Жұпталған доменді транскрипциялық факторлар отбасысы

Кіріспе

Транскрипция факторларының отбасы

Эволюциялық даму биологиясында, жұпталған домен (Pax) гендері – тіндік ерекше транскрипция факторларын кодтайтын гендер отбасы болып табылады. Бұл гендердің N-терминалында жұпталған домен орналасқан, ал C-терминалында әдетте жартылай немесе төрт отбасы мүшесінде (PAX3, PAX4, PAX6 және PAX7) толық гомеодомен болады. Сонымен қатар, октапептид және Pro Ser Thr-ға бай C-терминалы да кездесуі мүмкін. Pax ақуыздары жануарлардың ерте даму кезеңінде нақты тіндерді анықтауда, сондай-ақ мұндай қабілеті бар жануарларда эпиморфтық аяқ-қолды регенерациялау процесінде маңызды рөл атқарады. Жұпталған домен алғаш рет 1987 жылы Drosophila протеинінің жұпталған (prd;) құрамында "жұпталған қорап" деп сипатталған.

Мүшелер

PAX1 егеуқұйрықтарда омыртқалылар мен эмбриондардың сегментациясының дамуы кезінде анықталды, сондай-ақ бұл адамдарда да орын алуы мүмкін деген дәлелдер бар. Ол 4 экзоннан 440 аминқышқылынан тұратын ақуызды және адамда 1323-ті транскрипциялайды. Егеуқұйрықта Pax1 мутациясы қаңқа деформацияларына ұшыраған толқынды мутантпен байланысты. PAX2 бүйрек пен көру жүйкесінің дамуымен анықталды. Ол 11 экзоннан 417 аминқышқылынан тұратын ақуызды және адамда 4261-ді транскрипциялайды. Адамда PAX2 мутациясы бүйрек колобомасы синдромымен және олигомеганефрониямен байланысты. PAX3 құлақ, көз және бет дамуымен анықталды. Ол адамда 479 аминқышқылынан тұратын ақуызды транскрипциялайды. Ондағы мутациялар Ваарденбург синдромын тудыруы мүмкін. PAX3 жиі меланомаларда экспрессияланады және ісік жасушаларының тіршілік етуіне үлес қосады. PAX4 панкреатикалық аралдың бета жасушаларында анықталды. Ол 9 экзоннан 350 аминқышқылынан тұратын ақуызды транскрипциялайды және адамда 2010-ды құрайды. Pax4 экспрессиясы жоқ нокаут егеуқұйрықтары инсулин өндіретін жасушаларды дамыта алмайды. Pax4 транскрипция факторы Arx-пен өзара әрекеттеседі, бұл панкреатикалық эндокринді жасушаларды инсулинмен және глюкагонмен қамтамасыз етеді. PAX5 нейрондық және сперматогенез дамуымен, сондай-ақ B жасушаларының дифференциациясымен анықталды. Ол 10 экзоннан 391 аминқышқылынан тұратын ақуызды және адамда 3644-ті транскрипциялайды. PAX6 (көзсіз) ең көп зерттелген және әдебиетте көздер мен сезім мүшелерінің, белгілі бір нейрондық және эпидермалық тіндердің, сондай-ақ басқа да гомологты құрылымдардың дамуы үшін «басқарушы» ген ретінде көрінеді, әдетте эктодермалық тіндерден туындайды. PAX7 миогенезбен байланысты болуы мүмкін. Ол 8 экзоннан 520 аминқышқылынан тұратын ақуызды және адамда 2260-ты транскрипциялайды. PAX7 туғаннан кейінгі миогендік сателлит жасушаларының жаңаруын және көбеюін басқарады, бірақ спецификация үшін емес. PAX8 қалқанша безінің ерекше экспрессиясымен байланысты. Ол 11 экзоннан және адамда 2526-дан тұратын 451 аминқышқылынан тұратын ақуызды транскрипциялайды. Pax8 функциясының жоғалуы мутант егеуқұйрықтарында қалқанша безінің фолликулярлық жасушалары жоқ. PAX9 бірнеше мүшелер мен басқа да қаңқа дамуымен, әсіресе тістермен байланысты екені анықталды. Ол 4 экзоннан 341 аминқышқылынан тұратын ақуызды және адамда 1644-ті транскрипциялайды.

PAX1 has been identified in mice with the development of vertebrate and embryo segmentation, and some evidence this is also true in humans. It transcribes a 440 amino acid protein from 4 exons and 1,323 in humans. In the mouse Pax1 mutation has been linked to undulated mutant suffering from skeletal malformations. PAX2 has been identified with kidney and optic nerve development. It transcribes a 417 amino acid protein from 11 exons and 4,261 in humans. Mutation of PAX2 in humans has been associated with renal coloboma syndrome as well as oligomeganephronia. PAX3 has been identified with ear, eye and facial development. It transcribes a 479 amino acid protein in humans. Mutations in it can cause Waardenburg syndrome. PAX3 is frequently expressed in melanomas and contributes to tumor cell survival. PAX4 has been identified with pancreatic islet beta cells. It transcribes a 350 amino acid protein from 9 exons and 2,010 in humans. Knockout mice lacking Pax4 expression fail to develop insulin producing cells. Pax4 undergoes mutual reciprocal interaction with the transcription factor Arx to endow pancreatic endocrine cells with insulin and glucagon cells respectively
PAX5 has been identified with neural and spermatogenesis development and b cell differentiation. It transcribes a 391 amino acid protein from 10 exons and 3,644 in humans. PAX6 (eyeless) is the most researched and appears throughout the literature as a "master control" gene for the development of eyes and sensory organs, certain neural and epidermal tissues as well as other homologous structures, usually derived from ectodermal tissues. PAX7 has been possibly associated with myogenesis. It transcribes a protein of 520 amino acids from 8 exons and 2,260 in humans. PAX7 directs postnatal renewal and propagation of myogenic satellite cells but not for the specification. PAX8 has been associated with thyroid specific expression. It transcribes a protein of 451 amino acids from 11 exons and 2,526 in humans. Pax8 loss of function mutant mice lack follicular cells of the thyroid gland. PAX9 has found to be associated with a number of organ and other skeletal developments, particularly teeth. It transcribes a protein of 341 amino acids from 4 exons and 1,644 in humans.