HAND1 - HAND1

HAND1
Идентификаторы
Псевдонимы	HAND1, Hxt, Thing1, bHLHa27, eHand, производные сердца и нервного гребня экспрессируются 1
Внешние идентификаторы	OMIM: 602406 MGI: 103577 ГомолоГен: 3545 Генные карты: HAND1
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 5 (человек)[1] Группа 5q33.2 Начните 154,474,972 бп[1] Конец 154,478,227 бп[1]
Расположение гена (Мышь) Chr. Хромосома 11 (мышь)[2] Группа 11 B1.3 | 11 35,27 см Начните 57,828,705 бп[2] Конец 57,832,818 бп[2]
Экспрессия РНК шаблон Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология Молекулярная функция • Связывание ДНК • последовательное связывание ДНК • активность димеризации белков • активность гомодимеризации белков • GO: 0001106 транскрипционная корепрессорная активность • GO: 0001105 активность коактиватора транскрипции • связывание фактора транскрипции • GO: 0000980 Связывание ДНК, специфичное для последовательности цис-регуляторной области РНК-полимеразы II • GO: 0001078, GO: 0001214, GO: 0001206 ДНК-связывающая активность репрессора транскрипции, специфично для РНК-полимеразы II • связывание фактора транскрипции bHLH • GO: 0001948 связывание с белками • идентичное связывание с белками • активность гетеродимеризации белков • связывание ферментов • GO: 0001200, GO: 0001133, GO: 0001201 Активность ДНК-связывающего фактора транскрипции, специфично для РНК-полимеразы II Сотовый компонент • цитоплазма • нуклеоплазма • Комплекс факторов транскрипции РНК-полимеразы II • ядрышко • ядро клетки Биологический процесс • дифференцировка гигантских клеток трофобласта • дифференциация клеток • определение асимметрии сердца влево / вправо • регуляция транскрипции, ДНК-шаблон • морфогенез сердечной перегородки • формирование сердечного левого желудочка • формирование правого желудочка сердца • развитие мезенхимы • образование мезодермы • внутриутробное эмбриональное развитие • отрицательная регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II • формирование эмбриональной сердечной трубки • транскрипция с промотора РНК-полимеразы II • отрицательная регуляция активности специфичного для последовательности ДНК связывающего фактора транскрипции • транскрипция, ДНК-шаблон • эмбриональное развитие сердечной трубки • развитие многоклеточного организма • зацикливание сердца • одонтогенез дентинсодержащего зуба • морфогенез ткани желудочков сердечной мышцы • положительная регуляция транскрипции, ДНК-шаблон • развитие сердца • отрицательная регуляция связывания ДНК с последовательностью регуляторной области РНК-полимеразы II • дифференцировка трофэктодермальных клеток • ангиогенез • морфогенез хряща • отрицательная регуляция транскрипции, ДНК-шаблон • развитие бластоцисты • положительная регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II Источники:Amigo / QuickGO
Ортологи
Виды	Человек	Мышь
Entrez	9421	15110
Ансамбль	ENSG00000113196	ENSMUSG00000037335
UniProt	O96004	Q64279
RefSeq (мРНК)	NM_004821	NM_008213
RefSeq (белок)	NP_004812	NP_032239
Расположение (UCSC)	Chr 5: 154.47 - 154.48 Мб	Chr 11: 57,83 - 57,83 Мб
PubMed поиск	[3]	[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

Белок 1, экспрессируемый производными сердца и нервного гребня это белок что у людей кодируется HAND1 ген.^[5][6][7]

Член подкласса HAND класса основная спираль-петля-спираль (bHLH) факторы транскрипции, транскрипт-1, производный от сердца и нервного гребня (РУКА1) Ген жизненно важен для развития и дифференциации трех различных эмбриологических линий, включая клетки сердечной мышцы сердца, трофобласт плаценты и васкулогенез желточного мешка.^[8][9] Наиболее тесно связан с твист-подобные гены bHLH в идентичности аминокислот и эмбриональной экспрессии HAND1 может образовывать гомо- и гетеродимерные комбинации с множеством партнеров bHLH, опосредуя транскрипционную активность в ядре.^[9][10]

Функция

Белок, кодируемый этим геном, принадлежит к основному семейству факторов транскрипции спираль-петля-спираль. Этот генный продукт является одним из двух близкородственных членов семейства, белки HAND экспрессируются в камерах развивающегося желудочка, нервном гребне сердца, эндокарде (только HAND2) и эпикарде (только HAND2). HAND1 экспрессируется миокардом первичного поля сердца и играет важную, но плохо изученную роль в морфогенезе сердца.

HAND1 работает совместно с HAND2 в развитии сердца эмбрионов на основе важнейшей системы дозирования гена HAND. Если HAND1 выражен больше или меньше, то могут образовываться морфологические аномалии; наиболее заметными являются расщелины губ и неба. Экспрессию моделировали путем включения фосфорилирования для включения и выключения экспрессии генов, которые индуцировали черепно-лицевые аномалии.^[11] Нокаут-эксперименты на мышах привели к смерти и серьезным порокам сердца, таким как нарушение сердечной петли, нарушение развития желудочков и дефектная перегородка камеры. Это помогает предположить, что экспрессия HAND1 является фактором для пациентов, страдающих врожденным пороком сердца.^[12] Однако недостаток HAND1 в дистальных областях Neural Crest не влияет на формирование краниальных особенностей.^[11] Было показано, что мутация HAND1 препятствует действию GATA4, другого жизненно важного фактора сердечной транскрипции, и связана с врожденным пороком сердца.^[13] Отсутствие обнаружения HAND1 у развивающегося эмбриона приводит ко многим структурным дефектам, которые вызывают сердечные заболевания и деформации лица, в то время как дозировка HAND1 зависит от тяжести этих заболеваний.^[11]

Факторы HAND участвуют в формировании правого желудочка, левого желудочка, артерий дуги аорты, эпикарда и эндокарда, вовлекая их как медиаторы врожденных пороков сердца. Кроме того, HAND1 уникально экспрессируется в трофобластах и ​​важен для ранней дифференцировки трофобластов.^[7]

Сердечный морфогенез

На третьей неделе развития плода рудиментарное сердце (двусторонне симметричная сердечная трубка) претерпевает характерное правостороннее изгибание, образуя асимметричную структуру с выпуклостями, которые представляют зародышевые желудочковые и предсердные камеры сердца.^[14] Возникающие из клеток, происходящих из первичного сердечного поля серпа сердца, HAND1 идет от экспрессии с обеих сторон сердечной трубки до вентральной поверхности каудального сегмента сердца и аортального мешка, а затем ограничивается внешней кривизной левого желудочка в сердце с петлей.^[14][15][16] В сочетании с HAND2 (аналогичный фактор транскрипции bHLH), дополнительные и перекрывающиеся паттерны экспрессии, как полагают, играют роль в интерпретации асимметричных сигналов в развивающемся сердце, что приводит к характерному образованию петель.^[14][17] Эти два принципа применяются в сердечном развитии эмбрионов на основе важнейшей системы дозирования гена HAND. Если HAND1 чрезмерно или недостаточно выражено, могут образовываться морфологические отклонения; наиболее заметными являются расщелины губ и неба. Экспрессию моделировали путем включения фосфорилирования для включения и выключения экспрессии генов, которые индуцировали черепно-лицевые аномалии.^[11]

HAND1 мутанты также, по-видимому, развивают спектр сердечных аномалий, как показано в экспериментах с нокаутом на мышиной модели, где HAND1-null мыши демонстрировали дефекты вентральной перегородки, аномалии AV клапана, гипоплазии желудочков и аномалии оттока.^[17][18] У людей доказательства мутации сдвига рамки считывания в домене bHLH HAND1 коррелировал с синдромом гипоплазии левых отделов сердца (серьезная форма врожденный порок сердца где левая сторона сердца сильно недоразвита), что говорит о том, что HAND1 экспрессия является фактором для пациентов, страдающих этим заболеванием.^[12][19]

Однако отсутствие HAND1 в дистальных отделах нервного гребня не влияет на формирование краниальных особенностей.^[11] Мутация HAND1 было показано, что он препятствует действию GATA4, другого жизненно важного фактора сердечной транскрипции, и связан с врожденным пороком сердца.^[13] Отсутствие HAND1 обнаружение в развивающемся эмбрионе приводит ко многим структурным дефектам, которые вызывают сердечные заболевания и деформации лица, в то время как дозировка HAND1 относится к серьезности этих недугов.^[11]

Дифференциация трофобластов

К тому же, HAND1 однозначно выражается в трофобласты и необходим для ранней дифференцировки гигантских клеток трофобласта.^[20] Гигантские клетки трофобласта необходимы для продолжения развития плаценты, участвуя в жизненно важных процессах, таких как имплантация бластоцисты, ремоделирование децидуальной оболочки матери и секреция гормонов.^[20] Важность этой связи продемонстрирована в HAND1-null мутантные мыши, у которых обнаруживаются значительные отклонения в развитии трофобластов, такие как уменьшенный эктоплацентарный конус, тонкий париетальный желточный мешок и пониженная плотность гигантских клеток трофобласта.^[21] Эти гомозиготные HAND1Нулевые мутантные эмбрионы были арестованы на E7.5 беременности, хотя могли быть спасены за счет вклада клеток дикого типа в трофобласт.^[21]

Васкулогенез желточного мешка

Выражается в высоком уровне во внеэмбриональных мембранах на протяжении всего развития, HAND1 также играет функциональную роль в развитии сосудов желточного мешка.^[22] Хотя это и не требуется строго для васкулогенеза, данные показали, что HAND1 способствует тонкой настройке васкулогенного ответа в желточном мешке, привлекая гладкомышечные клетки к эндотелиальной сети, чтобы преобразовать примитивное эндотелиальное сплетение в функциональную сосудистую систему.^[22][9] Эта взаимосвязь была продемонстрирована в HAND1-нулевая модель мыши, в которой эмбрионы без HAND1 гена имел дефект сосудистой сети желточного мешка, вызванный недостаточным очищением сосудистой сети, что привело к накоплению кроветворный клетки между желточным мешком и амнионом.^[22]

использованная литература

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000113196 - Ансамбль, Май 2017
2. GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000037335 - 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. Рассел М.В., Бейкер П., Идзумо С. (январь 1998 г.). «Клонирование, хромосомное картирование и экспрессия гена eHAND человека». Геном млекопитающих. 8 (11): 863–5. Дои:10.1007 / s003359900596. HDL:2027.42/42138. PMID  9337404. S2CID  7799338.
6. Knöfler M, Meinhardt G, Vasicek R, Husslein P, Egarter C (декабрь 1998 г.). «Молекулярное клонирование человеческого гена / кДНК Hand1 и его тканевая экспрессия в цитотрофобластических клетках и сердце». Ген. 224 (1–2): 77–86. Дои:10.1016 / S0378-1119 (98) 00511-3. PMID  9931445.
7. «Ген Entrez: производные сердца и нервного гребня HAND1, экспрессируемые 1».
8. Firulli AB (июль 2003 г.). «ГРУППА вопросов: молекулярная биология сердца и производных нервного гребня (HAND) - подкласс основных факторов транскрипции спираль-петля-спираль». Ген. 312: 27–40. Дои:10.1016 / s0378-1119 (03) 00669-3. PMID  12909338.
9. Смарт Н., Дубе К.Н., Райли ПР (июль 2010 г.). «Идентификация тимозина β4 как эффектора Hand1-опосредованного развития сосудов». Nature Communications. 1 (4): 46. Bibcode:2010НатКо ... 1 ... 46S. Дои:10.1038 / ncomms1041. ЧВК  2963826. PMID  20975697.
10. Asuthkar S, Gogineni VR, Rao JS, Velpula KK (май 2014 г.). «Ядерная транслокация Hand-1 действует как молекулярный переключатель для регулирования сосудистой радиочувствительности в опухолях медуллобластомы: белок uPAR является фактором секвестрации цитоплазмы для Hand-1». Молекулярная терапия рака. 13 (5): 1309–22. Дои:10.1158 / 1535-7163.MCT-13-0892. PMID  24623737.
11. Фирулли Б.А., Фукс Р.К., Винсент Дж.В., Клутье Д.Е., Фирулли А.Б. (август 2014 г.). «Фосфорегуляция Hand1 в нервном гребне дистальной дуги имеет важное значение для краниофациального морфогенеза». Разработка. 141 (15): 3050–61. Дои:10.1242 / dev.107680. ЧВК  4197675. PMID  25053435.
12. Ремон-Бюттнер С.М., Сирибилли Ю., Траверсо И., Кулс Б., Инга А., Борлак Дж. (Октябрь 2009 г.). «Функциональное генетическое исследование выявляет мутации HAND1 в дефектах перегородки сердца человека». Молекулярная генетика человека. 18 (19): 3567–78. Дои:10.1093 / hmg / ddp305. PMID  19586923.
13. Чжоу YM, Дай XY, Qiu XB, Yuan F, Li RG, Xu YJ, Qu XK, Huang RT, Xue S, Yang YQ (июль 2016 г.). «Мутация потери функции HAND1, связанная с семейной дилатационной кардиомиопатией». Клиническая химия и лабораторная медицина. 54 (7): 1161–7. Дои:10.1515 / cclm-2015-0766. PMID  26581070. S2CID  22700829.
14. Карлсон Б.М. (2014). Эмбриология человека и биология развития (5-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier / Saunders. ISBN  978-1-4557-2797-1.
15. Харви Р.П. (февраль 1999 г.). «В поисках нормативной дорожной карты морфогенеза сердца». Семинары по клеточной биологии и биологии развития. 10 (1): 99–107. Дои:10.1006 / scdb.1998.0277. PMID  10355034.
16. Тоги К., Кавамото Т., Ямаути Р., Йошида Ю., Кита Т., Танака М. (июнь 2004 г.). «Роль Hand1 / eHAND в формировании дорсо-вентрального паттерна и формировании межжелудочковой перегородки в эмбриональном сердце». Молекулярная и клеточная биология. 24 (11): 4627–35. Дои:10.1128 / MCB.24.11.4627-4635.2004. ЧВК  416422. PMID  15143159.
17. McFadden DG, Barbosa AC, Richardson JA, Schneider MD, Srivastava D, Olson EN (январь 2005 г.). «Факторы транскрипции Hand1 и Hand2 регулируют расширение желудочков сердца эмбриона в зависимости от дозы гена». Разработка. 132 (1): 189–201. Дои:10.1242 / dev.01562. PMID  15576406.
18. Вольф М., Бассон, CT (май 2010 г.). «Молекулярная генетика врожденных пороков сердца: обзор последних достижений». Текущее мнение в кардиологии. 25 (3): 192–7. Дои:10.1097 / HCO.0b013e328337b4ce. ЧВК  2930935. PMID  20186050.
19. Реамон-Бюттнер С.М., Сирибилли Ю., Инга А., Борлак Дж. (Май 2008 г.). «Мутация потери функции в связывающем домене HAND1 предсказывает гипоплазию сердца человека». Молекулярная генетика человека. 17 (10): 1397–405. Дои:10.1093 / hmg / ddn027. PMID  18276607.
20. Скотт И.К., Энсон-Картрайт Л., Райли П., Реда Д., Кросс Дж. С. (январь 2000 г.). «Основной фактор транскрипции спираль-петля-спираль HAND1 регулирует дифференцировку трофобластов с помощью нескольких механизмов». Молекулярная и клеточная биология. 20 (2): 530–41. Дои:10.1128 / MCB.20.2.530-541.2000. ЧВК  85124. PMID  10611232.
21. Райли П., Энсон-Картрайт Л., Кросс Дж. С. (март 1998 г.). «Фактор транскрипции bHLH Hand1 необходим для плацентации и морфогенеза сердца». Природа Генетика. 18 (3): 271–5. Дои:10.1038 / ng0398-271. PMID  9500551. S2CID  24923104.]
22. Морикава Y, Cserjesi P (май 2004 г.). «Развитие экстраэмбриональной сосудистой сети регулируется фактором транскрипции HAND1». Разработка. 131 (9): 2195–204. Дои:10.1242 / dev.01091. PMID  15073150.

дальнейшее чтение

• Шривастава Д. (1999). «Белки HAND: молекулярные медиаторы сердечного развития и врожденных пороков сердца». Тенденции в сердечно-сосудистой медицине. 9 (1–2): 11–8. Дои:10.1016 / S1050-1738 (98) 00033-4. PMID  10189962.
• Вебер М.С., де Кларк В., Харвин Р.М., Шифф С.Дж. (сентябрь 1975 г.). «Расширенные полевые испытания пириметамина в сочетании с дапсоном для профилактики малярии». Центральноафриканский медицинский журнал. 21 (9): 187–92. PMID  1182795.
• Cross SH, Чарльтон JA, Nan X, Bird AP (март 1994). «Очистка CpG-островков с использованием колонки для связывания метилированной ДНК». Природа Генетика. 6 (3): 236–44. Дои:10.1038 / ng0394-236. PMID  8012384. S2CID  12847618.
• Боунпенг М.А., Морриш Т.А., Доддс С.Г., Кристи Б.А. (июнь 2000 г.). «Отрицательная регуляция выбранных белков bHLH с помощью eHAND». Экспериментальные исследования клеток. 257 (2): 320–31. Дои:10.1006 / excr.2000.4898. PMID  10837146.
• Фирулли Б.А., Хаджич Д.Б., МакДейд-младший, Фирулли А.Б. (октябрь 2000 г.). «Основные факторы транскрипции спираль-петля-спираль dHAND и eHAND обладают характеристиками димеризации, которые предполагают сложную регуляцию функции». Журнал биологической химии. 275 (43): 33567–73. Дои:10.1074 / jbc.M005888200. ЧВК  2561327. PMID  10924525.
• Knöfler M, Meinhardt G, Bauer S, Loregger T, Vasicek R, Bloor DJ, Kimber SJ, Husslein P (февраль 2002 г.). «Белок основной спирали-петли-спирали (bHLH) Human Hand1: внеэмбриональный паттерн экспрессии, партнеры по взаимодействию и идентификация его транскрипционных репрессорных доменов». Биохимический журнал. 361 (Pt 3): 641–51. Дои:10.1042/0264-6021:3610641. ЧВК  1222348. PMID  11802795.
• Dai YS, Cserjesi P (апрель 2002 г.). «Основной фактор спираль-петля-спираль, HAND2, функционирует как активатор транскрипции, связываясь с E-боксами в качестве гетеродимера». Журнал биологической химии. 277 (15): 12604–12. Дои:10.1074 / jbc.M200283200. PMID  11812799.
• Шривастава Д., Готтлиб П.Д., Олсон Е.Н. (2003). «Молекулярные механизмы гипоплазии желудочков». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии. 67: 121–5. Дои:10.1101 / sqb.2002.67.121. PMID  12858532.
• Фирулли Б.А., Ховард М.Дж., МакДэйд Дж.Р., Макилриви Л., Дионн К.М., Чентонзе В.Э., Чержеси П., Виршуп Д.М., Фирулли А.Б. (ноябрь 2003 г.). «PKA, PKC и протеинфосфатаза 2A влияют на функцию фактора HAND: механизм тканеспецифической регуляции транскрипции». Молекулярная клетка. 12 (5): 1225–37. Дои:10.1016 / S1097-2765 (03) 00425-8. PMID  14636580.
• Hill AA, Riley PR (ноябрь 2004 г.). «Дифференциальная регуляция активности гомодимера Hand1 и гетеродимера Hand1-E12 кофактором FHL2». Молекулярная и клеточная биология. 24 (22): 9835–47. Дои:10.1128 / MCB.24.22.9835-9847.2004. ЧВК  525463. PMID  15509787.
• Morin S, Pozzulo G, Robitaille L, Cross J, Nemer M (сентябрь 2005 г.). «MEF2-зависимое привлечение фактора транскрипции HAND1 приводит к синергической активации целевых промоторов». Журнал биологической химии. 280 (37): 32272–8. Дои:10.1074 / jbc.M507640200. PMID  16043483.

внешняя ссылка

• HAND1 + белок, + человек в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)

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