Նեթրին

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search
Նեթրին-1-ի գենետիկական անբավարարությունը փոխում է թալամուս-կեղև կապերը[1]

Նեթրին, սպիտակուցներ, որոնք մասնակցում են աքսոնային ուղղորդմանը աքսոնների աճի ընթացքում։ Անվանումը պայմանավորված է սանսկրիտ լեզվի «նեթր» բառից, որը նշանակում է «այն, որը ուղղորդում է»։

Կառուցվածքով նման են արտաբջջային մատրիքս ծառայող լամինինին։ Նեթրինները քեմոտրոպիկ գործոններ են. աճող աքսոնը ուղղվում է կամ շեղվում նեթրինների բարձր խտաստիճաններից։ Աքսոնի աճը դեպի թիրախ բջիջ կատարվում է բջջի մակերեսային UNC-40/DCC ընկալիչներով (ռեցեպտոր), իսկ վանումը՝ UNC-5 ընկալիչներով։ Նեթրինը համարվում է նաև բջիջների աճի գործոն, որը խթանում է թիրախ բջիջների աճի գործընթացները[2]։

Ենթադրում են, որ նեթրիններն արտադրվում են մարդու զարգացող սաղմի նյարդային խողովակի փորային թիթեղիկից և ընկլավում են աքսոնի աճման կոնի ընկալիչների կողմից։ Արդյունքում՝ նեյրոնների մարմինները մնում են նույն տեղում, իսկ աքսոնները աճում են և սինապսներ առաջացնում նյարդավորվող բջիջների հետ։ Նեթրինները կազմված են մոտավորապես 600 ամինաթթուներից։

Հայտնաբերում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Առաջին անգամ նկարագրվել են Caenorhabditis elegans նեմատոդի մոտ 1990 թվականին և կոչվել են UNC-6[3]։

Կաթնասունների մոտ առաջին անգամ նկարագրվել են 1994 թվականին[4]։ 2009 թվականին հայտնաբերվել են ևս 5 նեթրիններ կաթնասունների մոտ։ Նեթրին 1-ը, 3-ը և 4-ը հյութազատվող սպիտակուցներ են, իսկ նեթրին G1-ը և G2-ը՝ գլիկոֆոսֆատիդիլինոզիտոլի պոչային մասին ամրացված թաղանթային սպիտակուցներ։ Անողնաշարավորների մոտ առաջացող բոլոր նեթրինները հայտնաբերված են[5]։

UNC-5B ընկալիչ

Հատկություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հիմնականում հյութազատվող սպիտակուցներ են, որոնք օժտված են երկակի ազդեցությամբ՝ նեյրոններ գրավելու և վանելու հատկություններով։ Հատկապես շատ են տեղակայված երկկողմանի համաչափությամբ կենդանիների մարմնի միջին գծում։ Կախված նեյրոններ գրավելու կամ վանելու հատկությունից, նեթրինները փոխազդում են DCC կամ UNC-5 ընկալիչների հետ։ Նեթրինների C-ծայրը պարունակում է տարբեր ամինաթթուներ, որոնց շնորհիվ նեթրինները փոխազդում են բջիջների մակերեսային կամ ներբջջային մատրիքսի տարբեր սպիտակուցների հետ։ Ծայրային շղթաների տարբերությամբ է պայամանվորված նեթրինների տարաբաժանումը տարբեր տեսակների։

Նեթրին-1-ը հայտնաբերվել է ողնուղեղի փորային հատվածի նեյորէպիթելային բջիջներում և փորային թիթեղիկում, ինչպես սնաև օրգանիզմի այլ մասերում՝ մեզոդերմում, ենթաստամոքսային գեղձում, սրտամկանում[6]։ Նրա հիմնական ֆունկցիան՝ աքսոնների ուղղորդումն է և նեյրոնների տեղաշարժը։

Նեթրին-3-ը շատ է ծայրամասային նյարդային համակարգում՝ զգացող, շարժիչ և ներդիր նեյրոններում, քիչ՝ կենտրոնական նյարդային համակարգում։ Այն ավելի քիչ է ազդում DCC ընկալիչների վրա[7]։

Նեթրին-G-ն սինթեզվելուց հետո մնում է կապված արտաբջջային մակերեսին գլիկոզիլֆոսֆատիդիլինոզիտոլի միջոցով։ Այն շատ է կենտրոնական նյարդային համակարգի այնպիսի բաժիններում, ինչպիսին է տեսաթումբը (թալամուս) և հոտառական կոճղեզի բջիջները[7]։ Այն փոխազդում է NGL-1-ի հետ։ Ողնաշարավորների մետ հայտնաբերվել են նեթրին-G-ի երկու տարատեսակներ՝ նեթրին-G1 և նեթրին-G2։

Նեթրինների ընկալիչները DCC և UNC-5 սպիտակուցները փոխազդում են նեթրին-1-ի հետ։ UNC-5 սպիտակուցը հիմնականում ներգրավված է վանելու գործընթացում։ DCC-ն, որը հիմնականում ներգրավված է աքսոնների գրավելու գործընթացում, նույնպես կարող ե մասնակցել վանելու գործընթացներին, երբ շատ հեռու է նեթրին-1-ի աղբյուրից։ Նեթրին-1-ի բացակայության դեպքում այդ ընկալիչները մահանում են (ապոպտոզ

Աքսոնային աճի կարգավորումը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Աքսոնի աճման կոնը պատասխանատու է աքսոնի երկարացման համար։ Այն կատարվում է տարբեր տեսակի սնուցող և այլ գործոնների ազդեցությանն ի պատասխան։ Նեթրինները այդ գործոններից մեկն են։

Աքսոնների գրավումը Շատ կարոևր նշանակություն ունի նեթրին-1-ը, որը հիմնականում հանդիպում է զարգացող օրգանիզմի միջին փորային մասում և նրա քանակը պակասում է մեջքային հատվածներում։ Երբ նեթրին-1-ը փոխազդում է աճման կոնի DCC (Deleted in Colorectal Carcinoma) ընկալիչների հետ, գրավում է և ուղղորդում աքսոնին[8]։

Աքսոնների վանումը Սա հիմնականում կապված է UNC-5 ընկալիչների հետ։ Այս հարցում որոշ մասնակցություն ունեն նաև UNC-40 ընկալիչները։ Այն նույն որովայնային միջին գծի խտաստիճանում նեթրին-1-ը գործում է որպես քիմիական վանող գործոն շարժիչ նեյրոնների համար, ուղղորդելով նրանց աճը մեջքային (դորզալ) ուղղությամբ՝ հեռու որովայնային միջին գծից[6][9]։

Նեյրոգլիայի բջիջների ուղղորդումը Փաստերը վկայում են, որ նեթրին-1-ը, UNC-40-ը, UNC-6-ը և UNC-5-ը ներգրավված են սաղմնային շրջանում նեյրոգլիայի (ուղեկից բջիջներ) բջիջների տեղաշարժման գործընթացներում[10][11][12]։

Այլ հատկություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Նեթրինները մասնակցում են նյարդային համակարգից դուրս գտնվող բջիջների զարգացման և հասունացման գործըթնացներում (թոքերի, ընկերքի, անոթների, մկանների, կաթնագեղձի բջիջներ) սաղմնային զրագացման շրջանում։ Նեթրինը կառավարում է հյուսվածքների մորֆոգենոզը՝ զարգացող բջիջների տեղաշարժման և տարբեր օրգաններում բջիջների ադհեզիայի կարգավորման միջոցով[13]։

Հասուն տարիքում նեթրինները մասնակցում են ցողունային բջիջների տեղաշարժմանն ու բորբոքային ռեակցիաներին։ Նեթրին-1-ը արգելակում է լեյկոցիտների միգրացիան դեպի ախտահարման օջախ։ Սա կանխում է հյուսվածքների ավելցուկային բորբոքման գործընթացները։

Մարդկան չարորակ ուռուցքների որոշ դեպքերում նկատվում է նեթրինների գերքանակ։ Նեթրինի DCC և UNC-5H ընկալիչնները պատասխանատու են բջիջների ծրագրավորված մահվան՝ ապոպտոզի համար։ Նեթրին-1-ի պակասը պատասխանատու է ապոպտոզի համար, իսկ ներկայությունը ճնշում է ապոպտոզը[14]։ Այդ պատճառով նեթրին-1-ը օգտագործվում է որպես կենսանշիչ (բիոմարկեր)՝ ուռուցքային հիվանդությունների հայտնաբերման համար։ Հայտնաբերվել է, որ երիկամների, լյարդի, շագանակագեղձի և այլ օրգանների ուռուցքների դեպքում արյան պլազմայում բարձրանում է նեթրինի քանակը[15]։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. Powell AW, Sassa T, Wu Y, Tessier-Lavigne M, Polleux F (May 2008)։ «Topography of thalamic projections requires attractive and repulsive functions of Netrin-1 in the ventral telencephalon»։ PLoS Biol. 6 (5): e116։ PMC 2584572։ PMID 18479186։ doi:10.1371/journal.pbio.0060116 
  2. Cirulli V, Yebra M (April 2007)։ «Netrins: beyond the brain»։ Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 8 (4): 296–306։ PMID 17356579։ doi:10.1038/nrm2142 
  3. Hedgecock Edward M., Culotti Joseph G., Hall David H. (1990)։ «The unc-5, unc-6, and unc-40 genes guide circumferential migrations of pioneer axons and mesodermal cells on the epidermis in C. Elegans»։ Neuron 4 (1): 61–85։ PMID 2310575։ doi:10.1016/0896-6273(90)90444-K 
  4. Hedgecock, Edward M.; Culotti, Joseph G.; Hall, David H. (1990). "The unc-5, unc-6, and unc-40 genes guide circumferential migrations of pioneer axons and mesodermal cells on the epidermis in C. Elegans". Neuron 4 (1): 61–85. doi:10.1016/0896-6273(90)90444-K . PMID 2310575
  5. Rajasekharan Sathyanath, Kennedy Timothy E (2009)։ «The netrin protein family»։ Genome Biology 10 (9): 239։ PMC 2768972։ PMID 19785719։ doi:10.1186/gb-2009-10-9-239 
  6. 6,0 6,1 Rajasekharan, Sathyanath; Kennedy, Timothy E (2009). "The netrin protein family" . Genome Biology 10 (9): 239. doi:10.1186/gb-2009-10-9-239 . PMC 2768972 . PMID 19785719
  7. 7,0 7,1 Barallobre, María J.; Pascual, Marta; Del Río, José A.; Soriano, Eduardo (2005). "The Netrin family of guidance factors: Emphasis on Netrin-1 signalling". Brain Research Reviews 49 (1): 22–47. doi:10.1016/j.brainresrev.2004.11.003 . PMID 15960985
  8. Norris, A. D.; Lundquist, E. A. (2011). "UNC-6/netrin and its receptors UNC-5 and UNC-40/DCC modulate growth cone protrusion in vivo in C. Elegans" . Development 138 (20): 4433–42. doi:10.1242/dev.068841 . PMC 3177313 . PMID 21880785
  9. Jarjour, Andrew A.; Manitt, Colleen; Moore, Simon W.; Thompson, Katherine M.; Yuh, Sung-Joo; Kennedy, Timothy E. (2003). "Netrin-1 Is a Chemorepellent for Oligodendrocyte Precursor Cells in the Embryonic Spinal Cord" . The Journal of Neuroscience 23 (9): 3735–44. PMID 12736344
  10. Von Hilchen, C. M.; Hein, I.; Technau, G. M.; Altenhein, B. (2010). "Netrins guide migration of distinct glial cells in the Drosophila embryo". Development 137 (8): 1251–62. doi:10.1242/dev.042853 . PMID 20223758
  11. Colon-Ramos, D. A.; Margeta, M. A.; Shen, K. (2007). "Glia Promote Local Synaptogenesis Through UNC-6 (Netrin) Signaling in C. Elegans" . Science 318 (5847): 103–6. doi:10.1126/science.1143762 . PMC 2741089 . PMID 17916735
  12. hen, Hongwei; Wei, Qiang; Zhang, Jing; Xu, Chuangkun; Tan, Tao; Ji, Weizhi (2010). "Netrin-1 signaling mediates NO-induced glial precursor migration and accumulation". Cell Research 20 (2): 238–41. doi:10.1038/cr.2010.7 . PMID 20084084
  13. Sun, K. L. W.; Correia, J. P.; Kennedy, T. E. (2011). "Netrins: Versatile extracellular cues with diverse functions". Development 138 (11): 2153–69. doi:10.1242/dev.044529 . PMID 21558366
  14. Arakawa, Hirofumi (2004). "Netrin-1 and its receptors in tumorigenesis". Nature Reviews Cancer 4 (12): 978–87. doi:10.1038/nrc1504 . PMID 15573119
  15. Ramesh, Ganesan; Berg, Arthur; Jayakumar, Calpurnia (2011). "Plasma netrin-1 is a diagnostic biomarker of human cancers" . Biomarkers 16 (2): 172–80. doi:10.3109/1354750X.2010.541564 . PMC 3143477 . PMID 21303223

Արտաքին հղումներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]