JAG1 - JAG1
Jagged1 (JAG1) является одним из пяти белков клеточной поверхности (лиганды ), которые взаимодействуют с четырьмя рецепторами у млекопитающих Notch сигнализация путь. Notch Signaling Pathway - это высококонсервативный путь, который функционирует, чтобы устанавливать и регулировать решения клеточных судеб во многих системах органов. Как только происходит взаимодействие JAG1-NOTCH (рецептор-лиганд), возникает каскад протеолитический запускается расщепление, что приводит к активации транскрипции для последующих генов-мишеней. Расположен на человеке хромосома 20, то JAG1 ген экспрессируется во многих системах органов тела и вызывает аутосомно-доминантный беспорядок Синдром Алажиля (ALGS) в результате мутации потери функции в гене. JAG1 также был обозначен как CD339 (кластер дифференциации 339).
Структура и функции
JAG1 был впервые идентифицирован как лиганд который был способен активировать рецепторы notch, когда он был клонирован у млекопитающих крыс в 1995 году.[5] Он расположен по адресу цитогенетический локация 20p12.2 и геномная локация (ГРЧ37) chr20: 10 618 331-10 654 693 на хромосоме человека 20.[6] В состав белка JAG1 входит небольшой внутриклеточный компонент, a трансмембранный мотив, продолженный внеклеточный область, содержащая богатую цистином область, 16 EGF-подобных повторов, домен DSL и, наконец, сигнальный пептид, всего 1218 аминокислоты длиной более 26 кодировок экзоны.[7]
Белок JAG1, кодируемый JAG1 является человеческим гомологом Дрозофилия зубчатый белок.[5] Человеческий JAG1 - один из пяти лигандов для рецепторы в сигнальном пути NOTCH, который помогает определить клеточную судьбу и активен на многих стадиях развития. Внеклеточный компонент белка JAG1 физически взаимодействует с его соответствующим рецептором Notch. Это взаимодействие запускает каскад протеолитический расщепления, ведущие к исходному NOTCH внутриклеточный домен попадает в ядро клетки, приводящей к активации различных генов-мишеней.[8][9][10][11]
Профиль экспрессии и исследования на мышах
Гибридизация in situ и условный нокаут гена исследования помогли продемонстрировать роль JAG1 играет в развитии и влияет на разные системы органов. В людях, JAG1 имеет широкое выражение во многих типах тканей, включая поджелудочная железа, сердце, плацента, предстательная железа, легкое, почка, вилочковая железа, яичко, и лейкоциты у взрослого.[12] В развивающемся эмбрионе JAG1 выражение сосредоточено вокруг легочная артерия, мезокард, дистальный тракт оттока сердца, крупные артерии, метанефрос, жаберные дуги, поджелудочная железа, то воротная вена, и отоцист.[12] В общем, JAG1 паттерны экспрессии коррелируют с системами органов, затронутыми ALGS, хотя важно отметить, что не все ткани, в которых экспрессируется JAG1, затронуты ALGS. Совсем недавно было обнаружено, что экспрессия JAG1 изменяется в рак молочной железы и адренокортикальная карцинома пациенты.[13][14]
Мышиные модели, в которых ген Jag1 отключен в определенных тканях (модели с условным нокаутом), были использованы для изучения роли Jag1 во многих тканеспецифичных областях. Пока гомозиготный Было показано, что делеции Jag1 являются летальными для эмбрионов у мышей, и гетерозиготный при удалении может отображаться только ограниченное фенотип (с участием глаза), мыши гаплонедостаточный как для Jag1, так и для Notch2 присутствуют фенотипы ALGS.[15] Условный нокаут гена модели мышей с мутациями Jag1, нацеленными на воротную вену мезенхима, эндотелий, и черепной нервный гребень - все они обладают чертами, классическими для людей с БАГ, что подчеркивает роль этого типа ткани в возникновении заболевания.[16][17][18][19][20]
Фенотип заболевания
ALGS - это аутосомно-доминантный мультисистемное расстройство, затрагивающее несколько систем организма, включая печень, сердце, скелет, глаз, строение лица, почки и сосудистая система. Наиболее клинически значимые проблемы связаны с проблемами печени, сердца, сосудов или почек. Мутации в JAG1 были впервые обнаружены как ответственные за ALGS исследователями из Детская больница Филадельфии и Национальные институты здоровья в 1997 г.[6] Пациенты, которые клинически соответствуют заболеванию, обычно имеют мутация в JAG1 (94%), а у меньших 2% есть мутация в NOTCH2.[21] Более половины людей с мутациями в гене не унаследовали его ни от одного из родителей и, таким образом, имеют de novo мутация.[21][22] JAG1 Типы мутаций включают усечение белка (сайт сращивания, сдвиг рамки, и ерунда ), промах, и делеции целого гена составляют 80%, 7% и 12% соответственно. Поскольку все типы мутаций приводят к фенотипу пациента, считается, что гаплонедостаточность за JAG1 это вероятный механизм действия болезни.[23][24][25] Хотя у людей может быть ряд типов мутаций в JAG1все известные мутации приводят к потере функции одной копии, и нет корреляции между типом или локализацией мутации и серьезностью заболевания. Хотя у людей с БАГ поражено несколько систем организма, существует подгруппа людей с JAG1 мутации, которые присутствуют с тетралогия фалло /легочный стеноз которые не показывают других клинических признаков синдрома.[26] Учитывая вариабельность выраженности заболевания, могут присутствовать другие генетические модификаторы или модификаторы окружающей среды, помимо исходных. JAG1 мутация.
В последнее время, JAG1 изменения экспрессии участвуют во многих типах рака. В частности, повышающая регуляция JAG1 коррелирует как с плохой общей выживаемостью при раке молочной железы, так и с увеличением пролиферации опухолей у пациентов с карциномой коры надпочечников.[13][27][28][29]
Смотрите также
- Notch сигнализация
- Синдром Алажиля
- Аутосомно-доминантный
- Гаплонедостаточность
- Тетралогия фалло
- Гибридизация in situ
- Условный нокаут гена
- Кластер дифференциации
Примечания
Версия этой статьи 2015 года была обновлена внешним экспертом в соответствии с моделью двойной публикации. Соответствующие академическая экспертная оценка статья была опубликована в Ген и может быть процитирован как: Кэтлин М. Лумс, Нэнси Б. Спиннер (6 ноября 2015 г.). «Jagged1 (JAG1): структура, выражение и ассоциации с заболеванием». Ген. 576 (1 Пет 3): 381–384. Дои:10.1016 / J.GENE.2015.10.065. ЧВК 4673022. PMID 26548814.CS1 maint: использует параметр авторов (связь) |
Рекомендации
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000101384 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000027276 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ а б Линдселл CE, Шаубер CJ, Boulter J, Weinmaster G (1995). «Jagged: лиганд млекопитающих, который активирует Notch1». Клетка. 80 (6): 909–17. Дои:10.1016/0092-8674(95)90294-5. PMID 7697721. S2CID 11720367.
- ^ а б Ода Т., Элкахлун А.Г., Пайк Б.Л., Окадзима К., Кранц И.Д., Генин А, Пикколи Д.А., Мельцер П.С., Спиннер Н.Б., Коллинз Ф.С., Чандрасекхараппа С.К. (1997). «Мутации в гене Jagged1 человека ответственны за синдром Алажиля». Nat. Genet. 16 (3): 235–42. Дои:10.1038 / ng0797-235. PMID 9207787. S2CID 5775213.
- ^ Guarnaccia C, Pintar A, Pongor S (2004). «Экзон 6 Jagged-1 человека кодирует автономно сворачивающуюся единицу». FEBS Lett. 574 (1–3): 156–60. Дои:10.1016 / j.febslet.2004.08.022. PMID 15358557. S2CID 34651925.
- ^ Симидзу К., Чиба С., Сайто Т., Кумано К., Хираи Х. (2000). «Физическое взаимодействие Delta1, Jagged1 и Jagged2 с рецепторами Notch1 и Notch3». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 276 (1): 385–9. Дои:10.1006 / bbrc.2000.3469. PMID 11006133.
- ^ Симидзу К., Чиба С., Сайто Т., Кумано К., Такахаши Т., Хираи Х. (июль 2001 г.). «Маниакальная бахрома и лунатическая бахрома модифицируют разные участки внеклеточной области Notch2, что приводит к различной модуляции сигналов». J. Biol. Chem. 276 (28): 25753–8. Дои:10.1074 / jbc.M103473200. PMID 11346656.
- ^ Симидзу К., Чиба С., Кумано К., Хосоя Н., Такахаши Т., Канда Ю., Хамада Ю., Язаки И., Хираи Н. (ноябрь 1999 г.). «Мышь jagged1 физически взаимодействует с notch2 и другими рецепторами notch. Оценка с помощью количественных методов». J. Biol. Chem. 274 (46): 32961–9. Дои:10.1074 / jbc.274.46.32961. PMID 10551863.
- ^ Симидзу К., Чиба С., Хосоя Н., Кумано К., Сайто Т., Курокава М., Канда Ю., Хамада И., Хираи Х (сентябрь 2000 г.). «Связывание Delta1, Jagged1 и Jagged2 с Notch2 быстро вызывает расщепление, ядерную транслокацию и гиперфосфорилирование Notch2». Мол. Клетка. Биол. 20 (18): 6913–22. Дои:10.1128 / MCB.20.18.6913-6922.2000. ЧВК 88767. PMID 10958687.
- ^ а б Джонс Э.А., Клемент-Джонс М, Уилсон Д.И. (2000). «Экспрессия JAGGED1 в человеческих эмбрионах: корреляция с фенотипом синдрома Алажиля». J. Med. Genet. 37 (9): 658–62. Дои:10.1136 / jmg.37.9.658. ЧВК 1734694. PMID 10978356.
- ^ а б Reedijk M, Odorcic S, Chang L, Zhang H, Miller N, McCready DR, Lockwood G, Egan SE (2005). «Высокий уровень коэкспрессии JAG1 и NOTCH1 наблюдается при раке груди человека и связан с плохой общей выживаемостью». Рак Res. 65 (18): 8530–7. Дои:10.1158 / 0008-5472.CAN-05-1069. PMID 16166334.
- ^ Саймон Д.П., Джордано Т.Дж., Хаммер Г.Д. (2012). «Повышенная регуляция JAG1 усиливает пролиферацию клеток при адренокортикальной карциноме». Clin. Рак Res. 18 (9): 2452–64. Дои:10.1158 / 1078-0432.CCR-11-2371. ЧВК 3848076. PMID 22427350.
- ^ МакКрайт Б., Лозье Дж., Гридли Т. (2002). «Мышиная модель синдрома Алажиля: Notch2 как генетический модификатор гаплонедостаточности Jag1». Разработка. 129 (4): 1075–82. PMID 11861489.
- ^ Loomes KM, Underkoffler LA, Morabito J, Gottlieb S, Piccoli DA, Spinner NB, Baldwin HS, Oakey RJ (1999). «Экспрессия Jagged1 в развивающемся сердце млекопитающих коррелирует с сердечно-сосудистыми заболеваниями при синдроме Алажиля». Гм. Мол. Genet. 8 (13): 2443–9. Дои:10.1093 / hmg / 8.13.2443. PMID 10556292.
- ^ Hofmann JJ, Briot A, Enciso J, Zovein AC, Ren S, Zhang ZW, Radtke F, Simons M, Wang Y, Iruela-Arispe ML (2012). «Эндотелиальная делеция мышиного Jag1 приводит к кальцификации клапана и врожденным порокам сердца, связанным с синдромом Алажиля». Разработка. 139 (23): 4449–60. Дои:10.1242 / dev.084871. ЧВК 3509736. PMID 23095891.
- ^ Hofmann JJ, Zovein AC, Koh H, Radtke F, Weinmaster G, Iruela-Arispe ML (2010). «Jagged1 в мезенхиме воротной вены регулирует развитие внутрипеченочных желчных протоков: понимание синдрома Аладжиля». Разработка. 137 (23): 4061–72. Дои:10.1242 / dev.052118. ЧВК 2976287. PMID 21062863.
- ^ High FA, Лу М. М., Груша В. С., Лумес К. М., Кестнер К. Х., Эпштейн Д. А. (2008). «Эндотелиальная экспрессия лиганда Notch Jagged1 необходима для развития гладких мышц сосудов». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 105 (6): 1955–9. Bibcode:2008PNAS..105.1955H. Дои:10.1073 / pnas.0709663105. ЧВК 2538864. PMID 18245384.
- ^ Хамфрис Р., Чжэн В., Принц Л.С., Ку X, Браун С., Лумс К., Хупперт С.С., Болдуин С., Гоуди С. (2012). «Удаление краниального нервного гребня Jagged1 повторяет краниофациальный фенотип пациентов с синдромом Алажиля». Гм. Мол. Genet. 21 (6): 1374–83. Дои:10,1093 / hmg / ddr575. ЧВК 3465692. PMID 22156581.
- ^ а б Кранц И.Д., Коллитон Р.П., Генин А, Рэнд Э.Б., Ли Л., Пикколи Д.А., Спиннер Н.Б. (1998). «Спектр и частота мутаций jagged1 (JAG1) у пациентов с синдромом Алажиля и их семей». Являюсь. J. Hum. Genet. 62 (6): 1361–9. Дои:10.1086/301875. ЧВК 1377154. PMID 9585603.
- ^ Warthen DM, Moore EC, Kamath BM, Morrissette JJ, Sanchez-Lara PA, Sanchez P, Piccoli DA, Krantz ID, Spinner NB (2006). «Мутации Jagged1 (JAG1) при синдроме Алажиля: увеличение скорости обнаружения мутаций». Гм. Мутат. 27 (5): 436–43. Дои:10.1002 / humu.20310. PMID 16575836. S2CID 45080348.
- ^ Пентон А.Л., Леонард Л.Д., Спиннер Н.Б. (2012). «Передача сигналов Notch в человеческом развитии и болезнях». Семин. Cell Dev. Биол. 23 (4): 450–7. Дои:10.1016 / j.semcdb.2012.01.010. ЧВК 3638987. PMID 22306179.
- ^ Морриссетт Дж. Д., Коллитон Р. П., Спиннер Н. Б. (2001). «Нарушение внутриклеточного транспорта и обработки миссенс-мутаций JAG1 при синдроме Алажиля». Гм. Мол. Genet. 10 (4): 405–13. Дои:10.1093 / hmg / 10.4.405. PMID 11157803.
- ^ Crosnier C, Driancourt C, Raynaud N, Dhorne-Pollet S, Pollet N, Bernard O, Hadchouel M, Meunier-Rotival M (1999). «Мутации в гене JAGGED1 являются преимущественно спорадическими при синдроме Алажиля». Гастроэнтерология. 116 (5): 1141–8. Дои:10.1016 / S0016-5085 (99) 70017-X. PMID 10220506.
- ^ Бауэр Р.С., Лэйни А.О., Смит Р., Герфен Дж., Морриссетт Дж. Дж., Войцеховски С., Гарбарини Дж., Лумес К.М., Кранц И.Д., Урбан З., Гелб Б.Д., Гольдмунтц Е., Спиннер Н.Б. (2010). «Мутации Jagged1 (JAG1) у пациентов с тетрадой Фалло или легочным стенозом». Гм. Мутат. 31 (5): 594–601. Дои:10.1002 / humu.21231. ЧВК 2914103. PMID 20437614.
- ^ Диксон BC, Маллиган А.М., Чжан Х., Локвуд Г., О'Мэлли Ф.П., Иган С.Е., Ридейк М. (2007). «Высокий уровень мРНК и белка JAG1 предсказывает плохой исход при раке груди». Мод. Патол. 20 (6): 685–93. Дои:10.1038 / modpathol.3800785. PMID 17507991.
- ^ Ли Д., Мазиеро М., Банхам А.Х., Харрис А.Л. (2014). «Notch лиганд JAGGED1 как мишень для противоопухолевой терапии». Фронт Онкол. 4: 254. Дои:10.3389 / fonc.2014.00254. ЧВК 4174884. PMID 25309874.
- ^ Лу К., Боном Т., Ли И, Камат А.А., Хан Л.Я., Шмандт Р., Коулман Р.Л., Гершенсон Д.М., Джаффе Р.Б., Биррер М.Дж., Суд А.К. (2007). «Изменения генов, идентифицированные с помощью профилей экспрессии в опухоль-ассоциированных эндотелиальных клетках от инвазивной карциномы яичников». Рак Res. 67 (4): 1757–68. Дои:10.1158 / 0008-5472.CAN-06-3700. PMID 17308118.
дальнейшее чтение
- Пикколи Д.А., Спиннер Н.Б. (2002). «Синдром Алажиля и ген Jagged1». Семин. Печень Dis. 21 (4): 525–34. Дои:10.1055 / с-2001-19036. PMID 11745040.
- Линдселл К.Э., Бултер Дж., ДиСибио Дж., Госслер А., Вайнмастер Дж. (1997). «Паттерны экспрессии генов Jagged, Delta1, Notch1, Notch2 и Notch3 идентифицируют пары лиганд-рецептор, которые могут функционировать в нервном развитии». Мол. Клетка. Неврологи. 8 (1): 14–27. Дои:10.1006 / mcne.1996.0040. PMID 8923452. S2CID 8058790.
- Зимрин А.Б., Пеппер М.С., МакМахон Г.А., Нгуен Ф., Монтесано Р., Макиаг Т. (1997). «Антисмысловой олигонуклеотид к зубчатому лиганду notch усиливает ангиогенез, индуцированный фактором роста фибробластов in vitro». J. Biol. Chem. 271 (51): 32499–502. Дои:10.1074 / jbc.271.51.32499. PMID 8955070.
- Ли Л., Кранц И.Д., Дэн Ю., Генин А., Банта А.Б., Коллинз С.К., Ци М., Траск Б.Дж., Куо В.Л., Кокран Дж., Коста Т., Пьерпонт М.Э., Рэнд Э.Б., Пикколи Д.А., Худ Л., Спиннер Н.Б. (1997) . «Синдром Алажиля вызван мутациями в человеческом Jagged1, который кодирует лиганд Notch1». Nat. Genet. 16 (3): 243–51. Дои:10.1038 / ng0797-243. PMID 9207788. S2CID 8794354.
- Ода Т., Элькахлун А.Г., Мельцер П.С., Чандрасекхараппа С.К. (1997). «Идентификация и клонирование человеческого гомолога (JAG1) крысиного гена Jagged1 из критической области синдрома Аладжиля на 20p12». Геномика. 43 (3): 376–9. Дои:10.1006 / geno.1997.4820. PMID 9268641.
- Ли Л., Милнер Л.А., Дэн Й., Ивата М., Банта А., Граф Л., Марковина С., Фридман С., Траск Б.Дж., Худ Л., Торок-Сторб Б. (1998). «Человеческий гомолог крысиного Jagged1, экспрессируемый стромой костного мозга, ингибирует дифференцировку 32D-клеток посредством взаимодействия с Notch1». Иммунитет. 8 (1): 43–55. Дои:10.1016 / S1074-7613 (00) 80457-4. PMID 9462510.
- Хок Б., Беме Б., Карн Т., Ямамото Т., Кайбути К., Холтрих Ю., Холланд С., Поусон Т., Рюбсамен-Вайгманн Х., Стребхардт К. (1998). «Опосредованное PDZ-доменом взаимодействие Eph-родственной рецепторной тирозинкиназы EphB3 и ras-связывающего белка AF6 зависит от киназной активности рецептора». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 95 (17): 9779–84. Bibcode:1998PNAS ... 95.9779H. Дои:10.1073 / пнас.95.17.9779. ЧВК 21413. PMID 9707552.
- Грей Г.Е., Манн Р.С., Мициадис Э., Энрике Д., Каркангиу М.Л., Бэнкс А, Лейман Дж., Уорд Д., Иш-Горовиц Д., Артаванис-Цаконас С. (1999). «Человеческие лиганды рецептора Notch». Являюсь. Дж. Патол. 154 (3): 785–94. Дои:10.1016 / S0002-9440 (10) 65325-4. ЧВК 1866435. PMID 10079256.
- Баш Дж., Зонг В. X., Банга С., Ривера А., Баллард Д. В., Рон И., Гелинас С. (1999). «Rel / NF-kappaB может запускать сигнальный путь Notch, индуцируя экспрессию Jagged1, лиганда рецепторов Notch». EMBO J. 18 (10): 2803–11. Дои:10.1093 / emboj / 18.10.2803. ЧВК 1171361. PMID 10329626.
- Pilia G, Uda M, Macis D, Frau F, Crisponi L, Balli F, Barbera C, Colombo C, Frediani T, Gatti R, Iorio R, Marazzi MG, Marcellini M, Musumeci S, Nebbia G, Vajro P, Ruffa G , Занкан Л., Цао А., ДеВирджилис С. (2000). «Анализ мутации Jagged-1 у пациентов с итальянским синдромом Алажиля». Гм. Мутат. 14 (5): 394–400. Дои:10.1002 / (SICI) 1098-1004 (199911) 14: 5 <394 :: AID-HUMU5> 3.0.CO; 2-1. PMID 10533065.
- Вонг М.К., Прудовский И., Вари С., Стенд С, Лиав Л., Муса С., Смолл Д., Мачяг Т. (2000). «Нетрансмембранная форма Jagged-1 регулирует образование матрикс-зависимых хордоподобных структур». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 268 (3): 853–9. Дои:10.1006 / bbrc.2000.2173. PMID 10679295.
- Heritage ML, MacMillan JC, Colliton RP, Genin A, Spinner NB, Anderson GJ (2000). «Обнаружение мутации Jagged1 (JAG1) в австралийской популяции с синдромом Алажиля». Гм. Мутат. 16 (5): 408–16. Дои:10.1002 / 1098-1004 (200011) 16: 5 <408 :: AID-HUMU5> 3.0.CO; 2-9. PMID 11058898.
- Карану Ф. Н., Мердок Б., Галлахер Л., Ву Д. М., Коремото М., Сакано С., Бхатия М. (2000). «Notch-лиганд Jagged-1 представляет новый фактор роста гемопоэтических стволовых клеток человека». J. Exp. Med. 192 (9): 1365–72. Дои:10.1084 / jem.192.9.1365. ЧВК 2193352. PMID 11067884.
внешняя ссылка
- GeneReviews / NCBI / UW / NIH запись о синдроме Аладжиля
- Записи OMIM о синдроме Алажиля
- JAG1 + белок, + человеческий в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
- Синдром Алажиля
Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.