Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

WNT4 - это секретируемый белок, который у человека кодируется геном Wnt4 , обнаруженным на хромосоме 1. [5] [6] Он способствует развитию женского пола и подавляет развитие мужского пола. Утрата функции может иметь серьезные последствия, например, изменение пола от женщины к мужчине.

Функция [ править ]

Семейство генов WNT состоит из структурно связанных генов, которые кодируют секретируемые сигнальные белки. Эти белки участвуют в онкогенезе и нескольких процессах развития, включая регуляцию клеточной судьбы и эмбриогенез . [5]

Беременность [ править ]

WNT4 участвует в нескольких особенностях беременности как нижележащая мишень BMP2 . Например, он регулирует пролиферацию, выживание и дифференцировку стромальных клеток эндометрия. [7] Все эти процессы необходимы для развития эмбриона. Абляция у самок мышей приводит к снижению фертильности с дефектами имплантации и децидуализации . Например, снижается чувствительность к передаче сигналов прогестерона . Кроме того, постнатальная дифференцировка матки характеризуется уменьшением количества желез и расслоением просветного эпителия. [7]

Половое развитие [ править ]

Ранние гонады [ править ]

Гонады возникают из-за утолщения целомического эпителия , который сначала выглядит как несколько слоев клеток. Позже они соглашаются на определение пола, становясь при нормальных обстоятельствах либо женщинами, либо мужчинами. Тем не менее, независимо от пола, WNT4 необходим для пролиферации клеток. [8] В гонадах мышей он был обнаружен только через одиннадцать дней после оплодотворения . При дефиците у мышей XY наблюдается задержка дифференцировки клеток Сертоли . Кроме того, происходит задержка образования полового тяжа. Эти проблемы обычно компенсируются при рождении. [8]

WNT4 также взаимодействует с RSPO1 на ранней стадии развития. Если оба являются дефицитными у мышей XY, результатом будет меньшая экспрессия SRY и нижестоящих мишеней. [8] Кроме того, количество SOX9 уменьшается, и обнаруживаются дефекты васкуляризации. Эти явления приводят к гипоплазии яичек . Однако смена пола от мужчины к женщине не происходит, потому что клетки Лейдига остаются нормальными. Они поддерживаются стероидогенными клетками, в настоящее время не подавленными. [8]

Яичники [ править ]

WNT4 необходим для развития женского пола. После секреции он связывается с рецепторами Frizzled , активируя ряд молекулярных путей. Одним из важных примеров является стабилизация β-катенина , который увеличивает экспрессию генов-мишеней. [9] Например, теперь кодируется TAFII 105, субъединица связывающего ТАТА белка для РНК-полимеразы в клетках фолликулов яичников . Без него самки мышей имеют маленькие яичники с менее зрелыми фолликулами. Кроме того, производство SOX9 заблокировано. [10] У людей WNT4 также подавляет активность 5-α редуктазы , которая превращает тестостерон вдигидротестостерон . Таким образом, наружные мужские гениталии не образуются. Более того, он способствует формированию Мюллерова протока , предшественника женских репродуктивных органов. [9]

Половое развитие мужчин [ править ]

Отсутствие WNT4 необходимо для развития мужского пола. Передача сигналов FGF подавляет WNT4, действуя в петле прямой связи, запускаемой SOX9 . Если эта передача сигналов недостаточна у мышей XY, гены самок не репрессируются. [11] Без FGF2 происходит частичная смена пола. Без FGF9 происходит полная смена пола. Однако оба случая спасает удаление WNT4. У этих двойных мутантов полученные соматические клетки нормальные. [11]

Почки [ править ]

WNT4 необходим для нефрогенеза. Он регулирует индукцию почечных канальцев и трансформацию мезенхимы в эпителиальные в области коры головного мозга. Кроме того, он влияет на судьбу медуллярной стромы во время развития. Без него альфа-актин гладких мышц заметно снижается. Это явление вызывает дефицит перицитов вокруг сосудов, что приводит к нарушению созревания. WNT4, вероятно, функционирует за счет активации BMP4 , известного фактора дифференцировки гладких мышц. [12]

Мышцы [ править ]

WNT4 способствует формированию нервно-мышечного соединения у позвоночных. Экспрессия высока во время создания первых синаптических контактов, но впоследствии подавляется. [13] Кроме того, потеря функции вызывает 35-процентное уменьшение количества рецепторов ацетилхолина . Однако сверхэкспрессия вызывает увеличение. Эти события изменяют состав типов волокон с образованием более медленных волокон. Наконец, MuSK является рецептором для WNT4, активируемым посредством фосфорилирования тирозина . Он содержит домен CRD, аналогичный рецепторам Frizzled . [13]

Легкие [ править ]

WNT4 также связан с формированием легких и играет роль в формировании дыхательной системы . Когда WNT4 выведен из строя, возникает множество проблем в развитии легких. Было показано, что при нокауте WNT4 образующиеся зачатки легких уменьшаются в размерах и значительно уменьшается пролиферация, что вызывает недоразвитие или неполное развитие легких. Это также вызывает аномалии трахеи, поскольку влияет на формирование кольца хряща трахеи. Наконец, отсутствие WNT4 также влияет на экспрессию других генов, которые функционируют в развитии легких, таких как Sox9 и FGF9 . [14]

Клиническое значение [ править ]

Дефицит [ править ]

Известно, что несколько мутаций вызывают потерю функции в WNT4. Одним из примеров является гетерозиготный переход C в T в экзоне 2. [15] Это вызывает замену аргинина на цистеин в аминокислотном положении 83, консервативном месте. Образование незаконных сульфидных связей создает неправильно свернутый белок, что приводит к потере функции. У людей XX WNT4 теперь не может стабилизировать β-catenin . [15] Кроме того, стероидогенные ферменты, такие как CYP17A1 и HSD3B2 , не подавляются, что приводит к увеличению выработки тестостерона . Наряду с этим избытком андрогенов у пациенток нет матки. Однако других мюллеровских аномалий не обнаружено. Таким образом, это расстройство отличается от классическогоСиндром Майера-Рокитанского-Кустера-Хаузера . [15]

Синдром СЕРКАЛА [ править ]

Нарушение синтеза WNT4 у людей XX вызывает синдром SERKAL . Генетическая мутация представляет собой гомозиготный переход C в T в положении 341 кДНК [9]. Это вызывает замену остатка аланина на остаток валина в положении 114 аминокислоты, месте, которое является высококонсервативным у всех организмов, включая рыбок данио и дрозофил . Результатом является потеря функции, которая влияет на стабильность мРНК. В конечном итоге это приводит к смене пола от женщины к мужчине. [9]

Синдром Майера-Рокитанского-Кустера-Хаузера [ править ]

WNT4 явно участвует в атипичной версии синдрома Майера-Рокитанского-Кустера-Хаузера, обнаруженной у людей XX. Генетическая мутация вызывает замену лейцина на остаток пролина в положении 12 аминокислоты [16]. Это явление снижает внутриядерные уровни β-катенина. Кроме того, он устраняет ингибирование стероидогенных ферментов, таких как 3β-гидроксистериоддегидрогеназа и 17α-гидроксилаза. У пациенток обычно наблюдается гипоплазия матки , которая связана с биологическими симптомами избытка андрогенов. Кроме того, часто обнаруживаются аномалии Мюллера. [16]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000162552 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000036856 - 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. ^ a b «Entrez Gene: бескрылое семейство сайтов интеграции MMTV» .
  6. ^ Huguet Е.Л., McMahon JA, McMahon AP, Bicknell R, Harris AL (май 1994). «Дифференциальная экспрессия человеческих генов Wnt 2, 3, 4 и 7B в линиях клеток груди человека и нормальных и болезненных состояниях ткани груди человека». Исследования рака . 54 (10): 2615–21. PMID 8168088 . 
  7. ^ a b Franco HL, Dai D, Lee KY, Rubel CA, Roop D, Boerboom D, Jeong JW, Lydon JP, Bagchi IC, Bagchi MK, DeMayo FJ (апрель 2011 г.). «WNT4 является ключевым регулятором нормального постнатального развития матки и передачи сигналов прогестерона во время имплантации и децидуализации эмбриона у мышей» . Журнал FASEB . 25 (4): 1176–87. DOI : 10.1096 / fj.10-175349 . PMC 3058697 . PMID 21163860 .  
  8. ^ a b c d Chassot AA, Bradford ST, Auguste A, Gregoire EP, Pailhoux E, de Rooij DG, Schedl A, Chaboissier MC (декабрь 2012 г.). «WNT4 и RSPO1 вместе необходимы для пролиферации клеток в ранней гонаде мыши» . Развитие . 139 (23): 4461–72. DOI : 10.1242 / dev.078972 . PMID 23095882 . 
  9. ^ a b c d Mandel H, Shemer R, Borochowitz ZU, Okopnik M, Knopf C, Indelman M, Drugan A, Tiosano D, Gershoni-Baruch R, Choder M, Sprecher E (январь 2008 г.). «Синдром SERKAL: аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное мутацией потери функции в WNT4» . Американский журнал генетики человека . 82 (1): 39–47. DOI : 10.1016 / j.ajhg.2007.08.005 . PMC 2253972 . PMID 18179883 .  
  10. ^ Гилберт, Скотт (2010). Биология развития (9-е изд.). Массачусетс: Sinauer Associates.
  11. ^ a b Jameson SA, Lin YT, Capel B (октябрь 2012 г.). «Развитие семенников требует репрессии Wnt4 с помощью передачи сигналов Fgf» . Биология развития . 370 (1): 24–32. DOI : 10.1016 / j.ydbio.2012.06.009 . PMC 3634333 . PMID 22705479 .  
  12. ^ Itäranta Р, Чи л, Seppänen Т, Нику М, Tuukkanen Дж, Peltoketo Н, Vainio S (май 2006 г.). «Передача сигналов Wnt-4 участвует в контроле судьбы гладкомышечных клеток через Bmp-4 в медуллярной строме развивающейся почки». Биология развития . 293 (2): 473–83. DOI : 10.1016 / j.ydbio.2006.02.019 . PMID 16546160 . 
  13. ^ a b Strochlic L, Falk J, Goillot E, Sigoillot S, Bourgeois F, Delers P, Rouvière J, Swain A, Castellani V, Schaeffer L, Legay C (2012). «Wnt4 участвует в формировании нервно-мышечного соединения позвоночных» . PLOS ONE . 7 (1): e29976. Bibcode : 2012PLoSO ... 729976S . DOI : 10.1371 / journal.pone.0029976 . PMC 3257248 . PMID 22253844 .  
  14. ^ Caprioli A, Villasenor A, Уайли LA, Braitsch C, Marty-Сантос L, Барри D, Karner CM, Fu S, Meadows SM, Carroll TJ, Кливер O (октябрь 2015). «Wnt4 необходим для нормального развития легких млекопитающих» . Биология развития . 406 (2): 222–34. DOI : 10.1016 / j.ydbio.2015.08.017 . PMC 7050435 . PMID 26321050 .  
  15. ^ a b c Биасон-Лаубер А., Де Филиппо Г., Конрад Д., Скарано Г., Наззаро А., Шенле Э. Дж. (январь 2007 г.). «Дефицит WNT4 - клинический фенотип, отличный от классического синдрома Майера-Рокитанского-Кустера-Хаузера: описание случая» . Репродукция человека . 22 (1): 224–9. DOI : 10.1093 / humrep / del360 . PMID 16959810 . 
  16. ^ Б султаном С, Biason-Lauber А, Филиберт Р (январь 2009). «Синдром Майера-Рокитанского-Кустера-Хаузера: последние клинические и генетические данные». Гинекологическая эндокринология . 25 (1): 8–11. DOI : 10.1080 / 09513590802288291 . PMID 19165657 . S2CID 33461252 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Уно С., Зембуцу Х., Хирасава А., Такахаши А., Кубо М., Акахане Т., Аоки Д., Каматани Н., Хирата К., Накамура Ю. (август 2010 г.). «Полногеномное ассоциативное исследование выявляет генетические варианты в локусе CDKN2BAS, связанные с эндометриозом у японцев». Генетика природы . 42 (8): 707–10. DOI : 10.1038 / ng.612 . PMID  20601957 . S2CID  205356736 .
  • Квелл К., Вареча З., Бартис Д., Гессе С., Парнелл С., Андерсон Дж., Дженкинсон Э. Дж., Понграц Дж. Э. (май 2010 г.). Хансен И.А. (ред.). «Wnt4 и LAP2alpha как стимуляторы старения эпителия тимуса» . PLOS ONE . 5 (5): e10701. Bibcode : 2010PLoSO ... 510701K . DOI : 10.1371 / journal.pone.0010701 . PMC  2872673 . PMID  20502698 .
  • Кууласмаа Т., Яэскеляйнен Дж., Суппола С., Пиетилайнен Т., Хейккиля П., Аалтомаа С., Косма В.М., Воутилайнен Р. (октябрь 2008 г.). «Экспрессия мРНК WNT-4 в опухолях надпочечников человека и культивируемых клетках надпочечников». Гормоны и метаболические исследования . 40 (10): 668–73. DOI : 10,1055 / с-2008-1078716 . PMID  18553255 .
  • Филибер П., Биасон-Лаубер А., Рузье Р., Пьенковски С., Пэрис Ф., Конрад Д., Шенле Е., Султан С. (март 2008 г.). «Идентификация и функциональный анализ новой мутации гена WNT4 среди 28 девочек-подростков с первичной аменореей и аномалиями мюллерова протока: совместное французское исследование» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 93 (3): 895–900. DOI : 10.1210 / jc.2007-2023 . PMID  18182450 .
  • Jugessur A, Shi M, Gjessing HK, Lie RT, Wilcox AJ, Weinberg CR, Christensen K, Boyles AL, Daack-Hirsch S, Nguyen TT, Christiansen L, Lidral AC, Murray JC (июль 2010 г.). Рейцма PH (ред.). «Материнские гены и лицевые расщелины у потомства: всесторонний поиск генетических ассоциаций в двух популяционных исследованиях расщелин в Скандинавии» . PLOS ONE . 5 (7): e11493. Bibcode : 2010PLoSO ... 511493J . DOI : 10.1371 / journal.pone.0011493 . PMC  2901336 . PMID  20634891 .
  • Равель С., Лоренцо Д., Дессолле Л., Мандельбаум Дж., МакЭлриви К., Дараи Е., Сиффрой Дж. П. (апрель 2009 г.). «Мутационный анализ семейства генов WNT у женщин с синдромом Майера-Рокитанского-Кустера-Хаузера». Фертильность и бесплодие . 91 (4 Suppl): 1604–7. DOI : 10.1016 / j.fertnstert.2008.12.006 . PMID  19171330 .
  • Йергес Л. М., Клей Л., Каули Дж. А., Родер К., Каммерер С. М., Моффет С. П., Энсруд К. Э., Нестлерод К. С., Маршал Л. М., Хоффман А. Р., Льюис С., Ланг Т.Ф., Барретт-Коннор Е., Феррелл Р. Э., Орволл Е. С., Змуда Дж. М. ( Декабрь 2009 г.). «Исследование ассоциации с высокой плотностью 383 генов-кандидатов на объемную МПК шейки бедра и поясничного отдела позвоночника среди мужчин старшего возраста» . Журнал исследований костей и минералов . 24 (12): 2039–49. DOI : 10,1359 / jbmr.090524 . PMC  2791518 . PMID  19453261 .
  • Ван X, Джи В., Мэй Икс, Чжоу Дж., Лю Дж. Х, Фанг С., Сяо В. (февраль 2010 г.) Райли Б. (ред.). «Регулирование отрицательной обратной связи передачи сигналов Wnt4 посредством EAF1 и EAF2 / U19» . PLOS ONE . 5 (2): e9118. Bibcode : 2010PLoSO ... 5.9118W . DOI : 10.1371 / journal.pone.0009118 . PMC  2817739 . PMID  20161747 .
  • Мемариан А., Ходжат-Фарсанги М., Аскариан-Омран Х., Юнеси В., Джедди-Теграни М., Шарифиан Р.А., Хошнуди Дж., Разави С.М., Раббани Х., Шокри Ф. (декабрь 2009 г.). «Вариации в экспрессии генов WNT в различных подтипах хронического лимфолейкоза». Лейкемия и лимфома . 50 (12): 2061–70. DOI : 10.3109 / 10428190903331082 . PMID  19863181 . S2CID  38835813 .
  • Kelly JM, Kleemann DO, Rudiger SR, Walker SK (декабрь 2007 г.). «Влияние класса ооцит-кумулюсного комплекса и взаимодействия между сортами на продукцию бластоцист у коровы, овцы и ягненка». Размножение домашних животных = Zuchthygiene . 42 (6): 577–82. DOI : 10.1111 / j.1439-0531.2006.00823.x . PMID  17976063 .
  • Флахаут М., Мейер Р., Кулон А., Нарду К. А., Ниггли Ф. К., Мартинет Д., Бекманн Дж. С., Джозеф Дж. М., Мюлетхалер-Моттет А., Гросс Н. (июнь 2009 г.). «Рецептор Wnt FZD1 опосредует химиорезистентность нейробластомы посредством активации пути Wnt / бета-катенин». Онкоген . 28 (23): 2245–56. DOI : 10.1038 / onc.2009.80 . PMID  19421142 . S2CID  205531490 .
  • Альтчек А., Делигдиш Л. (июнь 2010 г.). «Недооцененный ген Wnt-4». Журнал детской и подростковой гинекологии . 23 (3): 187–91. DOI : 10.1016 / j.jpag.2009.10.001 . PMID  20060343 .
  • Йошида Т., Китаура Х, Хагио Й, Сато Т, Игучи-Арига С.М., Арига Х. (апрель 2008 г.). «Отрицательная регуляция сигнала Wnt посредством MM-1 посредством ингибирования экспрессии гена wnt4». Экспериментальные исследования клеток . 314 (6): 1217–28. DOI : 10.1016 / j.yexcr.2008.01.002 . PMID  18281035 .
  • О'Шонесси П.Дж., Бейкер П.Дж., Монтейро А., Кэсси С., Бхаттачарья С., Фаулер ПА (декабрь 2007 г.). «Изменения в развитии человеческих плодных яичек и уровней рибонуклеиновой кислоты во втором триместре» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 92 (12): 4792–801. DOI : 10.1210 / jc.2007-1690 . PMID  17848411 .
  • Вайнио SJ (2003). «Нефрогенез, регулируемый передачей сигналов Wnt». Журнал нефрологии . 16 (2): 279–85. PMID  12768078 .
  • Christopoulos P, Gazouli M, Fotopoulou G, Creatsas G (ноябрь 2009 г.). «Роль генов в развитии мюллеровских аномалий: где мы находимся сегодня?». Акушерско-гинекологический осмотр . 64 (11): 760–8. DOI : 10.1097 / OGX.0b013e3181bea203 . PMID  19849868 . S2CID  10207018 .
  • Миякоши Т., Такей М., Кадзия Х, Эгашира Н., Такекоши С., Терамото А., Осамура Р. Я. (2008). «Экспрессия Wnt4 в аденомах гипофиза человека регулирует активацию бета-катенин-независимого пути». Эндокринная патология . 19 (4): 261–73. DOI : 10.1007 / s12022-008-9048-9 . PMID  19034702 . S2CID  23734257 .
  • Драммонд Дж. Б., Рейс Ф. М., Бозон В. Л., Сильвейра Л. Ф., Бикальо М. А., Де Марко Л. (сентябрь 2008 г.). «Молекулярный анализ гена WNT4 у 6 пациентов с синдромом Майера-Рокитанского-Кюстера-Хаузера». Фертильность и бесплодие . 90 (3): 857–9. DOI : 10.1016 / j.fertnstert.2007.07.1319 . PMID  18001722 .
  • Яэскеляйнен М., Прунскайте-Хюрюляйнен Р., Найлат Ф., Парвиайнен Х., Анттонен М., Хейкинхеймо М., Лиакка А., Ола Р., Вайнио С., Васкивуо Т. Э., Тапанайнен Дж. С. (апрель 2010 г.). «WNT4 экспрессируется в яичниках плода и взрослого человека, и его передача сигналов способствует выживанию клеток яичников» (PDF) . Молекулярная и клеточная эндокринология . 317 (1–2): 106–11. DOI : 10.1016 / j.mce.2009.11.013 . PMID  19962424 . S2CID  40887874 .
  • Mandel H, Shemer R, Borochowitz ZU, Okopnik M, Knopf C, Indelman M, Drugan A, Tiosano D, Gershoni-Baruch R, Choder M, Sprecher E (январь 2008 г.). «Синдром SERKAL: аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное мутацией потери функции в WNT4» . Американский журнал генетики человека . 82 (1): 39–47. DOI : 10.1016 / j.ajhg.2007.08.005 . PMC  2253972 . PMID  18179883 .
  • Трасивулу С., Миллар М., Ахмед А. (декабрь 2013 г.). «Активация внутриклеточного кальция множеством лигандов Wnt и транслокация β-катенина в ядро: конвергентная модель путей Wnt / Ca2 + и Wnt / β-катенин» . Журнал биологической химии . 288 (50): 35651–9. DOI : 10.1074 / jbc.M112.437913 . PMC  3861617 . PMID  24158438 .

Внешние ссылки [ править ]

  • GeneReviews / NCBI / NIH / UW запись 46, XY-расстройство полового развития и 46, XY-полная гонадная дисгенезия
  • Записи OMIM о 46, XY-расстройстве полового развития и 46, XY-полной гонадной дисгенезии

Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в общественном достоянии .