně než 50 zbytků).[6]
Po subklonování lidského genu pro nestin do plazmidové vektory, Dahlstrand et al. určil nukleotid sekvence všech kódujících oblastí a částí introny. Za účelem stanovení hranic intronů použili polymerázová řetězová reakce (PCR) k amplifikaci fragmentu vytvořeného z lidského mozku plodu cDNA pomocí dvou primery nachází se v prvním a čtvrtém exon, resp. Výsledný fragment o délce 270 párů bází (bp) byl poté sekvenován přímo v celém rozsahu a pozice intronů byly přesně lokalizovány ve srovnání s genomovou sekvencí. Předpokládané zahájení a stop kodony pro lidský gen nestinu byly nalezeny na stejných pozicích jako v genu pro potkany, v oblastech, kde byla celková podobnost velmi vysoká. Na základě tohoto předpokladu kóduje lidský nestinový gen protein s 1618 aminokyseliny tj. o 187 aminokyselin kratší než krysí protein.[7]
Výraz
Nestin je během vývoje exprimován mnoha typy buněk, i když jeho exprese je obvykle přechodná a nepřetrvává do dospělosti. Jedním z příkladů exprese nestinu v dospělých organismech a možná i pro který je nestin nejlépe známý, jsou neuronální prekurzorové buňky subgranulární zóna. Nestin je meziproduktový vláknitý protein exprimovaný v dělících se buňkách během raných stádií vývoje v centrálním nervovém systému, periferním nervovém systému a v myogenních a jiných tkáních. Při diferenciaci se nestin reguluje dolů a je nahrazen tkáňově specifickými meziproduktovými vláknovými proteiny. Během neuro- a gliogeneze je nestin nahrazen mezivlákny specifickými pro daný buněčný typ, např. neurofilamenty a gliální fibrilární kyselý protein (GFAP ). Exprese nestinu je u dospělého znovu vyvolána během patologických situací, jako je tvorba gliální jizvy po poranění centrálního nervového systému a během regenerace poškozené svalové tkáně.[4]
Funkce
Distribuce a exprese nestinu v mitoticky aktivních buňkách naznačuje, že hraje roli v regulaci sestavování a demontáže intermediárních vláken, která se spolu s dalšími strukturálními proteiny podílejí na remodelaci buňky. Role nestinu v dynamických buňkách, zejména strukturní organizace buňky, se jeví přísně regulovaná fosforylací, zejména jeho integrací do heterogenních intermediálních vláken společně s vimentinem nebo α-internexinem. Kromě toho byla exprese nestinu značně používána jako marker progenitorových buněk centrálního nervového systému v různých kontextech, na základě pozorování naznačujících korelaci mezi expresí nestinu a tímto buněčným typem in vivo.[4]
Klinický význam
Nestin, proteinový marker pro nervové kmenové buňky, je také exprimován ve folikulárních kmenových buňkách a jejich okamžitých, diferencovaných potomcích. Oblast vydutí vlasových folikulů je bohatým a snadno dostupným zdrojem aktivně rostoucích pluripotentních dospělých kmenových buněk. Zelený fluorescenční protein (GFP), jehož exprese je řízena nestinovým regulačním prvkem u transgenních myší, slouží k označení kmenových buněk vlasového folikulu. Tyto buňky se mohou in vitro diferencovat na neurony, glie, keratinocyty, buňky hladkého svalstva a melanocyty. Kmenové buňky vlasových folikulů tedy poskytují účinný, dostupný a autologní zdroj kmenových buněk pro léčbu poranění periferních nervů.[8]
Nestinu se nedávno dostalo pozornosti jako markeru pro detekci nově vytvořených endoteliálních buněk. Nestin je markerem angiogeneze proliferujících endotelových buněk v tkáni kolorektálního karcinomu.[9]
Interakce
Ukázalo se, že Nestin (protein) komunikovat s Cyklin-dependentní kináza 5.[10]
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000132688 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Guérette D, Khan PA, Savard PE, Vincent M (2007). "Molekulární evoluce proteinů přechodného vlákna typu VI". BMC Evol. Biol. 7: 164. doi:10.1186/1471-2148-7-164. PMC 2075511. PMID 17854500.
- ^ A b C Michalczyk K, Ziman M (duben 2005). "Nestinová struktura a predikovaná funkce v buněčné cytoskeletální organizaci". Histologie a histopatologie. 20 (2): 665–71. PMID 15736068.
- ^ Steinert PM, Chou YH, Prahlad V, Parry DA, Marekov LN, Wu KC, Jang SI, Goldman RD (duben 1999). „Vysokomolekulárním proteinem spojeným s vlákny v buňkách BHK-21 je nestin, protein mezi vlákny typu VI. Omezené společné sestavování in vitro za vzniku heteropolymerů s vimentinem typu III a alfa-internexinem typu IV“. Journal of Biological Chemistry. 274 (14): 9881–90. doi:10.1074 / jbc.274.14.9881. PMID 10092680.
- ^ „O mezivláknech“. Cytoskeleton, Inc.. Citováno 2008-08-16.
- ^ Dahlstrand J, Zimmerman LB, McKay RD, Lendahl U (1. října 1992). „Charakterizace lidského genu pro nestin odhaluje blízký evoluční vztah k neurofilamentům“. Journal of Cell Science. 103 (Pt 2) (2): 589–97. PMID 1478958.
- ^ Hoffman RM (březen 2007). „Potenciál kmenových buněk vlasového folikulu exprimujících nestin v regenerativní medicíně“. Znalecký posudek na biologickou terapii. 7 (3): 289–91. doi:10.1517/14712598.7.3.289. PMID 17309321. S2CID 1039201.
- ^ Teranishi N, Naito Z, Ishiwata T, Tanaka N, Furukawa K, Seya T, Shinji S, Tajiri T (březen 2007). "Identifikace neovaskulatury pomocí nestinu u kolorektálního karcinomu". International Journal of Oncology. 30 (3): 593–603. doi:10,3892 / ijo.30.3.593. PMID 17273760.
- ^ Sahlgren CM, Mikhailov A, Vaittinen S, Pallari HM, Kalimo H, Pant HC, Eriksson JE (červenec 2003). „Cdk5 reguluje organizaci Nestinu a jeho sdružení s p35“. Molekulární a buněčná biologie. 23 (14): 5090–106. doi:10.1128 / MCB.23.14.5090-5106.2003. PMC 162223. PMID 12832492.
Další čtení
- Wiese C, Rolletschek A, Kania G, Blyszczuk P, Tarasov KV, Tarasova Y, Wersto RP, Boheler KR, Wobus AM (2004). "Nestin výraz - vlastnost víceřádkových progenitorových buněk?". Buněčné a molekulární biologické vědy. 61 (19–20): 2510–22. doi:10.1007 / s00018-004-4144-6. PMID 15526158. S2CID 2263546.
- Tiede S, Kloepper JE, Ernst N, Poeggeler B, Kruse C, Paus R (2009). "Nestin v lidské kůži: exkluzivní exprese v oddílech intramesenchymální kůže a regulace leptinem". Journal of Investigative Dermatology. 129 (11): 2711–20. doi:10.1038 / jid.2009.148. PMID 19554024.
- Dahlstrand J, Zimmerman LB, McKay RD, Lendahl U (1992). „Charakterizace lidského genu pro nestin odhaluje blízký evoluční vztah k neurofilamentům“. Journal of Cell Science. 103 (Pt 2) (2): 589–97. PMID 1478958.
- Hockfield S, McKay RD (1985). „Identifikace hlavních buněčných tříd ve vyvíjejícím se savčím nervovém systému“. Journal of Neuroscience. 5 (12): 3310–28. doi:10.1523 / JNEUROSCI.05-12-03310.1985. PMC 6565218. PMID 4078630.
- Lothian C, Lendahl U (1997). „Evolučně konzervovaná oblast ve druhém intronu lidského genu pro nestin řídí genovou expresi do progenitorových buněk CNS a do buněk časného neurálního lišty“. European Journal of Neuroscience. 9 (3): 452–62. doi:10.1111 / j.1460-9568.1997.tb01622.x. PMID 9104587.
- Yaworsky PJ, Kappen C (1999). "Heterogenita nervových progenitorových buněk odhalená zesilovači genu pro nestin". Vývojová biologie. 205 (2): 309–21. doi:10.1006 / dbio.1998.9035. PMC 3938161. PMID 9917366.
- Cassiman D, van Pelt J, De Vos R, Van Lommel F, Desmet V, Yap SH, Roskams T (1999). "Synaptophysin: Nový marker pro lidské a potkaní jaterní hvězdné buňky". American Journal of Pathology. 155 (6): 1831–9. doi:10.1016 / S0002-9440 (10) 65501-0. PMC 1866940. PMID 10595912.
- Messam CA, Hou J, major EO (2000). „Koexprese nestinu v nervových a gliových buňkách ve vyvíjejícím se lidském CNS definovaném lidskou specifickou anti-nestinovou protilátkou“. Experimentální neurologie. 161 (2): 585–96. doi:10.1006 / ex.1999,7319. PMID 10686078. S2CID 40226606.
- About I, Bottero MJ, de Denato P, Camps J, Franquin JC, Mitsiadis TA (2000). "Produkce lidského dentinu in vitro". Experimentální výzkum buněk. 258 (1): 33–41. doi:10,1006 / excr. 2000,4909. PMID 10912785. S2CID 36709413.
- Sanchez-Ramos J, Song S, Cardozo-Pelaez F, Hazzi C, Stedeford T, Willing A, Freeman TB, Saporta S, Janssen W, Patel N, Cooper DR, Sanberg PR (2000). „Dospělé stromální buňky kostní dřeně se in vitro diferencují na nervové buňky“. Experimentální neurologie. 164 (2): 247–56. doi:10.1006 / exn.2000.7389. PMID 10915564. S2CID 6382107.
- Woodbury D, Schwarz EJ, Prockop DJ, Black IB (2000). "Dospělé stromální buňky krysy a lidské kostní dřeně se diferencují na neurony". Journal of Neuroscience Research. 61 (4): 364–70. doi:10.1002 / 1097-4547 (20000815) 61: 4 <364 :: AID-JNR2> 3.0.CO; 2-C. PMID 10931522.
- Akiyama Y, Honmou O, Kato T, Uede T, Hashi K, Kocsis JD (2001). „Transplantace klonálních nervových prekurzorových buněk odvozených z mozku dospělého člověka vytváří funkční periferní myelin v míše krysy.“ Experimentální neurologie. 167 (1): 27–39. doi:10.1006 / exn.2000,7539. PMID 11161590. S2CID 730995.
- Sahlgren CM, Mikhailov A, Hellman J, Chou YH, Lendahl U, Goldman RD, Eriksson JE (2001). „Mitotická reorganizace proteinu nestin mezi vlákny zahrnuje fosforylaci kinázou cdc2“. Journal of Biological Chemistry. 276 (19): 16456–63. doi:10,1074 / jbc.M009669200. PMID 11278541.
- Messam CA, Hou J, Berman JW, major EO (2002). „Analýza časové exprese nestinu v neuronálních a gliových progenitorových buňkách odvozených z lidského mozku plodu“. Výzkum mozku. Vývojový výzkum mozku. 134 (1–2): 87–92. doi:10.1016 / S0165-3806 (01) 00325-X. PMID 11947939.
- Safford KM, Hicok KC, Safford SD, Halvorsen YD, Wilkison WO, Gimble JM, Rice HE (2002). „Neurogenní diferenciace myších a lidských stromálních buněk odvozených z tukové tkáně“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 294 (2): 371–9. doi:10.1016 / S0006-291X (02) 00469-2. PMID 12051722.
- Gu H, Wang S, Messam CA, Yao Z (2002). "Distribuce nestorové imunoreaktivity v normálním dospělém lidském předním mozku". Výzkum mozku. 943 (2): 174–80. doi:10.1016 / S0006-8993 (02) 02615-X. PMID 12101039. S2CID 1689033.
- Vanderwinden JM, Gillard K, De Laet MH, Messam CA, Schiffmann SN (2002). "Distribuce meziproduktového vlákna nestinu v muscularis propria lidského gastrointestinálního traktu". Výzkum buněk a tkání. 309 (2): 261–8. doi:10.1007 / s00441-002-0590-3. PMID 12172785. S2CID 34390115.
- Piper K, Ball SG, Turnpenny LW, Brickwood S, Wilson DI, Hanley NA (2002). „Diferenciace beta-buněk během vývoje člověka se nespoléhá na prekurzory pozitivní na nestin: důsledky pro substituční terapii odvozenou od kmenových buněk“. Diabetologie. 45 (7): 1045–7. doi:10.1007 / s00125-002-0864-z. PMID 12187925. S2CID 28062847.
- About I, Mitsiadis TA (2001). "Molekulární aspekty patogeneze a opravy zubů: modely in vivo a in vitro". Pokroky v zubním výzkumu. 15: 59–62. doi:10.1177/08959374010150011501. PMID 12640742. S2CID 2411089.
externí odkazy
- Nestin v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)