Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с Myf5 )
Перейти к навигации Перейти к поиску
MYF5
Идентификаторы
ПсевдонимыMYF5 , bHLHc2, миогенный фактор 5, EORVA
Внешние идентификаторыOMIM : 159990 MGI : 97252 HomoloGene : 4085 GeneCards : Myf5
Расположение гена ( человек )
Хромосома 12 (человек)
Chr.Хромосома 12 (человека) [1]
Хромосома 12 (человек)
Геномное расположение MYF5
Геномное расположение MYF5
Группа12q21.31Начинать80 716 912 п.н. [1]
Конец80 719 671 п.н. [1]
Расположение гена ( Мышь )
Хромосома 10 (мышь)
Chr.Хромосома 10 (мышь) [2]
Хромосома 10 (мышь)
Геномное расположение MYF5
Геномное расположение MYF5
Группа10 D1 | 10 55,95 смНачинать107 482 908 п.н. [2]
Конец107 486 134 п.н. [2]
Генная онтология
Молекулярная функция• Связывание ДНК • Связывание ДНК, специфичное
для последовательности
• Активность димеризации белков
• GO: 0001077, GO: 0001212, GO: 0001213, GO: 0001211, GO: 0001205 Активность ДНК-связывающего активатора транскрипции, специфическая
для РНК-полимеразы II • GO: 0000980 РНК полимеразы II , цис-регуляторной области ДНК последовательность-специфическое связывание
• связывание Е-бокс
• GO: связывание 0001948 белок
• гетеродимеризация активность белка
• фактор транскрипции , активность РНК - полимеразы связывания II , дистальный энхансер последовательность конкретных
• GO: 0001200, GO: 0001133, GO : 0001201 Активность ДНК-связывающего фактора транскрипции, специфично для РНК-полимеразы II
Сотовый компонент• нуклеоплазма
• комплекс факторов транскрипции РНК-полимераза II
• ядро клетки
Биологический процесс• сомитогенез
• морфогенез эмбриональной скелетной системы
• дифференцировка клеток
• регуляция транскрипции, шаблонная ДНК
• морфогенез мышечных органов
• оссификация
• положительная регуляция дифференцировки мышечных клеток
• регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II
• обязательство судьбы мышечных клеток
• развитие мышечных органов
• организация внеклеточного матрикса
• транскрипция с промотора РНК-полимеразы II
• позитивная регуляция развития волокон скелетных мышц
• транскрипция, ДНК-шаблон
• регуляция адгезии клеточного матрикса
• развитие многоклеточного организма
• позитивная регуляция слияния миобластов
• позитивная регуляция дифференцировки миобластов
• морфогенез мышечной ткани
• дифференциация клеток скелетных мышц
• развитие глаз по типу камеры
• развитие ткани скелетных мышц
• конденсация хряща
• положительная регуляция транскрипция с промотора РНК-полимеразы II
Источники: Amigo / QuickGO
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez

4617

17877

Ансамбль

ENSG00000111049

ENSMUSG00000000435

UniProt

P13349

P24699

RefSeq (мРНК)

NM_005593

NM_008656

RefSeq (белок)

NP_005584

NP_032682

Расположение (UCSC)Chr 12: 80,72 - 80,72 МбChr 10: 107.48 - 107.49 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Миогенный фактор 5 является белком , который в организме человека кодируется Myf5 геном . [5] Это белок, играющий ключевую роль в регулировании дифференцировки мышц или миогенеза , в частности, в развитии скелетных мышц. Myf5 принадлежит к семейству белков, известных как миогенные регуляторные факторы (MRF). Эти факторы транскрипции основной спиральной петли последовательно действуют в миогенной дифференцировке. Члены семейства MRF включают Myf5, MyoD (Myf3), миогенин и MRF4 ( Myf6 ). [6]Этот фактор транскрипции является самым ранним из всех MRF, которые экспрессируются в эмбрионе, где он заметно экспрессируется только в течение нескольких дней (в частности, примерно через 8 дней после образования сомита и продолжается до 14 дня после сомита у мышей). [7] Он функционирует в течение этого времени, заставляя миогенные клетки-предшественники стать скелетными мышцами. Фактически, его экспрессия в пролиферирующих миобластах привела к его классификации в качестве детерминационного фактора. Кроме того, Myf5 является главным регулятором мышечного развития, обладающим способностью индуцировать мышечный фенотип при его принудительной экспрессии в фибробластных клетках. [8]

Выражение [ править ]

Myf5 экспрессируется в дермомиотоме ранних сомитов, заставляя миогенные предшественники детерминироваться и дифференцироваться в миобласты. [7] В частности, это сначала наблюдается в дорсомедиальной части дермомиотома, которая развивается в эпаксиальный миотом. [7] Хотя он экспрессируется как в эпаксиальной (чтобы стать мышцами спины), так и в гипаксиальной (стенка тела и мышцы конечностей) частях миотома, он по-разному регулируется в этих тканевых линиях, обеспечивая часть их альтернативной дифференцировки. Наиболее примечательно, что в то время как Myf5 активируется с помощью Sonic hedgehog в эпаксиальном клоне [9], он вместо этого непосредственно активируется фактором транскрипции Pax3 в гипаксиальных клетках. [10]Миогенные предшественники конечностей (происходящие из гипаксиального миотома) не начинают экспрессировать Myf5 или какие-либо MRFs, фактически, до момента миграции в зачатки конечностей. [11] Myf5 также экспрессируется в несомитной параксиальной мезодерме, которая формирует мышцы головы, по крайней мере, у рыбок данио. [12]

Хотя продукт этого гена способен направлять клетки к линии скелетных мышц, он не является абсолютно необходимым для этого процесса. Многочисленные исследования показали дублирование с двумя другими MRF, MyoD и MRF4. Отсутствие всех трех факторов приводит к фенотипу без скелетных мышц. [13] Эти исследования были проведены после того, как было показано, что нокауты Myf5 не имели явных аномалий в их скелетных мышцах. [14] Высокая избыточность этой системы показывает, насколько важно развитие скелетных мышц для жизнеспособности плода. Некоторые данные показывают, что Myf5 и MyoD ответственны за развитие отдельных мышечных клонов и не экспрессируются одновременно в одной и той же клетке. [15]В частности, в то время как Myf5 играет большую роль в инициации эпаксиального развития, MyoD управляет инициацией гипаксиального развития, и эти отдельные клоны могут компенсировать отсутствие одного или другого. Это привело к тому, что некоторые заявили, что они действительно не являются избыточными, хотя это зависит от определения слова. Тем не менее, существование этих отдельных «MyoD-зависимых» и «Myf5-зависимых» субпопуляций оспаривается, при этом некоторые утверждают, что эти MRF действительно коэкспрессируются в мышечных клетках-предшественниках. [10] Эта дискуссия продолжается.

Хотя Myf5 в основном связан с миогенезом, он также экспрессируется в других тканях. Во-первых, это выражено в коричневых жировых предшественниках. Однако его экспрессия ограничивается коричневыми, а не белыми предшественниками жировой ткани, обеспечивая часть разделения в развитии между этими двумя линиями. [16] Кроме того, Myf5 экспрессируется в частях нервной трубки (которые продолжают формировать нейроны) через несколько дней после того, как он обнаруживается в сомитах. Это выражение в конечном итоге подавляется, чтобы предотвратить образование посторонних мышц. [17]Хотя специфические роли и зависимость Myf5 в адипогенезе и нейрогенезе еще предстоит изучить, эти находки показывают, что Myf5 может играть роли вне миогенеза. Myf5 также играет косвенную роль в контроле развития проксимальных ребер. Хотя нокауты Myf5 имеют нормальные скелетные мышцы, они умирают из-за аномалий проксимальных ребер, затрудняющих дыхание. [15]

Несмотря на то, что Myf5 присутствует только в течение нескольких дней во время эмбрионального развития, он все еще экспрессируется в некоторых взрослых клетках. Как один из ключевых клеточных маркеров сателлитных клеток (пул стволовых клеток для скелетных мышц), он играет важную роль в регенерации взрослых мышц. [18] В частности, он позволяет сделать короткий импульс пролиферации этих сателлитных клеток в ответ на повреждение. Дифференциация начинается (регулируется другими генами) после этой начальной пролиферации. Фактически, если Myf5 не подавляется, дифференцировка не происходит. [19]

У рыбок данио Myf5 является первым MRF, экспрессируемым в эмбриональном миогенезе, и он необходим для жизнеспособности взрослых особей, даже если личиночные мышцы формируются нормально. Поскольку у Myf5; двойных мутантов Myod рыбок данио мышцы не образуются, Myf5 взаимодействует с Myod, чтобы способствовать миогенезу. [20]

Регламент [ править ]

Регулирование Myf5 продиктовано большим количеством энхансерных элементов, которые обеспечивают сложную систему регуляции. Хотя большинство событий миогенеза, в которых участвует Myf5, контролируются посредством взаимодействия множественных энхансеров, есть один важный ранний энхансер, который инициирует экспрессию. Его активация, названная ранним эпаксиальным энхансером, обеспечивает «пусковой» сигнал для экспрессии Myf5 в эпаксиальном дермомиотоме, где он впервые появляется. [21] Звуковой еж из нервной трубки воздействует на этот усилитель, чтобы активировать его. [9] После этого хромосома содержит различные энхансеры для регуляции экспрессии Myf5 в гипаксиальной области, краниальной области, конечностях и т. Д. [21]Эта ранняя экспрессия Myf5 в эпаксиальном дермамиотоме участвует в самом формировании миотома, но не более того. После его начальной экспрессии другие элементы энхансера определяют, где и как долго он экспрессируется. Остается ясным, что каждая популяция миогенных клеток-предшественников (для разных мест в эмбрионе) регулируется разными наборами энхансеров. [22]

Клиническое значение [ править ]

Что касается клинического значения, аберрация этого фактора транскрипции является частью механизма того, как гипоксия (недостаток кислорода) может влиять на развитие мышц. Гипоксия обладает способностью препятствовать дифференцировке мышц отчасти за счет ингибирования экспрессии Myf5 (а также других MRF). Это предотвращает превращение мышечных предшественников в постмитотические мышечные волокна. Хотя гипоксия является тератогеном, это подавление экспрессии обратимо, поэтому остается неясным, существует ли связь между гипоксией и врожденными дефектами у плода. [23]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000111049 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000000435 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ «Энтрез Ген: Миогенный фактор 5» . Проверено 19 августа 2013 .
  6. ^ Sabourin Л.А., Рудницкий М.А. (январь 2000). «Молекулярная регуляция миогенеза». Клиническая генетика . 57 (1): 16–25. DOI : 10.1034 / j.1399-0004.2000.570103.x . PMID 10733231 . S2CID 22496065 .  
  7. ^ a b c Отт МО, Бобер Э, Лайонс Дж, Арнольд Х, Бакингем М. (апрель 1991 г.). «Ранняя экспрессия миогенного регуляторного гена myf-5 в клетках-предшественниках скелетных мышц эмбриона мыши». Развитие . 111 (4): 1097–107. PMID 1652425 . 
  8. ^ Braun T, Buschhausen-Denker G, Бобер E, Tannich E, Арнольд HH (март 1989). «Новый человеческий мышечный фактор, родственный MyoD1, но отличный от него, вызывает миогенную конверсию в фибробластах 10T1 / 2» . Журнал EMBO . 8 (3): 701–9. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1989.tb03429.x . PMC 400865 . PMID 2721498 .  
  9. ^ a b Gustafsson MK, Pan H, Pinney DF, Liu Y, Lewandowski A, Epstein DJ, Emerson CP (январь 2002 г.). «Myf5 является прямой мишенью для передачи сигналов Shh на большие расстояния и регуляции Gli для спецификации мышц» . Гены и развитие . 16 (1): 114–26. DOI : 10,1101 / gad.940702 . PMC 155306 . PMID 11782449 .  
  10. ^ a b Tajbakhsh S, Rocancourt D, Cossu G, Buckingham M (апрель 1997 г.). «Новое определение генетических иерархий, контролирующих миогенез скелета: Pax-3 и Myf-5 действуют выше MyoD». Cell . 89 (1): 127–38. DOI : 10.1016 / s0092-8674 (00) 80189-0 . PMID 9094721 . S2CID 18747744 .  
  11. ^ Таджбахш S, Букингемский ME (январь 1994). «Мышцу конечности определяют в отсутствие самого раннего миогенного фактора myf-5» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (2): 747–51. Bibcode : 1994PNAS ... 91..747T . DOI : 10.1073 / pnas.91.2.747 . PMC 43026 . PMID 8290594 .  
  12. ↑ Lin CY, Yung RF, Lee HC, Chen WT, Chen YH, Tsai HJ (ноябрь 2006 г.). «Миогенные регуляторные факторы Myf5 и Myod четко функционируют во время краниофациального миогенеза рыбок данио». Биология развития . 299 (2): 594–608. DOI : 10.1016 / j.ydbio.2006.08.042 . PMID 17007832 . 
  13. ^ Кассар-Duchossoy л, Gayraud-Морель В, GOMES Д, Rocancourt Д, Букингемский М, Shinin В, Таджбахш S (сентябрь 2004 г.). «Mrf4 определяет идентичность скелетных мышц у мышей с двойным мутантом Myf5: Myod». Природа . 431 (7007): 466–71. Bibcode : 2004Natur.431..466K . DOI : 10,1038 / природа02876 . PMID 15386014 . S2CID 4413512 .  
  14. ^ Рудницкий М., Schnegelsberg PN, Стид RH, Braun T, Arnold HH, Йениш R (декабрь 1993). «MyoD или Myf-5 необходимы для формирования скелетных мышц». Cell . 75 (7): 1351–9. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (93) 90621-v . PMID 8269513 . S2CID 27322641 .  
  15. ^ а б Халдар М., Каран Г., Тврдик П., Капеччи М.Р. (март 2008 г.). «Две клеточные линии, myf5 и myf5-независимые, участвуют в миогенезе скелета мышей» . Клетка развития . 14 (3): 437–45. DOI : 10.1016 / j.devcel.2008.01.002 . PMC 2917991 . PMID 18331721 .  
  16. ^ Тиммонс JA, Wennmalm К, Ларссон О, Walden ТБ, Лассманн Т, Н Петровича, Гамильтон DL, Джимено RE, Wahlestedt С, Цуг К, Nedergaard Дж, пушка Б (март 2007 г.). «Сигнатура экспрессии миогенного гена устанавливает, что коричневые и белые адипоциты происходят из разных клеточных линий» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (11): 4401–6. Bibcode : 2007PNAS..104.4401T . DOI : 10.1073 / pnas.0610615104 . PMC 1810328 . PMID 17360536 .  
  17. ^ Таджбахш S, Букингемский ME (декабрь 1995). «Ограничение происхождения миогенного конверсионного фактора myf-5 в головном мозге». Развитие . 121 (12): 4077–83. PMID 8575308 . 
  18. ^ Beauchamp JR, Heslop L, Ю. Д., Таджбахш S, Келли Р., Wernig A, Букингемский ME, Партридж TA, Zammit PS (декабрь 2000). «Экспрессия CD34 и Myf5 определяет большинство покоящихся сателлитных клеток скелетных мышц взрослых» . Журнал клеточной биологии . 151 (6): 1221–34. DOI : 10,1083 / jcb.151.6.1221 . PMC 2190588 . PMID 11121437 .  
  19. ^ Ustanina S, Карвахаль Дж, Ригби Р, Т Браун (август 2007 г.). «Миогенный фактор Myf5 поддерживает эффективную регенерацию скелетных мышц, обеспечивая временную амплификацию миобластов» . Стволовые клетки . 25 (8): 2006–16. DOI : 10.1634 / стволовые клетки.2006-0736 . PMID 17495111 . S2CID 28853682 .  
  20. ^ Hinits Y, Williams VC, Sweetman D, Донн TM, Ma TP, Moens CB, Hughes SM (2011). «Дефектное развитие черепа, гибель личинок и гаплонедостаточность у мутантных рыбок данио Myod» . Биология развития . 358 (1): 102–12. DOI : 10.1016 / j.ydbio.2011.07.015 . PMC 3360969 . PMID 21798255 .  
  21. ^ a b Саммербелл Д., Эшби ПР, Кутель О., Кокс Д., Йи С., Ригби П. У. (сентябрь 2000 г.). «Экспрессия Myf5 в развивающемся эмбрионе мыши контролируется дискретными и диспергированными энхансерами, специфичными для определенных популяций предшественников скелетных мышц». Развитие . 127 (17): 3745–57. PMID 10934019 . 
  22. ^ Teboul л, Hadchouel Дж, Daubas Р, Summerbell Д, Букингемский М, Ригби PW (октябрь 2002 г.). «Ранний эпаксиальный энхансер необходим для начальной экспрессии гена детерминации скелетных мышц Myf5, но не для последующих, множественных фаз сомитного миогенеза». Развитие . 129 (19): 4571–80. PMID 12223413 . 
  23. ^ Di Carlo A, De Mori R, Мартелли F, G Pompilio, Capogrossi MC, Германцы A (апрель 2004). «Гипоксия подавляет миогенную дифференцировку за счет ускоренной деградации MyoD» . Журнал биологической химии . 279 (16): 16332–8. DOI : 10.1074 / jbc.M313931200 . PMID 14754880 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Краусс Р.С., Коул Ф., Гайо Ю., Такаэсу Г., Чжан В., Кан Дж. С. (июнь 2005 г.). «Близкие контакты: регуляция миогенеза скелета позвоночных посредством межклеточного контакта» . Журнал клеточной науки . 118 (Pt 11): 2355–62. DOI : 10,1242 / jcs.02397 . PMID  15923648 .
  • Саммербелл Д., Халаи С., Ригби П. У. (сентябрь 2002 г.). «Экспрессия миогенного регуляторного фактора Mrf4 предшествует или совпадает с экспрессией Myf5 в сомитной почке». Механизмы развития . 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 (август 1997 г.). «Дифференциальные взаимодействия белков Id с факторами транскрипции основной спирали, петли, спирали» . Журнал биологической химии . 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 (ноябрь 2011 г.). «Эффективное миогенное перепрограммирование in vitro человеческих первичных мезенхимальных стволовых клеток и эндотелиальных клеток с помощью Myf5». Биология клетки . 103 (11): 531–42. DOI : 10.1042 / BC20100112 . PMID  21810080 . S2CID  23776022 .
  • Купелли Л., Рено Б, Леблан-Страцески Дж., Бэнкс А, Вард Д., Кучерлапати Р.С., Краутер К. (1996). «Присвоение кластера генов человеческих миогенных факторов 5 и 6 (MYF5, MYF6) 12q21 посредством гибридизации in situ и физического картирования локуса между D12S350 и D12S106». Цитогенетика и клеточная генетика . 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). Каллертс П. (ред.). «DUX4c активируется при ЛЛД. Он индуцирует белок MYF5 и пролиферацию миобластов человека» . PLOS ONE . 4 (10): e7482. Bibcode : 2009PLoSO ... 4.7482A . DOI : 10.1371 / journal.pone.0007482 . PMC  2759506 . PMID  19829708 .
  • Винтер Б., Каутцнер И., Иссинджер О.Г., Арнольд Х.Х. (декабрь 1997 г.). «Два предполагаемых сайта фосфорилирования протеинкиназы CK2 важны для активности Myf-5». Биологическая химия . 378 (12): 1445–56. DOI : 10.1515 / bchm.1997.378.12.1445 . PMID  9461343 . S2CID  6218391 .
  • Чен С.М., Краут Н., Гроудин М., Вайнтрауб Х. (сентябрь 1996 г.). «I-mf, новый миогенный репрессор, взаимодействует с членами семьи MyoD». Cell . 86 (5): 731–41. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 80148-8 . PMID  8797820 . S2CID  16252710 .
  • Браун Т., Бушхаузен-Денкер Г., Бобер Е., Таннич Е., Арнольд Х. Х. (март 1989 г.). «Новый человеческий мышечный фактор, родственный MyoD1, но отличный от него, вызывает миогенную конверсию в фибробластах 10T1 / 2» . Журнал EMBO . 8 (3): 701–9. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1989.tb03429.x . PMC  400865 . PMID  2721498 .