Галектин-3 - Galectin-3

LGALS3
Protein LGALS3 PDB 1a3k.png
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыLGALS3, CBP35, GAL3, GALBP, GALIG, L31, LGALS2, MAC2, лектин, растворимый связывающий галактозид 3, галектин 3
Внешние идентификаторыOMIM: 153619 MGI: 96778 ГомолоГен: 37608 Генные карты: LGALS3
Расположение гена (человек)
Хромосома 14 (человек)
Chr.Хромосома 14 (человек)[1]
Хромосома 14 (человек)
Genomic location for LGALS3
Genomic location for LGALS3
Группа14q22.3Начинать55,124,110 бп[1]
Конец55,145,423 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон
PBB GE LGALS3 208949 s at fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez

3958

16854

Ансамбль

ENSG00000131981

ENSMUSG00000050335

UniProt

P17931

P16110

RefSeq (мРНК)

NM_001177388
NM_002306
NM_001357678

NM_001145953
NM_010705

RefSeq (белок)

NP_002297
NP_001344607

н / д

Расположение (UCSC)Chr 14: 55.12 - 55.15 МбChr 14: 47.37 - 47.39 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Галектин-3 это белок что у людей кодируется LGALS3 ген.[5][6] Галектин-3 входит в состав лектин семья, из которых 14 млекопитающее галектины были идентифицированы.[7][8]

Галектин-3 составляет примерно 30 кДа и, как и все галектины, содержит углевод -распознавание-связывающий домен (CRD) около 130 аминокислоты которые обеспечивают специфическое связывание β-галактозиды.[7][9][10][11]

Галектин-3 (Gal-3) также является членом семейства бета-галактозид-связывающих белков, которые играют важную роль в межклеточная адгезия, клеточная матрица взаимодействия, макрофаг активация, ангиогенез, метастаз, апоптоз.

Галектин-3 кодируется одним геном LGALS3, расположенным на хромосоме 14, локус q21 – q22.[7][12] Галектин-3 экспрессируется в ядро, цитоплазма, митохондрия, клеточная поверхность и внеклеточное пространство.[7][9][10]

Функция

Галектин-3 имеет сродство к бета-галактозиды и экспонаты противомикробный активность против бактерий и грибков.[8]

Этот белок было показано, что участвует в следующих биологические процессы: клеточная адгезия, активация клеток и химиотерапия, рост клеток и дифференциация, клеточный цикл, и апоптоз.[7] Учитывая широкую биологическую функциональность галектина-3, было продемонстрировано, что он участвует в рак, воспаление и фиброз, сердечное заболевание, и Инсульт.[7][11][13][14] Исследования также показали, что экспрессия галектина-3 вовлечена во множество процессов, связанных с сердечной недостаточностью, включая пролиферацию миофибробластов, фиброгенез, восстановление тканей, воспаление и ремоделирование желудочков.[13][15][16]

Галектин-3 ассоциирует с первичная ресничка и модулирует киста почек рост в врожденная поликистозная болезнь почек.[17]

Функциональные роли галектины в клеточной реакции на повреждение мембран быстро расширяются.[18][19][20] Недавно было показано, что Галектин-3 набирает ESCRT к поврежденным лизосомам, чтобы лизосомы можно было восстановить.[19]

Клиническое значение

Фиброз

Корреляция между уровнями экспрессии галектина-3 и различными типами фиброз был найден. Галектин-3 - это усиленный в случаях фиброза печени, фиброза почек и идиопатический фиброз легких (IPF). В нескольких исследованиях с мышами с дефицитом галектина-3 или отсутствием галектина, условия, которые вызвали развитие у контрольных мышей. IPF фиброз почек или печени либо индуцировал ограниченный фиброз, либо не индуцировал фиброз полностью.[21][22][23] Компании разработали модуляторы галектина, которые блокируют связывание галектинов с углеводными структурами. Ингибитор галектина-3, TD139 и GR-MD-02 потенциально могут лечить фиброз.[23]

Сердечно-сосудистые заболевания

Было обнаружено, что повышенные уровни галектина-3 в значительной степени связаны с более высоким риском смерти как у пациентов с острой декомпенсированной сердечной недостаточностью, так и у пациентов с хронической сердечной недостаточностью.[24][25] У нормального человека мышиный, а уровни галектина-3 в клетках крысы низкие. Однако по мере прогрессирования болезни сердца усиление регулирования галектина-3 происходит в миокард.[26]

Галектин-3 также может использоваться в качестве биомаркер для выявления лиц из группы риска и прогнозирования реакции пациента на различные лекарства и методы лечения. Например, уровни галектина-3 можно использовать для раннего выявления предрасположенных к сердечной недостаточности сердца и привести к стратегиям вмешательства, включая противовоспалительные агенты широкого спектра.[13] Одно исследование показало, что люди с систолический сердечная недостаточность ишемический происхождение и повышенный уровень галектина-3 могут выиграть от статины лечение.[27] Галектин-3 также считается фактором, способствующим ремоделирование желудочков следующий восстановление митрального клапана, и может выявлять пациентов, которым требуется дополнительная терапия для получения положительного обратное ремоделирование.[28]

Рак

Широкий спектр эффектов галектина-3 на раковые клетки обусловлены уникальной структурой и различными свойствами взаимодействия молекулы. Сверхэкспрессия и изменения в локализация молекул галектина-3 влияет на прогноз пациента, а нацеливание на действие галектина-3 представляет собой многообещающую терапевтическую стратегию для разработки эффективных терапевтические агенты для лечения рака.

Сверхэкспрессия и изменения в суб- и межклеточный локализация галектина-3 обычно наблюдается в раковый условия. Многие свойства взаимодействия и связывания галектина-3 влияют на различные клеточные активности в зависимости от его местоположения. Измененная экспрессия галектина-3 может повлиять на рак рост клеток и дифференциация, химиотерапия, апоптоз, иммуносупрессия, ангиогенез, адгезия, вторжение и метастаз.[29]

Галектин-3 чрезмерное выражение продвигает неопластический преобразование и поддержание преобразованных фенотипы а также усиливает опухоль адгезия клетки к внеклеточный матрикс и увеличить метастатический распространение. Галектин-3 может быть ингибитором или промотором. апоптотический в зависимости от его субклеточная локализация. В иммунной регуляции галектин-3 может регулировать активность иммунных клеток и способствует опухоль уклонение ячейки от иммунная система. Галектин-3 также способствует продвижению ангиогенез.[29]

Роль галектинов и галектина-3, в частности, при раке была тщательно исследована.[30] Следует отметить, что галектин-3 играет важную роль в метастазировании рака.[31]

Клинические применения

Как индикатор сердечно-сосудистого риска

Хроническая сердечная недостаточность было обнаружено, что на это указывает тесты галектина-3 с использованием АРХИТЕКТОРА иммунохимия платформа, разработанная BG Medicine и продаваемая Abbott, помогает определить, какие пациенты подвергаются наибольшему риску заболевания. Этот тест также предлагается на платформе VIDAS, продаваемой компанией bioMérieux.[32] Pecta-Sol C связывается с сайтами связывания галектина-3 на поверхности клеток в качестве превентивной меры, созданной Исааком Элиазом совместно с EcoNugenics.[33]

Галектин-3 - это усиленный у пациентов с идиопатический фиброз легких. Клетки, которые получают стимуляцию галектином-3 (фибробласты, эпителиальные клетки, и миофибробласты ) усиленный формирование фиброз и образование коллагена.[34] Фиброз необходим во многих аспектах внутрителового регенерация. Выстилка миокарда постоянно подвергается необходимому фиброзу, а ингибирование галектина-3 мешает работе миокарда. фиброгенез. Исследование пришло к выводу, что препараты, связывающиеся с галектином-3, будут полезны тем, у кого слишком сильный фиброз сердца, но потенциально могут иметь неприятные последствия для тех, кто нуждается в реструктуризации сердца.[34]

Galecto Biotech - еще одна исследовательская компания, занимающаяся разработкой лекарств с использованием галектина-3 для лечения фиброз, конкретно идиопатический фиброз легких.[35] Galectin Therapeutics в США также использует галектины для своих исследований, недавно обнаруживших, что ингибирование галектина-3 значительно снижает портальная гипертензия и фиброз у мышей.[36]

Биомаркеры

Галектин-3 все чаще используется в качестве диагностический маркер для разных видов рака. Его можно проверять и использовать в качестве прогностического фактора для прогнозирования прогрессирования рака. Галектин-3 по-разному влияет на разные типы рака.[37] Один из подходов к раку с высокой экспрессией галектина-3 заключается в использовании низкомолекулярного ингибирования галектина-3 для усиления ответа на лечение.[38]

Взаимодействия

LGALS3 был показан взаимодействовать с LGALS3BP.[39][40][41]

В меланоцитарных клетках экспрессия гена LGALS3 может регулироваться MITF.[42]

Рекомендации

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000131981 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000050335 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ Раз А., Карми П., Раз Т., Хоган В., Мохамед А., Вулман С. Р. (апрель 1991 г.). «Молекулярное клонирование и хромосомное картирование человеческого галактозид-связывающего белка». Исследования рака. 51 (8): 2173–8. PMID  2009535.
  6. ^ Barondes SH, Cooper DN, Gitt MA, Leffler H (август 1994). «Галектины. Структура и функции большого семейства лектинов животных». Журнал биологической химии. 269 (33): 20807–10. PMID  8063692.
  7. ^ а б c d е ж Думич Дж., Дабелич С., Флёгель М. (апрель 2006 г.). «Галектин-3: бесконечная история». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Общие предметы. 1760 (4): 616–35. Дои:10.1016 / j.bbagen.2005.12.020. PMID  16478649.
  8. ^ а б «Ген Entrez: лектин LGALS3, галактозид-связывающий, растворимый, 3».
  9. ^ а б Лю FT, Паттерсон Р. Дж., Ван Дж. Л. (сентябрь 2002 г.). «Внутриклеточные функции галектинов». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Общие предметы. 1572 (2–3): 263–73. Дои:10.1016 / S0304-4165 (02) 00313-6. PMID  12223274.
  10. ^ а б Купер Д. Н. (сентябрь 2002 г.). «Галектиномика: поиск тем по сложности». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Общие предметы. 1572 (2–3): 209–31. Дои:10.1016 / S0304-4165 (02) 00310-0. PMID  12223271.
  11. ^ а б Хендерсон, Северная Каролина, Сетхи Т. (июль 2009 г.). «Регулирование воспаления галектином-3». Иммунологические обзоры. 230 (1): 160–71. Дои:10.1111 / j.1600-065X.2009.00794.x. PMID  19594635..
  12. ^ Раймонд Дж., Зимоньич Д. Б., Миньон С., Маттей М., Попеску Н. С., Монсиньи М., Легран А. (сентябрь 1997 г.). «Картирование гена галектина-3 (LGALS3) на хромосоме 14 человека в области 14q21-22». Геном млекопитающих. 8 (9): 706–7. Дои:10.1007 / s003359900548. PMID  9271684.
  13. ^ а б c Sharma UC, Pokharel S, van Brakel TJ, van Berlo JH, Cleutjens JP, Schroen B. и др. (Ноябрь 2004 г.). «Галектин-3 отмечает активированные макрофаги в склонном к отказу гипертрофированном сердце и способствует сердечной дисфункции». Тираж. 110 (19): 3121–8. Дои:10.1161 / 01.CIR.0000147181.65298.4D. PMID  15520318.
  14. ^ Ян Ю.П., Ланг Б.Т., Вемуганти Р., Демпси Р.Дж. (сентябрь 2009 г.). «Галектин-3 опосредует постишемическое ремоделирование ткани». Исследование мозга. 1288: 116–24. Дои:10.1016 / j.brainres.2009.06.073. PMID  19573520.
  15. ^ Лю Й.Х., Д'Амброзио М., Ляо Т.Д., Пэн Х., Рхалеб Н.Э., Шарма У. и др. (Февраль 2009 г.). «N-ацетил-серил-аспартил-лизил-пролин предотвращает ремоделирование и дисфункцию сердца, вызванную галектином-3, лектином, регулирующим адгезию / рост млекопитающих». Американский журнал физиологии. Сердце и физиология кровообращения. 296 (2): H404-12. Дои:10.1152 / ajpheart.00747.2008. ЧВК  2643891. PMID  19098114.
  16. ^ Lin YH, Lin LY, Wu YW, Chien KL, Lee CM, Hsu RB и др. (Ноябрь 2009 г.). «Взаимосвязь между сывороточным галектином-3 и сывороточными маркерами обновления сердечного внеклеточного матрикса у пациентов с сердечной недостаточностью». Clinica Chimica Acta; Международный журнал клинической химии. 409 (1–2): 96–9. Дои:10.1016 / j.cca.2009.09.001. PMID  19747906.
  17. ^ Chiu MG, Johnson TM, Woolf AS, Dahm-Vicker EM, Long DA, Guay-Woodford L, et al. (Декабрь 2006 г.). «Галектин-3 связывается с первичной ресничкой и модулирует рост кист при врожденной поликистозной болезни почек». Американский журнал патологии. 169 (6): 1925–38. Дои:10.2353 / ajpath.2006.060245. ЧВК  1762475. PMID  17148658.
  18. ^ Jia J, Abudu YP, Claude-Taupin A, Gu Y, Kumar S, Choi SW и др. (Апрель 2018). «Галектины контролируют mTOR в ответ на повреждение эндомембраны». Молекулярная клетка. 70 (1): 120–135.e8. Дои:10.1016 / j.molcel.2018.03.009. ЧВК  5911935. PMID  29625033.
  19. ^ а б Цзя Дж., Клод-Топин А., Гу И, Чой С.В., Петерс Р., Бисса Б. и др. (Январь 2020 г.). «Галектин-3 координирует клеточную систему для восстановления и удаления лизосом». Клетка развития. 52 (1): 69–87.e8. Дои:10.1016 / j.devcel.2019.10.025. ЧВК  6997950. PMID  31813797.
  20. ^ Джиа Дж, Бисса Б., Брехт Л., Аллерс Л., Чой С.В., Гу И и др. (Январь 2020 г.). «AMPK, регулятор метаболизма и аутофагии, активируется лизосомным повреждением через новую систему передачи сигнала убиквитина, направляемую галектином». Молекулярная клетка. 77 (5): 951–969.e9. Дои:10.1016 / j.molcel.2019.12.028. PMID  31995728.
  21. ^ Henderson NC, Mackinnon AC, Farnworth SL, Poirier F, Russo FP, Iredale JP, et al. (Март 2006 г.). «Галектин-3 регулирует активацию миофибробластов и фиброз печени». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 103 (13): 5060–5. Bibcode:2006PNAS..103.5060H. Дои:10.1073 / pnas.0511167103. ЧВК  1458794. PMID  16549783.
  22. ^ Хендерсон NC, Маккиннон AC, Фарнворт С.Л., Кипари Т., Хаслетт С., Иредейл Дж. П. и др. (Февраль 2008 г.). «Экспрессия и секреция галектина-3 связывает макрофаги с развитием почечного фиброза». Американский журнал патологии. 172 (2): 288–98. Дои:10.2353 / ajpath.2008.070726. ЧВК  2312353. PMID  18202187.
  23. ^ а б Маккиннон А.С., Гиббонс М.А., Фарнворт С.Л., Леффлер Х., Нильссон Ю.Дж., Делейн Т. и др. (Март 2012 г.). «Регулирование трансформирующего фиброза легких, управляемого фактором роста-β1, галектином-3». Американский журнал респираторной медицины и реанимации. 185 (5): 537–46. Дои:10.1164 / rccm.201106-0965OC. ЧВК  3410728. PMID  22095546.
  24. ^ van Kimmenade RR, Januzzi JL, Ellinor PT, Sharma UC, Bakker JA, Low AF, et al. (Сентябрь 2006 г.). «Полезность аминоконцевого натрийуретического пептида, галектина-3 и апелина для оценки состояния пациентов с острой сердечной недостаточностью». Журнал Американского колледжа кардиологии. 48 (6): 1217–24. Дои:10.1016 / j.jacc.2006.03.061. PMID  16979009.
  25. ^ Лок Диджей, Ван Дер Меер П., де ла Порте П. У., Липсик Э, Ван Вийнгаарден Дж., Хиллеге Х.Л., ван Велдхуйзен Диджей (май 2010 г.) «Прогностическое значение галектина-3, нового маркера фиброза, у пациентов с хронической сердечной недостаточностью: данные исследования DEAL-HF». Клинические исследования в кардиологии. 99 (5): 323–8. Дои:10.1007 / s00392-010-0125-y. ЧВК  2858799. PMID  20130888.
  26. ^ де Бур Р.А., Вурс А.А., Мунтендам П., ван Гилст У.Х., ван Вельдхейзен Д.И. (сентябрь 2009 г.). «Галектин-3: новый медиатор развития и прогрессирования сердечной недостаточности». Европейский журнал сердечной недостаточности. 11 (9): 811–7. Дои:10.1093 / eurjhf / hfp097. PMID  19648160.
  27. ^ Гуллестад Л., Уеланд Т., Кьекшус Дж., Нимо С.Х., Хулте Дж., Мунтендам П. и др. (Сентябрь 2012 г.). «Галектин-3 предсказывает ответ на терапию статинами в контролируемом многонациональном исследовании розувастатина при сердечной недостаточности (КОРОНА)». Европейский журнал сердца. 33 (18): 2290–6. Дои:10.1093 / eurheartj / ehs077. PMID  22513778.
  28. ^ Kortekaas KA, Hoogslag GE, de Boer RA, Dokter MM, Versteegh MI, Braun J и др. (Сентябрь 2013). «Галектин-3 и обратное ремоделирование левого желудочка после хирургической пластики митрального клапана». Европейский журнал сердечной недостаточности. 15 (9): 1011–8. Дои:10.1093 / eurjhf / hft056. PMID  23576289.
  29. ^ а б Newlaczyl AU, Ю. LG (декабрь 2011 г.). «Галектин-3 - мастер на все руки от рака». Письма о раке. 313 (2): 123–8. Дои:10.1016 / j.canlet.2011.09.003. PMID  21974805.
  30. ^ Лю Ф.Т., Рабинович Г.А. (январь 2005 г.). «Галектины как модуляторы опухолевой прогрессии». Обзоры природы. Рак. 5 (1): 29–41. Дои:10.1038 / nrc1527. PMID  15630413.
  31. ^ Reticker-Flynn NE, Malta DF, Winslow MM, Lamar JM, Xu MJ, Underhill GH, et al. (2012). «Комбинаторная платформа внеклеточного матрикса выявляет взаимодействия межклеточного матрикса, которые коррелируют с метастазированием». Nature Communications. 3 (3): 1122. Bibcode:2012 НатКо ... 3.1122R. Дои:10.1038 / ncomms2128. ЧВК  3794716. PMID  23047680.
  32. ^ Росс, Д. «Тест Галектина-3 компании Abbott предоставляет врачам в Европе новый инструмент для оценки прогноза пациента с хронической сердечной недостаточностью». Получено 28 ноября 2013.
  33. ^ Бречка Н (2009). "Давление на рак". Получено 28 ноября 2013. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  34. ^ а б Yu L, Ruifrok WP, Meissner M, Bos EM, van Goor H, Sanjabi B и др. (Январь 2013). «Генетическое и фармакологическое ингибирование галектина-3 предотвращает ремоделирование сердца, влияя на фиброгенез миокарда». Циркуляция: сердечная недостаточность. 6 (1): 107–17. Дои:10.1161 / circheartfailure.112.971168. PMID  23230309.
  35. ^ Гарбер К. (июнь 2013 г.). «Галекто Биотех». Природа Биотехнологии. 31 (6): 481. Дои:10.1038 / nbt0613-481. PMID  23752421.
  36. ^ «Доклинические данные Galectin Therapeutics, опубликованные в PLOS ONE, показывают, что ингибиторы галектина обращают цирроз и значительно снижают фиброз и портальную гипертензию». Globe Newswire. Получено 28 ноября 2013.
  37. ^ Идикио HA (19 октября 2011 г.). «Гены галектина-3 и Beclin1 / Atg6 при раке человека: использование тканевой панели кДНК, qRT-PCR и модели логистической регрессии для идентификации биомаркеров раковых клеток». PLOS ONE. 6 (10): e26150. Bibcode:2011PLoSO ... 626150I. Дои:10.1371 / journal.pone.0026150. ЧВК  3198435. PMID  22039439.
  38. ^ Cay T (март 2011 г.). «Иммуногистохимическая экспрессия галектина-3 при раке: обзор литературы». Турок Патолоджи Дергиси. 1. 28 (1): 1–10. Дои:10.5146 / tjpath.2012.01090. PMID  22207425.
  39. ^ Розенберг И., Чераил Б.Дж., Иссельбахер К.Дж., Пиллай С. (октябрь 1991 г.). «Mac-2-связывающие гликопротеины. Предполагаемые лиганды для цитозольного бета-галактозидного лектина». Журнал биологической химии. 266 (28): 18731–6. PMID  1917996.
  40. ^ Котс К., Тейлор Э, Халенбек Р., Касипит С., Ван А. (июль 1993 г.). «Клонирование и характеристика человеческого Mac-2-связывающего белка, нового члена суперсемейства, определяемого богатым цистеином доменом рецептора макрофагов-поглотителей». Журнал биологической химии. 268 (19): 14245–9. PMID  8390986.
  41. ^ Тинари Н., Кувабара И., Хуфлейт М.Э., Шен П.Ф., Якобелли С., Лю FT (январь 2001 г.). «Гликопротеин 90K / MAC-2BP взаимодействует с галектином-1 и опосредует индуцированную галектином-1 агрегацию клеток». Международный журнал рака. 91 (2): 167–72. Дои:10.1002 / 1097-0215 ​​(200002) 9999: 9999 <:: aid-ijc1022> 3.3.co; 2-кв.. PMID  11146440.
  42. ^ Хук К.С., Шлегель Н.С., Эйххофф О.М., Видмер Д.С., Преториус К., Эйнарссон С.О. и др. (Декабрь 2008 г.). «Новые мишени MITF идентифицированы с использованием двухэтапной стратегии ДНК-микрочипов». Исследования пигментных клеток и меланомы. 21 (6): 665–76. Дои:10.1111 / j.1755-148X.2008.00505.x. PMID  19067971.

Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.