Nestina
| Nestina | |
|---|---|
| Gene | |
| HUGO | NES ; FLJ21841; Nbla00170 |
| Entrez | 10763 |
| Locus | Chr. 1 [1] |
| Proteină | |
| OMIM | 600915 |
| UniProt | P48681 |
Nestin este o proteină de tip VI cu filament intermediar (IF). [1] [2] Aceste proteine de filament intermediar sunt exprimate în principal în citoscheletul celulelor nervoase, unde sunt implicate în creșterea radială a axonului . Șapte gene codifică proteine neurofilamentale grele (NF-H), medii (NF-M) și ușoare (NF-L), nestin și alfa-internexină în celulele nervoase, alfa sinemin și desmuslin / sinemin beta (două transcrieri alternative ale genei DMN ) în celulele musculare și sincoloilină (de asemenea, în celulele musculare).
Membrii acestui grup se reunesc de obicei preferențial în heteropolimeri din țesuturi. Steinert și colab. a arătat că nestinul formează homodimeri și homotetrameri in vitro, dar nu formează IF de la sine. În amestecuri, nestin se asamblează preferențial cu vimentină purificată sau internexină IF de tip IV pentru a forma heterodimeri în spirală. [3]
Structura genei
Structural, nestin are cel mai scurt domeniu cap ( N-terminal ) și cel mai lung domeniu coadă ( C-terminal ) dintre toate proteinele IF. Nestin are o greutate moleculară mare (240 kDa) cu un terminal mai mare de 500 de reziduuri (comparativ cu citokeratinele și laminele cu terminale mai mici de 50 de reziduuri). [4]
După donarea genei nestin umane în vectori plasmidici , Dahlstrand și colab. au determinat secvența nucleotidică a tuturor regiunilor de codificare și a unei părți a intronilor . Pentru a stabili limitele intronului, aceștia au folosit PCR pentru a amplifica un fragment din cADN-ul creierului fetal uman folosind doi primeri situați în primul și, respectiv, al patrulea exon . Fragmentul lung de 270 de perechi de baze (bp) rezultat a fost apoi secvențiat complet și pozițiile intronilor au fost determinate cu precizie prin comparație cu secvența genomică. Codonii de pornire și oprire pentru gena nestin umană s-au găsit în aceleași poziții ca gena șobolanului, în regiunile în care similitudinea a fost foarte mare. Pe baza acestei ipoteze, gena nestin umană codifică o proteină cu 1618 aminoacizi , deci 187 aminoacizi mai scurți decât proteina șobolanului. [5]
Expresie
Nestin este exprimat în multe tipuri de celule în timpul dezvoltării, deși expresia sa este de obicei tranzitorie și nu persistă până la maturitate. Un exemplu de exprimare nestin într - un organism adult, și , probabil , cel pentru care nestin este cel mai bine cunoscut, sunt precursorii neuronali ai zonei subventricular. Nestin este o proteină de filament intermediar exprimată în celulele care se divid în timpul dezvoltării timpurii în sistemul nervos central (SNC), periferic (PNS), miogen și alte țesuturi. După diferențiere, nestinul este reglat în jos și înlocuit cu proteine din filament intermediar specifice țesutului. În timpul neurogenezei și gliogenezei, nestinul este înlocuit cu filamente intermediare specifice tipului de celulă, de exemplu neurofilamente și proteină acidă fibrilară glială (GFAP).
Expresia nestinului este re-indusă la adult în situații patologice, cum ar fi formarea cicatricii gliale după afectarea SNC și în timpul regenerării țesutului muscular deteriorat. [2]
Funcţie
Deși este utilizat ca marker pentru migrarea și proliferarea celulelor, se știe foarte puțin despre funcția și reglarea sa. În special, studiile privind distribuția și exprimarea nestestinului în celulele mitotice active indică un rol complex în reglarea asamblării și demontării filamentelor intermediare care, împreună cu alte proteine structurale, participă la remodelarea celulei. Rolul nestestinului în celulele dinamice, în special în organizarea structurală a celulei, pare a fi strict reglementat de fosforilare, în special integrarea sa în filamente intermediare eterogene împreună cu vimentina sau alfa-internexina. Mai mult, expresia nestin a fost utilizată pe scară largă ca marker pentru celulele progenitoare ale SNC în diferite contexte, pe baza observațiilor care indică o corelație in vivo între expresia nestin și acest tip de celulă. [2]
Descoperiri recente
Nestin, o proteină care etichetează celulele stem neuronale, este, de asemenea, exprimată în celulele stem ale foliculilor și descendenții lor diferențiați. Foliculul pilos este o sursă abundentă, ușor accesibilă, de celule stem adulte pluripotente în creștere activă. Proteina fluorescentă verde (GFP), a cărei expresie este condusă de elementul reglator nestin la șoarecii transgenici, servește la etichetarea celulelor stem ale foliculului de păr. Aceste celule se pot diferenția in vitro în neuroni, glia, keratinocite, celule musculare netede și melanocite. Prin urmare, celulele stem ale foliculului de păr produc o sursă autologă, accesibilă și eficientă de celule stem pentru tratamentul afectării nervilor periferici. [6]
Nestin a primit recent atenția ca un marker pentru recunoașterea celulelor endoteliale nou formate. Într-un studiu, Teranishi și colab. a concluzionat că nestinul este un nou marker angiogen al proliferării celulelor endoteliale în cancerul colorectal. [7]
Interacțiuni
Nestin interacționează cu kinaza 5 ciclin-dependentă. [8]
Notă
- ^ Guérette D, Khan PA, Savard PE, Vincent M,Evoluția moleculară a proteinelor filamentului intermediar de tip VI , în BMC Evol. Biol. , vol. 7, 2007, p. 164, DOI : 10.1186 / 1471-2148-7-164 , PMC 2075511 , PMID 17854500 .
- ^ a b c Michalczyk K, Ziman M, structura Nestin și funcția prezisă în organizarea citoscheletală celulară , în Histol. Histopatol. , vol. 20, nr. 2, aprilie 2005, pp. 665–71, PMID 15736068 .
- ^ Steinert PM, Chou YH, Prahlad V și colab. , O proteină de filament intermediar cu greutate moleculară mare în celulele BHK-21 este nestin, o proteină de filament intermediar de tip VI. Co-asamblare limitată in vitro pentru a forma heteropolimeri cu vimentină de tip III și alfa-internexină de tip IV , în J. Biol. Chem. , vol. 274, nr. 14, aprilie 1999, pp. 9881–90, DOI : 10.1074 / jbc.274.14.9881 , PMID 10092680 .
- ^ Despre filamente intermediare , pe cytoskeleton.com , Cytoskeleton, Inc .. Accesat la 16 august 2008 (arhivat din original la 7 august 2008) .
- ^ Dahlstrand J, Zimmerman LB, McKay RD, Lendahl U, Caracterizarea genei umane nestin dezvăluie o relație evolutivă strânsă cu neurofilamentele , în J. Cell. Sci. , 103 (Pt 2), n. 2, 1 octombrie 1992, pp. 589–97, PMID 1478958 .
- ^ Hoffman RM, Potențialul celulelor stem ale foliculului de păr care exprimă nestin în medicina regenerativă , în Expert Opin Biol Ther , vol. 7, nr. 3, martie 2007, pp. 289–91, DOI : 10.1517 / 14712598.7.3.289 , PMID 17309321 .
- ^ Teranishi N, Naito Z, Ishiwata T și colab. , Identificarea neovasculaturii folosind nestin în cancerul colorectal , în Int. J. Oncol. , vol. 30, n. 3, martie 2007, pp. 593–603, PMID 17273760 .
- ^ Cecilia M Sahlgren, Mikhailov Andrey, Vaittinen Samuli, Pallari Hanna-Mari, Kalimo Hannu, Pant Harish C, Eriksson John E, Cdk5 reglementează organizarea lui Nestin și asocierea acestuia cu p35 , în Mol. Cell. Biol. , vol. 23, n. 14, Statele Unite, iulie 2003, pp. 5090–106, DOI : 10.1128 / MCB.23.14.5090-5106.2003 , ISSN 0270-7306 , PMC 162223 , PMID 12832492 .
Lecturi suplimentare
- Wiese C, Rolletschek A, Kania G și colab. , Expresia Nestin - o proprietate a celulelor progenitoare cu mai multe linii? , în Cell. Mol. Life Science., Vol. 61, nr. 19-20, 2004, pp. 2510–22, DOI : 10.1007 / s00018-004-4144-6 , PMID 15526158 .
- Tiede S, Kloepper JE, Ernst N și colab. , Nestin în pielea umană: expresie exclusivă în compartimentele cutanate intramesenchimale și reglarea prin leptină. , în J Invest Dermatol. , vol. 129, nr. 11, 2009, pp. 2711-20, DOI : 10.1038 / jid . 2009.148 , PMID 19554024 .
- Dahlstrand J, Zimmerman LB, McKay RD, Lendahl U, Caracterizarea genei umane a nestestinului relevă o relație evolutivă strânsă cu neurofilamentele. , în J. Cell. Sci. , 103 (Pt 2), 1993, pp. 589–97, PMID 1478958 .
- Hockfield S, McKay RD, Identificarea principalelor clase de celule în sistemul nervos de mamifere în curs de dezvoltare. , în J. Neurosci. , vol. 5, nr. 12, 1986, pp. 3310-28, PMID 4078630 .
- Lothian C, Lendahl U,o regiune conservată în mod evolutiv în al doilea intron al genei nestin umane direcționează expresia genelor către celulele progenitoare ale SNC și către celulele timpurii ale crestei neuronale. , în Eur. J. Neurosci. , vol. 9, nr. 3, 1997, pp. 452–62, DOI : 10.1111 / j.1460-9568.1997.tb01622.x , PMID 9104587 .
- Yaworsky PJ, Kappen C, Heterogenitatea celulelor progenitoare neuronale dezvăluite de potențatori ai genei nestin. , în Dev. Biol. , vol. 205, nr. 2, 1999, pp. 309–21, DOI : 10.1006 / dbio . 1998.9035 , PMID 9917366 .
- Cassiman D, van Pelt J, De Vos R și colab. ,Sinaptofizină: un nou marker pentru celulele stelate hepatice umane și de șobolan. , în Am. J. Pathol. , vol. 155, nr. 6, 1999, pp. 1831–9, PMC 1866940 , PMID 10595912 .
- Messam CA, Hou J, EO major, coexpresia nestinului în celulele neuronale și gliale în SNC uman în curs de dezvoltare, definit de un anticorp anti-nestin specific omului. , în Exp. Neurol. , vol. 161, n. 2, 2000, pp. 585–96, DOI : 10.1006 / ex . 1999.7319 , PMID 10686078 .
- Despre I, Bottero MJ, de Denato P și colab. , Producția de dentină umană in vitro. , în Exp. Cell Res. , vol. 258, nr. 1, 2000, pp. 33–41, DOI : 10.1006 / excr . 2000.4909 , PMID 10912785 .
- Sanchez-Ramos J, Song S, Cardozo-Pelaez F, și colab. , Celulele stromale ale măduvei osoase adulte se diferențiază în celule neuronale in vitro. , în Exp. Neurol. , vol. 164, n. 2, 2000, pp. 247–56, DOI : 10.1006 / exnr . 2000.7389 , PMID 10915564 .
- Woodbury D, Schwarz EJ, Prockop DJ, Black IB, <364 :: AID-JNR2> 3.0.CO; 2-C Șobolanul adult și celulele stromale ale măduvei osoase umane se diferențiază în neuroni. , în J. Neurosci. Rez. , Vol. 61, nr. 4, 2000, pp. 364-70, DOI : 10.1002 / 1097-4547 (20000815) 61: 4 <364 :: AID-JNR2> 3.0.CO; 2-C , PMID 10931522 .
- Akiyama Y, Honmou O, Kato T și colab. , Transplantul de celule precursoare neuronale clonale derivate din creierul uman adult stabilește mielină periferică funcțională în măduva spinării de șobolan. , în Exp. Neurol. , vol. 167, nr. 1, 2001, pp. 27–39, DOI : 10.1006 / ex . 2000.7539 , PMID 11161590 .
- Sahlgren CM, Mikhailov A, Hellman J, și colab. , Reorganizarea mitotică a filamentului intermediar nestin implică fosforilarea prin cdc2 kinază. , în J. Biol. Chem. , vol. 276, nr. 19, 2001, pp. 16456–63, DOI : 10.1074 / jbc.M009669200 , PMID 11278541 .
- Messam CA, Hou J, Berman JW, Major EO, Analiza expresiei temporale a nestestinului în celulele progenitoare neuronale și gliale derivate din creierul fetal uman. , în Brain Res. Dev. Brain Res. , Vol. 134, nr. 1-2, 2002, pp. 87–92, DOI : 10.1016 / S0165-3806 (01) 00325-X , PMID 11947939 .
- Safford KM, Hicok KC, Safford SD și colab. , Diferențierea neurogenă a celulelor stromale derivate din adipoză murină și umană. , în Biochem. Biofizi. Rez. Comun. , vol. 294, nr. 2, 2002, pp. 371-9, DOI : 10.1016 / S0006-291X (02) 00469-2 , PMID 12051722 .
- Gu H, Wang S, Messam CA, Yao Z, Distribuția imunoreactivității nestinului în creierul uman normal adult. , în Brain Res. , vol. 943, nr. 2, 2002, pp. 174–80, DOI : 10.1016 / S0006-8993 (02) 02615-X , PMID 12101039 .
- Vanderwinden JM, Gillard K, De Laet MH și colab. , Distribuția filamentului intermediar nestin în musculatura proprie a tractului gastro-intestinal uman. , în Cell Tissue Res. , vol. 309, nr. 2, 2003, pp. 261–8, DOI : 10.1007 / s00441-002-0590-3 , PMID 12172785 .
- Piper K, Ball SG, Turnpenny LW și colab. , Diferențierea celulelor beta în timpul dezvoltării umane nu se bazează pe precursori nestin-pozitivi: implicații pentru terapia de substituție derivată din celulele stem. , în Diabetologia , vol. 45, n. 7, 2003, pp. 1045–7, DOI : 10.1007 / s00125-002-0864-z , PMID 12187925 .
- Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH și colab. , Generarea și analiza inițială a mai mult de 15.000 de secvențe de ADNc de lungă durată la om și șoarece. , în Proc. Natl. Acad. Sci. SUA , vol. 99, nr. 26, 2003, pp. 16899–903, DOI : 10.1073 / pnas . 242603899 , PMC 139241 , PMID 12477932 .
- Despre I, Mitsiadis TA, Aspecte moleculare ale patogenezei și reparației dinților: modele in vivo și in vitro. , în Adv. Adâncitură. Rez. , Vol. 15, 2003, pp. 59–62, DOI : 10.1177 / 08959374010150011501 , PMID 12640742 .
