Голая кутикула - Naked cuticle
Голая кутикула (Nkd) представляет собой консервативное семейство внутриклеточных белков, кодируемых у большинства животных геномы. Оригинальные мутанты были открыты нобелевскими лауреатами 1995 года. Кристиан Нюсслейн-Фольхард и Эрик Ф. Вишаус и его коллеги в своих генетических скринингах мутантов, формирующих паттерн, у плодовой мушки Drosophila melanogaster.[1] Семейство генов Nkd было впервые клонировано в лаборатории Мэтью П. Скотт. Как и многие умно названные мутанты-мухи, название «голая кутикула» происходит от того факта, что у мутантов отсутствует большая часть волосовидных выступов на брюшной кутикуле, и поэтому они выглядят «голыми».[нужна цитата ]
У дрозофилы nkd - это сегмент – полярность ген класса, ограничивающий пространственную протяженность Сигнальный путь Wnt активность, похожая на то, как Исправлено (Ptc) ген регулирует Сигнальный путь ежа; т.е. ткань формы Nkd и Ptc градиенты сигнализации Wnt и Hedgehog. Nkd был связан с передачей сигналов Wnt на основе расширения передачи сигналов Wnt в мутантах nkd за счет сверхэкспрессии Nkd, имитирующей потерю передачи сигналов Wnt,[2] и путем связывания белка Nkd с белком, передающим сигнал Wnt. Растрепанный (Дш).[3]
Белки Nkd состоят по крайней мере из четырех хорошо законсервированных блоков аминокислотной последовательности, перемежающихся вариабельными областями.[4][5] Блоки консервативной последовательности, от N-конца до C-конца, следующие: 1) N-концевой мотив закрепления мембраны, который у млекопитающих подвержен миристоилирование;[6][7] 2) одинарная, расширенная EF рука мотив (называемый «EFX» или «NH2»), который связывает белки Dsh / Dvl;[4][8] 3) тридцать аминокислот амфипатический альфа-спираль мотив, который в белке Nkd мухи опосредует ядерную транслокацию[9] и что белок Nkd1 человека препятствует взаимодействию между мотивом EF-hand и белками Dvl;[10] и 4) C-терминал Гистидин -богатая последовательность неизвестной функции. Белки Nkd позвоночных (и беспозвоночных) имеют дополнительные области гомологии, которые предположительно опосредуют специфические функции белков. Например, Nkd2, но не Nkd1 ассоциируется с секретным EGF -семейный лиганд TGF альфа через последовательность между третьим и четвертым блоком, которая есть только в Nkd2,[6] и последовательность между третьим и четвертым блоками, которая является высококонсервативной у видов Drosophila, но не присутствует в более отдаленно родственных комар Anopheles gambiae Nkd, ни у каких известных позвоночных Nkds не опосредует ядерный импорт через связывание с ядерным фактором импорта. импортин -альфа3.[11]
Есть два белка Nkd (Nkd1 и Nkd2 ) у большинства позвоночных, включая человека, но некоторые низшие позвоночные имеют дополнительные белки Nkd (например, Nkd3 у рыбок данио[12]). Мыши с мутантным белком Nkd1 имели легкий дефект созревания сперматозоидов,[13] но мыши, лишенные как Nkd1, так и Nkd2, были жизнеспособными без очевидных дефектов спермы.[14] У рыбок данио гены Nkd регулируют передачу сигналов Wnt.[12][15]
Транскрипция мРНК генов Nkd индуцируется передачей сигналов Wnt у различных животных, так что экспрессия nkd является показателем активности Wnt.[2][16] Поскольку Nkd ингибирует передачу сигналов Wnt, гены Nkd содержат негативный отзыв механизм.
Источники
- ^ Юргенс, Г., Вишаус, Э., Нусслейн-Фольхард, К., Клудинг Х. 1984. Мутации, влияющие на структуру кутикулы личинки у Drosophila melanogaster. II. Зиготические локусы на третьей хромосоме. Арка Вильгельма Ру. Dev. Биол. 193, 283–295, 1984.
- ^ а б Зенг В., Уортон К.А. младший, Мак Дж. А., Ван К., Гадбо М., Суяма К., Кляйн П.С., Скотт М.П. голая кутикула кодирует индуцибельный антагонист передачи сигналов Wnt. Природа. 2000 17 февраля; 403 (6771): 789-95. PMID 10693810
- ^ Руссет Р., Мак Дж. А., Уортон К. А. младший, Аксельрод Д. Д., Кадиган К. М., Фиш М. П., Нусс Р., Скотт МП. Цели голой кутикулы растрепаны, чтобы противодействовать передаче сигнала Wnt. Genes Dev. 2001 15 марта; 15 (6): 658-71.PMID 11274052
- ^ а б Уортон К.А. младший, Циммерманн Г., Руссет Р., Скотт М.П. Белки позвоночных, родственные голой кутикуле дрозофилы, связывают Disheveled и противодействуют передаче сигналов Wnt. Dev Biol. 2001 июн 1; 234 (1): 93-106.PMID 11356022
- ^ Като М. Молекулярное клонирование, структура гена и анализ экспрессии NKD1 и NKD2. Int J Oncol. 2001 ноя; 19 (5): 963-9.PMID 11604995
- ^ а б Ли С., Франклин Дж. Л., Грейвс-Дил Р., Джером В. Г., Цао З., Коффи Р. Дж.. Миристоилированный Naked2 сопровождает трансформирующий фактор роста альфа к базолатеральной плазматической мембране поляризованных эпителиальных клеток. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2004, 13 апреля; 101 (15): 5571-6. Epub 2004 2 апреля.PMID 15064403
- ^ Чан С.С., Чжан С., Кагатай Т., Уортон К.А. Младший. Клеточно-автономная, миристил-независимая активность антагониста Drosophila Wnt / Wingless Голая кутикула (Nkd). Dev Biol. 2007 15 ноября; 311 (2): 538-53. Epub 2007 15 сентября.PMID 17942091
- ^ Ян Д., Уоллингфорд Дж. Б., Сан Т. К., Нельсон А. М., Саканака К., Рейнхард К., Харланд Р. М., Фантл В. Дж., Уильямс Л. Т.. Автономная клеточная регуляция множественных Dishevelled-зависимых путей с помощью Nkd млекопитающих. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2001, 27 марта; 98 (7): 3802-7. PMID 11274398
- ^ Waldrop S, Chan CC, Cagatay T, Zhang S, Rousset R, Mack J, Zeng W, Fish M, Zhang M, Amanai M, Wharton KA Jr. Нетрадиционный мотив ядерной локализации имеет решающее значение для функционирования антагониста Drosophila Wnt / wingless Голая кутикула. Генетика. 2006 сентябрь; 174 (1): 331-48. Epub 2006 18 июля.PMID 16849595
- ^ Guo J, Cagatay T, Zhou G, Chan CC, Blythe S, Suyama K, Zheng L, Pan K, Qian C, Hamelin R, Thibodeau SN, Klein PS, Wharton KA, Liu W. Мутации в гомологе голой кутикулы человека NKD1 обнаруженный при колоректальном раке, изменяет передачу сигналов Wnt / Dvl / бета-катенин. PLoS One. 2009 24 ноября; 4 (11): e7982.PMID 19956716
- ^ Chan CC, Zhang S, Rousset R, Wharton KA Jr. Обнаженная кутикула дрозофилы (Nkd) задействует ядерный адаптер импорта Importin-alpha3 для противодействия передаче сигналов Wnt / бета-катенина. Dev Biol. 1 июня 2008 г .; 318 (1): 17-28. Epub 2008 18 марта.PMID 18423435
- ^ а б Schneider I, Schneider PN, Derry SW, Lin S, Barton LJ, Westfall T., Slusarski DC. Nkd1 рыбок данио способствует деградации Dvl и необходим для формирования паттерна слева направо. Dev Biol. 2010 декабрь 1; 348 (1): 22-33. Epub 2010 19 сентября.PMID 20858476
- ^ Ли Кью, Исикава Т.О., Миёси Х., Осима М., Такето ММ. Нацеленная мутация Nkd1 нарушает сперматогенез мышей. J Biol Chem. 2005 28 января; 280 (4): 2831-9. Epub 2004 16 ноября.PMID 15546883
- ^ Жизнеспособные мыши с комплексными мутациями в антагонистах пути Wnt / Dvl nkd1 и nkd2. Zhang S, Cagatay T., Amanai M, Zhang M, Kline J, Castrillon DH, Ashfaq R, Oz OK, Wharton KA Jr., Mol Cell Biol. 2007 июн; 27 (12): 4454-64. Epub 2007 16 апреля.PMID 17438140
- ^ Van Raay TJ, Coffey RJ, Solnica-Krezel L. Рыбы-данио Naked1 и Naked2 противодействуют канонической и неканонической передаче сигналов Wnt. Dev Biol. 2007 15 сентября; 309 (2): 151-68. Epub 2007 21 апреля.PMID 17689523
- ^ Чанг Дж. Л., Чанг М. В., Бароло С., Кадиган К. М.. Регулирование голой кутикулы антагониста обратной связи посредством передачи сигналов Wingless. Dev Biol. 2008 15 сентября; 321 (2): 446-54. Epub 2008 6 июня.PMID 18585374