Кіріспе
Хомо сапиенс түріндегі ақуызды кодтайтын ген. Цинк саусағы ақуызы GLI2, сондай-ақ GLI отбасының цинк саусағы 2 деп те аталады, адамдарда GLI2 генімен кодталады. Бұл ген кодтайтын ақуыз – транскрипциялық фактор. GLI2, Gli отбасының C2H2 типті цинк саусағы ақуыздарының кіші класына жатады. Бұл кіші кластың мүшелері ДНК-ға цинк саусақ мотивтері арқылы байланысатын транскрипциялық факторлар ретінде сипатталады. Бұл мотивтерде сақталған HC байланыстары бар. Gli отбасының цинк саусағы ақуыздары Sonic hedgehog (Shh) сигнализациясының медиаторлары болып табылады және эмбриональды карцинома жасушаларында күшті онкогендер ретінде қатысады. Бұл ген кодтайтын ақуыз цитоплазмаға орналасады және Drosophila homolog patched (PTCH) генінің экспрессиясын белсендіреді. Сонымен қатар, ол эмбриогенез кезінде де маңызды рөл атқарады деп саналады.
Zinc finger protein GLI2 also known as GLI family zinc finger 2 is a protein that in humans is encoded by the GLI2 gene. The protein encoded by this gene is a transcription factor. GLI2 belongs to the C2H2 type zinc finger protein subclass of the Gli family. Members of this subclass are characterized as transcription factors which bind DNA through zinc finger motifs. These motifs contain conserved H C links. Gli family zinc finger proteins are mediators of Sonic hedgehog (Shh) signaling and they are implicated as potent oncogenes in the embryonal carcinoma cell. The protein encoded by this gene localizes to the cytoplasm and activates patched Drosophila homolog (PTCH) gene expression. It is also thought to play a role during embryogenesis.
Құрылымы
Gli2 және Gli3 екі түрінде де C терминалды активатор және N терминалды репрессор аймақтары анықталды. Дегенмен, адам Gli2-нің N терминалды бөлігі тышқан мен бақа гомологтарына қарағанда әлдеқайда кішкентай, бұл оның репрессорлық функциясы жетілмеген болуы мүмкін екенін ұсынады.
Функция
Gli2 кем дегенде үш түрлі генді реттеу арқылы вентропостериорлық мезодермалық дамуға әсер етеді; морфогенезге қатысы бар Wnt гендері, тіндік ерекшелікке қатысы бар Brachyury гендері және позициялық ақпаратқа қатысы бар Xhox3 гендері. Апоптозға қарсы BCL 2 ақуызы Gli2 және аздап Gli1 арқылы реттеледі, бірақ Gli3 емес, бұл канцерогенезге әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, Xenopus laevis қосмекенді модельдік организмінде Gli2 нейрондық қыртыстың индукциясында, спецификациясында, көші-қонында және дифференциациясында басты рөл атқаратыны көрсетілді. Осыған байланысты Gli2 үндік Hedgehog сигналдық жолына жауап береді. Тышқан модельдерінде Gli1 Gli2 локусынан экспрессияланған кезде Gli2 функциясының жоғалуын толықтыра алады. Бұл мысық эмбриогенезінде Gli1 және Gli2 нысаналық гендердің ұқсас жиынтығын реттейді дегенді білдіреді. Мутациялар дамудың кейінгі кезеңінде пайда болады, бұл Gli1/Gli2 транскрипциялық реттеудің контекстке тәуелді екенін көрсетеді. Зерттеулер сондай-ақ GLI2 кератиноциттердің көбеюін белсендіретін және эпидермалық дифференциацияны тежейтін екі түрлі рөл атқаратынын көрсетті. Gli TF-ның арасында айнымалы байланыс және функционалдық үндесудің елеулі деңгейі бар. Gli2 генотипі қалыпты Gli1-/- тышқандарында Gli1 жоғалуын толықтырады. Gli2-/- тышқан эмбриондарында жүйке түтігінің ақаулары пайда болады, оларды Gli1 гиперэкспрессиясымен толықтыруға болады (Jacob and Briscoe, 2003). Gli1 екі GLI2 α/β изоформасын тудырады. Трансгендік екі есе гомозиготалы Gli1-/- және Gli2-/- нокаут тышқандардың орталық жүйке жүйесі мен өкпелерінің кемістігі бар, өкпелері кішкентай, ұрықтары төмен түспейді, аяқ-қолдарынан жоғары көтеріліп жүреді, сондай-ақ аяқ-қолдарының қосалқы постаксиалдық түйісі бар. Gli2-/- және Gli3-/- қос гомозиготалық трансгендік тышқандар өмір сүруге жарамсыз және эмбрионалды деңгейден кейін тіршілік етпейді. Бұл зерттеулер Gli1 мен Gli2 және Gli2 мен Gli3 эмбрионалды дамуда бір-біріне ұқсас рөл атқаратынын көрсетеді. Трансгенді Gli1-/- және Gli2-/- тышқандардың фенотипі трансгенді Gli1 функциясын арттыру тышқандарына ұқсас. Бұл фенотипке өсудің сәтсіздігі, ерте өлім және ішектің кеңеюі жатады, бірақ трансгенді Gli1-/- және Gli2-/- тышқандарда ісіктер пайда болмайды. Бұл Gli1 адамдағы Gli1 миындағы артық экспрессиясы функцияның пайда болуына қарағанда, доминантты теріс фенотипке әкелуі мүмкін дегенді білдіреді. Тері кератиноциттерінде K5 промоторының астында Gli2 транскрипциялық факторын экспрессиялаған трансгенді тышқандарда құлақта, құйрықта, сүйекте және аяқтың артқы жағында базальды клеткалы карциномаға (БКК) ұқсас бірнеше тері ісіктері пайда болады. Gli1 трансгенді тышқандарынан айырмашылығы, Gli2 трансгенді тышқандарында тек БКК сияқты ісіктер пайда болды. Gli2 N-терминалды жойылған трансгенді тышқандарда игі трихобластомалар, цилиндромалар және гамартомалар пайда болды, бірақ сирек жағдайда БКК пайда болды. Gli2 нормальды адам терісінің түкшарық аралық эпидермисі мен сыртқы түкшарық қабығында экспрессияланады. Бұл маңызды, өйткені Shh шашты түбіршектерінің өсуін және морфогенезін реттейді. Қате белсендірілген кезде, шашты түтікшеден шыққан ісіктер пайда болады, ең клиникалық мәні барсы - БКК. Төрт Gli2 изоформасының ішінде Gli2beta мРНК экспрессиясы БКК-да ең көп көбейді. Gli2beta - бірінші қосылу орнында қосылған изоформа, онда басқын домені бар және ол толық белсенділік доменінен тұрады. Gli2 шплисі түрінің шамадан тыс экспрессиясы Shh сигналдық жолын жоғарылатуына әкелуі мүмкін, осылайша БКК-ларды тудырады. Адам кератиноциттерінде Gli2 белсенділігі жасушалық циклдің прогрессиясына қатысы бар бірқатар гендерді, соның ішінде E2F1, CCND1, CDC2 және CDC45L-ді жоғарылатады. Gli2 түйісу арқылы ингибицияланған кератиноциттерде G1–S фазасының прогрессиясын тудырады, бұл ісіктің дамуына әсер етуі мүмкін.
epidermal differentiation. There is a significant level of crosstalk and functional overlap between the Gli TFs. Gli2 has been shown to compensate for the loss of Gli1 in transgenic Gli1 / mice which are phenotypically normal. Gli2 null mice embryos develop neural tube defects which, can be rescued by overexpression of Gli1 (Jacob and Briscoe, 2003). Gli1 has been shown to induce the two GLI2 α/β isoforms. Transgenic double homozygous Gli1 / and Gli2 / knockout mice display serious central nervous system and lung defects have small lungs, undescended testes, and a hopping gait as well as an extra postaxial nubbin on the limbs. Gli2 / and Gli3 / double homozygous transgenic mice are not viable and do not survive beyond embryonic level. These studies suggest overlapping roles for Gli1 with Gli2 and Gli2 with Gli3 in embryonic development. Transgenic Gli1 / and Gli2 / mice have a similar phenotype to transgenic Gli1 gain of function mice. This phenotype includes failure to thrive, early death, and a distended gut although no tumors form in transgenic Gli1 / and Gli2 / mice. This could suggest that overexpression of human Gli1 in the mouse may have led to a dominant negative rather than a gain of function phenotype. Transgenic mice over expressing the transcription factor Gli2 under the K5 promoter in cutaneous keratinocytes develop multiple skin tumours on the ears, tail, trunk and dorsal aspect of the paw, resembling those of basal cell carcinoma (BCC). Unlike Gli1 transgenic mice, Gli2 transgenic mice only developed BCC like tumors. Transgenic mice with N terminal deletion of Gli2, developed the benign trichoblastomas, cylindromas and hamartomas but rarely developed BCCs. Gli2 is expressed in the
interfollicular epidermis and the outer root sheath of hair follicles in normal human skin. This is significant as Shh regulates hair follicle growth and morphogenesis. When inappropriately activated causes hair follicle derived tumors, the most clinically significant being the BCC. Of the four Gli2 isoforms the expression of Gli2beta mRNA was increased the most in BCCs. Gli2beta is an isoform spliced at the first splicing site which contains a repression domain and consists of an intact activation domain. Overexpression of this Gli2 splice variant may lead to the upregulation of the Shh signalling pathway, thereby inducing BCCs. In human keratinocytes Gli2 activation upregulates a number of genes involved in cell cycle progression including E2F1, CCND1, CDC2 and CDC45L. Gli2 is able to induce G1–S phase progression in contact inhibited keratinocytes which may drive tumour development.