SEMA3A - SEMA3A
Semaforin-3A je protein že u lidí je kódován SEMA3A gen.[5][6][7]
Funkce
Gen SEMA3A je členem semaforin rodina a kóduje protein s Ig podobným Typ C2 (imunoglobulinová) doména, a PSI doména a a Sema doména. Tento vylučovaný protein Sema3A může fungovat buď jako a chemorepulzivní agent, inhibující axonální růst, nebo jako a chemoatraktivní činidlo stimulující růst apikální dendrity. V obou případech je protein nezbytný pro normální vývoj neuronových vzorců.[7]
Semaforin-3A je vylučován neurony a okolní tkání, aby vedl migrující buňky a axony ve vyvíjejícím se nervovém systému. Axon pathfinding je proces, kterým neurony sledují velmi přesné dráhy, vysílají axony a reagují na konkrétní chemická prostředí, aby dosáhly správného koncového bodu. Pokyny jsou rozhodující pro přesnou tvorbu neuronů a okolní vaskulaturu. Pokyny, jako je Sema3A, indukují kolaps a paralýzu neuronových růstových kuželů během vývoje nervového systému.
Tato vodítka pro axony z neurony je signalizována prostřednictvím komplexů receptorů obsahujících neuropilin-1 (NRP1 ) a ko-receptor.[8][9][10] Jeden z prvních identifikovaných intracelulárních poslů potřebných pro růstový kužel - kolaps vyvolaný Sema3A je CRMP protein zvaný CRMP2.
Kromě své role v nervovém systému působí Sema3A také jako inhibitor angiogeneze, procesu, při kterém se vyvíjejí nové krevní cévy.[11]
Klinický význam
Protein Sema3A je vysoce exprimován ve tkáni jizvy po traumatickém poranění centrálního nervového systému, jako je např poranění míchy. Sema3A a další třída 3 semafory, přispívá k selhání neuronální regenerace po poranění CNS regulací axonálního opětovného růstu, opětovné myelinizace, re-vaskularizace a imunitní odpověď.[12]
Zvýšená exprese Sema3A je spojena s schizofrenie a je vidět u řady lidských nádorových buněčných linií. Aberantní uvolňování tohoto proteinu je také spojeno s progresí Alzheimerova choroba.[7][13]
Navíc terminál Schwannovy buňky z ALS myši (SOD1 mutant) vyjádřit Sema3A v rychle unavitelná vláknina neuromuskulární spojení větší než divoký typ myši.[14] Tato exprese nejlépe předsymptomaticky odpovídá progresi ALS, při které klinické příznaky předchází rychle vyčerpatelná denervace vláken.[15] Protože Sema3A je zapojen do růstový kužel kolaps a prořezávání axonů a odpor, to má potenciálně kauzální vztah synaptické oslabení a denervace, která předchází motorický neuron apoptóza v ALS.[14]
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000075213 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000028883 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Kolodkin AL, Matthes DJ, Goodman CS (leden 1994). „Semaforinové geny kódují rodinu transmembránových a vylučovaných naváděcích molekul růstového kuželu“. Buňka. 75 (7): 1389–99. doi:10.1016 / 0092-8674 (93) 90625-Z. PMID 8269517. S2CID 21047504.
- ^ Püschel AW, Adams RH, Betz H (červen 1995). „Myší semaforin D / kolapsin je členem rozmanité genové rodiny a vytváří domény inhibující axonální extenzi“. Neuron. 14 (5): 941–8. doi:10.1016/0896-6273(95)90332-1. PMID 7748561.
- ^ A b C „Entrez Gene: SEMA3A sema doména, imunoglobulinová doména (Ig), krátká základní doména, vylučovaná, (semaforin) 3A“.
- ^ Moret F, Renaudot C, Bozon M, Castellani V (prosinec 2007). „Souběžná exprese semaforinu a neuropilinu v motoneuronech nastavuje citlivost axonu na zdroje semaforinu v prostředí během hledání motorických axonů“. Rozvoj. 134 (24): 4491–501. doi:10.1242 / dev.011452. PMID 18039974.
- ^ Vieira JM, Schwarz Q, Ruhrberg C (květen 2007). „Selektivní požadavky na ligandy NRP1 během neurovaskulárního vzorkování“. Rozvoj. 134 (10): 1833–43. doi:10,1242 / dev.002402. PMC 2702678. PMID 17428830.
- ^ Sharma A, Verhaagen J, Harvey AR (2012). „Receptorové komplexy pro každý ze semaforinů třídy 3“. Hranice v buněčné neurovědě. 6: 28. doi:10.3389 / fncel.2012.00028. PMC 3389612. PMID 22783168.
- ^ Maione F, Molla F, Meda C, Latini R, Zentilin L, Giacca M, Seano G, Serini G, Bussolino F, Giraudo E (2009). „Semaphorin 3A je endogenní inhibitor angiogeneze, který blokuje růst nádoru a normalizuje vaskulaturu nádoru na modelech transgenních myší“. The Journal of Clinical Investigation. 119 (11): 3356–72. doi:10,1172 / JCI36308. PMC 2769187. PMID 19809158.
- ^ Mecollari, V; Nieuwenhuis, B; Verhaagen, J (2014). „Pohled na roli semaforinové signalizace třídy III při traumatu centrální nervové soustavy“. Hranice v buněčné neurovědě. 8: 328. doi:10.3389 / fncel.2014.00328. PMC 4209881. PMID 25386118.
- ^ Dobrý PF, Alapat D, Hsu A, Chu C, Perl D, Wen X, Burstein DE, Kohtz DS (listopad 2004). „Role pro signalizaci semaforinu 3A při degeneraci hipokampálních neuronů během Alzheimerovy choroby“. J. Neurochem. 91 (3): 716–36. doi:10.1111 / j.1471-4159.2004.02766.x. PMID 15485501. S2CID 25337688.
- ^ A b De Winter F, Vo T, Stam FJ, Wisman LA, Bär PR, Niclou SP, van Muiswinkel FL, Verhaagen J (2006). „Exprese chemorepellentu Semaphorin 3A je selektivně indukována v terminálních Schwannových buňkách podskupiny neuromuskulárních synapsí, které vykazují omezenou anatomickou plasticitu a zvýšenou zranitelnost při onemocnění motorických neuronů.“ Mol. Buňka. Neurosci. 32 (1–2): 102–17. doi:10.1016 / j.mcn.2006.03.002. PMID 16677822. S2CID 466902.
- ^ Frey D, Schneider C, Xu L, Borg J, Spooren W, Caroni P (duben 2000). „Včasná a selektivní ztráta neuromuskulárních subtypů synapsí s nízkou schopností klíčení u motoneuronových onemocnění“. J. Neurosci. 20 (7): 2534–42. doi:10.1523 / JNEUROSCI.20-07-02534.2000. PMC 6772256. PMID 10729333.
Další čtení
- Schmidt EF, Strittmatter SM (2007). "Rodina proteinů CRMP a jejich role v signalizaci Sema3A". Semaforiny: Receptorové a intracelulární signalizační mechanismy. Adv. Exp. Med. Biol. Pokroky v experimentální medicíně a biologii. 600. str.1–11. doi:10.1007/978-0-387-70956-7_1. ISBN 978-0-387-70955-0. PMC 2853248. PMID 17607942.
- Bonaldo MF, Lennon G, Soares MB (1997). „Normalizace a odčítání: dva přístupy k usnadnění objevování genů“. Genome Res. 6 (9): 791–806. doi:10,1101 / gr. 6.9.791. PMID 8889548.
- Chen H, Chédotal A, He Z, Goodman CS, Tessier-Lavigne M (1997). „Neuropilin-2, nový člen rodiny neuropilinů, je vysoce afinitní receptor pro semaforiny Sema E a Sema IV, ale ne Sema III.“ Neuron. 19 (3): 547–59. doi:10.1016 / S0896-6273 (00) 80371-2. PMID 9331348. S2CID 17985062.
- Takahashi T, Nakamura F, Jin Z, Kalb RG, Strittmatter SM (1999). „Semaforiny A a E působí jako antagonisté neuropilinu-1 a agonisté neuropilin-2 receptorů“. Nat. Neurosci. 1 (6): 487–93. doi:10.1038/2203. PMID 10196546. S2CID 38320889.
- Takahashi T, Fournier A, Nakamura F, Wang LH, Murakami Y, Kalb RG, Fujisawa H, Strittmatter SM (1999). „Plexin-neuropilin-1 komplexy tvoří funkční receptory semaforinu-3A“. Buňka. 99 (1): 59–69. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 80062-8. PMID 10520994. S2CID 18167425.
- Castellani V, De Angelis E, Kenwrick S, Rougon G (2003). „Cis a trans interakce L1 s neuropilinem-1 kontrolují axonální reakce na semaforin 3A“. EMBO J.. 21 (23): 6348–57. doi:10.1093 / emboj / cdf645. PMC 136949. PMID 12456642.
- Eastwood SL, Law AJ, Everall IP, Harrison PJ (2003). „Axonální chemorepellant semaforin 3A je zvýšen v mozečku u schizofrenie a může přispívat k jeho synaptické patologii“. Mol. Psychiatrie. 8 (2): 148–55. doi:10.1038 / sj.mp.4001233. PMID 12610647.
- Rieger J, Wick W, Weller M (2003). „Lidské maligní gliomové buňky exprimují semaforiny a jejich receptory, neuropiliny a plexiny“. Glia. 42 (4): 379–89. doi:10,1002 / glia.10210. PMID 12730958. S2CID 45643250.
- Serini G, Valdembri D, Zanivan S, Morterra G, Burkhardt C, Caccavari F, Zammataro L, Primo L, Tamagnone L, Logan M, Tessier-Lavigne M, Taniguchi M, Püschel AW, Bussolino F (2003). "Semaforiny třídy 3 kontrolují vaskulární morfogenezi inhibicí funkce integrinu". Příroda. 424 (6947): 391–7. doi:10.1038 / nature01784. PMID 12879061. S2CID 33858142.
- Bachelder RE, Lipscomb EA, Lin X, Wendt MA, Chadborn NH, Eickholt BJ, Mercurio AM (2003). „Konkurenční autokrinní dráhy zahrnující alternativní ligandy neuropilinu-1 regulují chemotaxi buněk karcinomu“. Cancer Res. 63 (17): 5230–3. PMID 14500350.
- Catalano A, Caprari P, Rodilossi S, Betta P, Castellucci M, Casazza A, Tamagnone L, Procopio A (2004). „Cross-talk mezi vaskulárním endoteliálním růstovým faktorem a cestou semaforinu-3A v regulaci normální a maligní proliferace mezoteliálních buněk“. FASEB J.. 18 (2): 358–60. doi:10.1096 / fj.03-0513fje. PMID 14656993. S2CID 40257983.
- Bagnard D, Sainturet N, Meyronet D, Perraut M, Miehe M, Roussel G, Aunis D, Belin MF, Thomasset N (2004). „Diferenční aktivace MAP kináz během odpuzování nebo apoptózy nervových progenitorových buněk indukovaných semaforinem 3A“. Mol. Buňka. Neurosci. 25 (4): 722–31. doi:10.1016 / j.mcn.2003.12.007. PMID 15080899. S2CID 25408613.
- Dobrý PF, Alapat D, Hsu A, Chu C, Perl D, Wen X, Burstein DE, Kohtz DS (2005). „Role pro signalizaci semaforinu 3A při degeneraci hipokampálních neuronů během Alzheimerovy choroby“. J. Neurochem. 91 (3): 716–36. doi:10.1111 / j.1471-4159.2004.02766.x. PMID 15485501. S2CID 25337688.
- Marzioni D, Tamagnone L, Capparuccia L, Marchini C, Amici A, Todros T, Bischof P, Neidhart S, Grenningloh G, Castellucci M (2005). „Omezená inervace dělohy a placenty během těhotenství: důkazy o roli odpuzujícího signálu Semaphorin 3A“. Dev. Dyn. 231 (4): 839–48. doi:10.1002 / dvdy.20178. PMID 15517571. S2CID 33880938.
- Gu C, Yoshida Y, Livet J, Reimert DV, Mann F, Merte J, Henderson CE, Jessell TM, Kolodkin AL, Ginty DD (2005). "Semaforin 3E a plexin-D1 kontrolují vaskulární vzorec nezávisle na neuropilinech". Věda. 307 (5707): 265–8. doi:10.1126 / science.1105416. PMID 15550623. S2CID 36470855.
- Kashiwagi H, Shiraga M, Kato H, Kamae T, Yamamoto N, Tadokoro S, Kurata Y, Tomiyama Y, Kanakura Y (2005). "Negativní regulace funkce krevních destiček vylučovaným buněčným odpudivým proteinem, semaforin 3A". Krev. 106 (3): 913–21. doi:10.1182 / krev-2004-10-4092. PMID 15831706.
- Tannemaat MR, Korecka J, Ehlert EM, Mason MR, van Duinen SG, Boer GJ, Malessy MJ, Verhaagen J (2007). „Lidský neurom obsahuje zvýšené hladiny semaforinu 3A, který obklopuje nervová vlákna a omezuje prodloužení neuritů in vitro“. J. Neurosci. 27 (52): 14260–4. doi:10.1523 / JNEUROSCI.4571-07.2007. PMC 6673446. PMID 18160633.
externí odkazy
- SEMA3A umístění lidského genu v UCSC Genome Browser.
- SEMA3A podrobnosti o lidském genu v UCSC Genome Browser.
- Přehled všech strukturálních informací dostupných v PDB pro UniProt: O08665 (Mouse Semaphorin-3A) na PDBe-KB.