MYF5 - MYF5
AndMyogenic faktörü 5 a, proteinin insanlarda ile kodlanan MYF5 geni . Kas farklılaşmasını veya miyogenezini , özellikle iskelet kası gelişimini düzenlemede anahtar rolü olan bir proteindir . Myf5, miyojenik düzenleyici faktörler (MRF'ler) olarak bilinen bir protein ailesine aittir . Bu temel sarmal döngü sarmal transkripsiyon faktörleri , miyojenik farklılaşmada sırayla hareket eder. MRF ailesi üyeleri arasında Myf5, MyoD (Myf3), myogenin ve MRF4 (Myf6) bulunur. Bu transkripsiyon faktörü, embriyoda eksprese edilecek tüm MRF'lerin en erkenidir, burada sadece birkaç gün boyunca belirgin şekilde eksprese edilir (özellikle somit oluşumundan yaklaşık 8 gün sonra ve farelerde somit sonrası 14. güne kadar sürer). Bu süre zarfında, miyojenik öncü hücreleri iskelet kası haline getirmek için işlev görür. Aslında, çoğalan miyoblastlardaki ifadesi, bir belirleme faktörü olarak sınıflandırılmasına yol açmıştır. Ayrıca Myf5, fibroblastik hücrelerde zorla ekspresyonu üzerine bir kas fenotipini indükleme yeteneğine sahip olan, kas gelişiminin ana düzenleyicisidir.
İfade
Myf5, erken somitlerin dermomyotomunda eksprese edilir ve miyojenik öncüleri belirlenmeye ve miyoblastlara farklılaşmaya iter. Spesifik olarak, ilk olarak dermomiyotomun epaksiyel miyotom olarak gelişen dorsomedial kısmında görülür. Miyotomun hem epaksiyel (sırt kasları haline gelmek) hem de hipaksiyel (vücut duvarı ve uzuv kasları) kısımlarında ifade edilmesine rağmen, bu doku hatlarında farklı şekilde düzenlenir ve alternatif farklılaşmalarının bir kısmını sağlar. En önemlisi, Myf5, epaksiyel soyda Sonic kirpi tarafından aktive edilirken, bunun yerine hipaksiyel hücrelerde doğrudan Pax3 transkripsiyon faktörü tarafından aktive edilir. Uzuv miyojenik öncüleri (hipaksiyel miyotomdan türetilmiştir), aslında uzuv tomurcuklarına göçten sonraya kadar Myf5'i veya herhangi bir MRF'yi ifade etmeye başlamaz. Myf5, en azından zebra balıklarında, baş kaslarını oluşturan somitik olmayan paraksiyal mezodermde de ifade edilir.
Bu genin ürünü, hücreleri iskelet kası soyuna yönlendirme yeteneğine sahipken, bu işlem için mutlaka gerekli değildir. Çok sayıda çalışma, diğer iki MRF, MyoD ve MRF4 ile fazlalık olduğunu göstermiştir. Bu faktörlerin üçünün de yokluğu, iskelet kası olmayan bir fenotip ile sonuçlanır. Bu çalışmalar, Myf5 nakavtlarının iskelet kaslarında belirgin bir anormallik olmadığı gösterildikten sonra yapıldı. Bu sistemin yüksek fazlalığı, iskelet kası gelişiminin fetüsün yaşayabilirliği için ne kadar önemli olduğunu gösterir. Bazı kanıtlar, Myf5 ve MyoD'nin ayrı kas soylarının gelişiminden sorumlu olduğunu ve aynı hücrede aynı anda ifade edilmediğini göstermektedir. Spesifik olarak, Myf5, epaksiyel gelişimin başlangıcında büyük bir rol oynarken, MyoD, hipaksiyel gelişimin başlamasını yönlendirir ve bu ayrı soylar, birinin veya diğerinin yokluğunu telafi edebilir. Bu, bazılarının kelimenin tanımına bağlı olmasına rağmen, gerçekten gereksiz olmadıklarını iddia etmelerine neden oldu. Yine de, bu ayrı "MyoD'ye bağımlı" ve "Myf5'e bağlı" alt popülasyonların varlığı, bazıları bu MRF'lerin gerçekten kas progenitör hücrelerinde birlikte eksprese edildiğini iddia ederek tartışmalıdır. Bu tartışma sürüyor.
Myf5 esas olarak miyogenez ile ilişkili olmasına rağmen, diğer dokularda da eksprese edilir. İlk olarak, kahverengi yağ öncüllerinde ifade edilir. Bununla birlikte, ifadesi, bu iki soy arasındaki gelişimsel ayrımın bir kısmını sağlayan, beyaz değil, kahverengi adipoz öncülleri ile sınırlıdır. Ayrıca, Myf5, somitlerde görüldükten birkaç gün sonra nöral tüpün (nöronları oluşturmaya devam eden) kısımlarında eksprese edilir. Bu ifade sonunda yabancı kas oluşumunu önlemek için bastırılır. Adipogenez ve nörogenezde Myf5'in spesifik rolleri ve bağımlılığı araştırılmaya devam etse de, bu bulgular Myf5'in miyogenez dışında rol oynayabileceğini göstermektedir. Myf5 ayrıca proksimal kaburga gelişimini kontrol eden dolaylı bir role sahiptir. Myf5 nakavtları normal iskelet kası olmasına rağmen, proksimal kaburgalarındaki nefes almayı zorlaştıran anormallikler nedeniyle ölürler.
Myf5, embriyonik gelişim sırasında sadece birkaç gün boyunca mevcut olmasına rağmen, bazı yetişkin hücrelerde hala eksprese edilmektedir. Uydu hücrelerinin (iskelet kasları için kök hücre havuzu) anahtar hücre belirteçlerinden biri olarak, yetişkin kasının yenilenmesinde önemli bir rol oynar. Spesifik olarak, yaralanmaya tepki olarak bu uydu hücrelerin kısa bir proliferasyon darbesine izin verir. Bu ilk proliferasyondan sonra farklılaşma başlar (diğer genler tarafından düzenlenir). Aslında, eğer Myf5 aşağı regüle edilmezse farklılaşma gerçekleşmez.
Zebra balıklarında Myf5, embriyonik miyogenezde ifade edilen ilk MRF'dir ve larva kası normal olarak oluşsa bile yetişkin canlılığı için gereklidir. Myf5'te kas oluşmadığından; Myod çift mutant zebra balığı, Myf5, miyogenezi desteklemek için Myod ile işbirliği yapar.
Düzenleme
Myf5'in düzenlenmesi, karmaşık bir düzenleme sistemine izin veren çok sayıda geliştirici öğe tarafından belirlenir. Myf5'i içeren miyogenez boyunca çoğu olay, çoklu güçlendiricilerin etkileşimi yoluyla kontrol edilse de, ifadeyi başlatan önemli bir erken güçlendirici vardır. Erken epaksiyel güçlendirici olarak adlandırılan aktivasyonu, Myf5'in ilk görüldüğü yer olan epaksiyel dermomyotomda ekspresyonu için "git" sinyalini sağlar. Nöral tüpten gelen sonik kirpi, onu etkinleştirmek için bu güçlendiricide hareket eder. Bunu takiben, kromozom, hipaksiyel bölge, kraniyal bölge, uzuvlar, vb.'de Myf5 ifadesinin düzenlenmesi için farklı güçlendiriciler içerir. Myf5'in epaksiyel dermamiyotomdaki bu erken ifadesi, miyotomun oluşumuyla ilgilidir, ancak bunun ötesinde bir şey yoktur. İlk ifadesinden sonra, diğer geliştirici öğeler nerede ve ne kadar süreyle ifade edileceğini belirler. Miyojenik progenitör hücrelerin her popülasyonunun (embriyonun farklı yerleri için) farklı bir dizi güçlendirici tarafından düzenlendiği açıktır.
Klinik önemi
Klinik önemine gelince, bu transkripsiyon faktörünün sapması, hipoksinin (oksijen eksikliği) kas gelişimini nasıl etkileyebileceğine dair mekanizmanın bir parçasını sağlar. Hipoksi, Myf5'in (diğer MRF'lerin yanı sıra) ekspresyonunu inhibe ederek kısmen kas farklılaşmasını engelleme yeteneğine sahiptir. Bu, kas öncüllerinin post-mitotik kas lifleri olmasını önler. Hipoksi bir teratojen olmasına rağmen, ekspresyonun bu inhibisyonu tersine çevrilebilir, bu nedenle hipoksi ile fetüste doğum kusurları arasında bir bağlantı olup olmadığı belirsizliğini koruyor.
Referanslar
daha fazla okuma
- Krauss RS, Cole F, Gaio U, Takaesu G, Zhang W, Kang JS (Haziran 2005). "Yakın karşılaşmalar: hücre-hücre teması ile omurgalı iskelet miyogenezinin düzenlenmesi" . Hücre Bilimi Dergisi . 118 (Pt 11): 2355-62. doi : 10.1242/jcs.02397 . PMID 15923648 .
- Summerbell D, Halai C, Rigby PW (Eylül 2002). "Miyojenik düzenleyici faktör Mrf4'ün ifadesi, somitik tomurcukta Myf5'in ifadesinden önce gelir veya onunla aynı zamandadır" . Gelişim Mekanizmaları . 117 (1–2): 331–5. doi : 10.1016/S0925-4773(02)00208-3 . PMID 12204280 . S2CID 5947462 .
- Langlands K, Yin X, Anand G, Prochownik EV (Ağustos 1997). "Bazik-sarmal-döngü-sarmal transkripsiyon faktörleri ile Id proteinlerinin farklı etkileşimleri" . Biyolojik Kimya Dergisi . 272 (32): 19785-93. doi : 10.1074/jbc.272.32.19785 . PMID 9242638 .
- Dimicoli-Salazar S, Bulle F, Yacia A, Massé JM, Fichelson S, Vigon I (Kasım 2011). "Myf5 tarafından insan birincil mezenkimal kök hücrelerinin ve endotel hücrelerinin verimli in vitro miyojenik yeniden programlanması". Hücre Biyolojisi . 103 (11): 531-42. doi : 10.1042/BC20100112 . PMID 21810080 . S2CID 23776022 .
- Cupelli L, Renault B, Leblanc-Straceski J, Banks A, Ward D, Kucherlapati RS, Krauter K (1996). "In situ hibridizasyon ve D12S350 ve D12S106 arasındaki lokusun fiziksel haritalanması ile insan miyojenik faktörleri 5 ve 6 (MYF5, MYF6) gen kümesinin 12q21'e atanması". Sitogenetik ve Hücre Genetiği . 72 (2–3): 250–1. doi : 10.1159/000134201 . PMID 8978788 .
- Ansseau E, Laoudj-Chenivesse D, Marcowycz A, Tassin A, Vanderplanck C, Sauvage S, Barro M, Mahieu I, Leroy A, Leclercq I, Mainfroid V, Figlewicz D, Mouly V, Butler-Browne G, Belayew A, Coppée F (2009). Callaerts P (ed.). "DUX4c, FSHD'de yukarı regüle edilir. MYF5 proteinini ve insan miyoblast proliferasyonunu indükler" . PLOS BİR . 4 (10): e7482. Bibcode : 2009PLoSO...4.7482A . doi : 10.1371/journal.pone.0007482 . PMC 2759506 . PMID 19829708 .
- Winter B, Kautzner I, Issinger OG, Arnold HH (Aralık 1997). "İki varsayılan protein kinaz CK2 fosforilasyon siteleri Myf-5 aktivitesi için önemlidir". Biyolojik Kimya . 378 (12): 1445–56. doi : 10.1515/bchm.1997.378.12.1445 . PMID 9461343 . S2CID 6218391 .
- Chen CM, Kraut N, Groudine M, Weintraub H (Eylül 1996). "Yeni bir miyojenik baskılayıcı olan I-mf, MyoD ailesinin üyeleriyle etkileşime girer" . Hücre . 86 (5): 731–41. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80148-8 . PMID 8797820 . S2CID 16252710 .
- Braun T, Buschhausen-Denker G, Bober E, Tannich E, Arnold HH (Mart 1989). "MyoD1 ile ilişkili ancak ondan farklı olan yeni bir insan kas faktörü, 10T1/2 fibroblastlarda miyojenik dönüşümü indükler" . EMBO Dergisi . 8 (3): 701–9. doi : 10.1002/j.1460-2075.1989.tb03429.x . PMC 400865 . PMID 2721498 .