Кіріспе
HOMOSapiens-те кездесетін сүтқоректілер ақуыздары ядролық фактор κ B (RANK) рецепторларын белсендіреді, TRANCE рецепторы немесе TNFRSF11A деп те аталады, ол ісіктің некроздық фактор рецепторларының (TNFR) молекулалық суботбасысының мүшесі. RANK - RANK лигандының (RANKL) рецепторы және остеокласттың дифференциациясы мен активациясын реттейтін RANK/ RANKL/ OPG сигналды жолдың бөлігі. Ол сүйектің ремоделирленуі мен қалпына келуіне, иммундық жасушалардың қызметіне, лимфа түйіндерінің дамуына, термиялық реттеуге және сүт бездерінің дамуына байланысты. Остеопротегерин (OPG) RANKL- нің тұтқыр рецепторы болып табылады және RANKL- ге қарсы күресу арқылы RANK сигналды жолдарын ынталандыруды реттейді. РАНК цитоплазмалық домені NF κB және JNK сияқты төменгі бағыттағы мақсаттарға сигнал беретін 1, 2, 3, 5 және 6 ТРАФ-тарды байлайды. РАНК құрамалық түрде скелет бұлшық еттерінде, тимуста, бауырда, жоғарғы ішекте, жұқа ішекте, бүйрек үсті безінде, остеокласта, сүт безінің эпителийлі жасушаларында, простатада, қан тамырлары жасушаларында және без без безінде экспрессияланады. Әдетте NF κB-ның белсендірілуі RANKL арқылы жүзеге асады, бірақ RANK-ның артық экспрессиясы NF κB жолдарын белсендіруге жеткілікті. РАНКЛ (кк В лиганд ядролық фактордың рецептор активаторы) стромальды жасушалардың, остеобластардың және Т жасушаларының бетінде кездеседі. RANK- ке әсер ететін мутациялар адам, тышқан және мысықтарда нәрестелік қатерлі остеопетрозмен байланысты.
Receptor activator of nuclear factor κ B (RANK), also known as TRANCE receptor or TNFRSF11A, is a member of the tumor necrosis factor receptor (TNFR) molecular sub family. RANK is the receptor for RANK Ligand (RANKL) and part of the RANK/RANKL/OPG signaling pathway that regulates osteoclast differentiation and activation. It is associated with bone remodeling and repair, immune cell function, lymph node development, thermal regulation, and mammary gland development. Osteoprotegerin (OPG) is a decoy receptor for RANKL, and regulates the stimulation of the RANK signaling pathway by competing for RANKL. The cytoplasmic domain of RANK binds TRAFs 1, 2, 3, 5, and 6 which transmit signals to downstream targets such as NF κB and JNK. RANK is constitutively expressed in skeletal muscle, thymus, liver, colon, small intestine, adrenal gland, osteoclast, mammary gland epithelial cells, prostate, vascular cell, and pancreas. Most commonly, activation of NF κB is mediated by RANKL, but over expression of RANK alone is sufficient to activate the NF κB pathway. RANKL (receptor activator for nuclear factor κ B ligand) is found on the surface of stromal cells, osteoblasts, and T cells. Mutations affecting RANK have been associated with infantile malignant osteopetrosis in humans, mice and cats.
Құрылымы
RANK - I типті 616 амин қышқылы трансмембраналық белок. Оның клеткадан тыс домені 184 амин қышқылынан, трансмембраналық домені 21 амин қышқылынан, цитоплазмалық домені 383 амин қышқылынан тұрады. TNFR отбасының басқа мүшелері сияқты, оның төрт клеткадан тыс цистеинге бай псевдоқайталану домендері (CRD) бар. CD40- мен 40% амин қышқылының бірдейлігін бөліседі. RANK кодтамасы адам хромосомасы 18q22.1 -де орналасқан. Бұл мысық пен адамның 85%-ға ұқсастығын көрсетеді. RANKL- мен RANK- ның байланысуы рецепторды тримеризациялап, сигнал беру жолдарын белсендіреді. RANK RANKL комплексі гетерогексамерикалық кешенді құрайды. RANK-тің төрт CRD-інің тек екеуі ғана RANKL-мен тікелей байланыста. Комплекстің қалдықтарының басым бөлігі гидрофильді. TNFSF-тің басқа мүшелерінен айырмашылығы, RANK RANKL-дегі әрбір беткі өзара әрекеттесу үздіксіз. RANKL RANK-ке байланады, ал ол TRAF6-ға байланады. TRAF6 остеокластардың дифференциациясын және активациясын іске асыратын N терминалды киназа (JNK) және ядролық фактор kappa b (NF κB) жолдарының белсенділігін ынталандырады. Бұл жүйе OPG мен RANKL-дің салыстырмалы экспрессиясымен теңдестіріледі, оларды көптеген факторлар, соның ішінде гормондар, иммундық сигналдар және өсу факторлары қатты реттейді. РАНКЛ- нің артық экспрессиясы сүйекті ыдырататын остеокластардың шамадан тыс көбеюіне және белсендірілуіне әкелуі мүмкін. РАНКЛ мен ОПГ арасындағы тепе- теңдік көптеген ауруларда, соның ішінде эстроген жетіспеушілігіне байланысты остеопороз, ревматоидты артрит, Пейджет ауруы, пародонтальды ауру, сүйек ісіктері мен қатерлі ісіктерінде терапияның нысанасы болып табылады.
Терморегуляция
РАНК-тың әйелдердегі терморегуляциялық сигналда негізгі рөл атқаратыны дәлелденді, оны жұмыртқалық жыныстық гормондар реттейді. РАНК терморегуляциямен байланысты мидың негізгі аймақтарында экспрессияланады. Бұл аймақтарда RANK- тің белсенділігі төмендеуі RANKL- нің жоғары деңгейіне температураның төмендеуіне әкеледі. Сонымен қатар липополисахаридтермен әсер етілген қызбаға және IL 1B және TNFα қабынуға қарсы цитокиндерге қызбаның маңызды медиаторы екені дәлелденді. РАНК РАНКЛ жүйесінің бұл негізгі рөлі менопаузадан кейінгі әйелдерде гормональды өзгерістердің белгілері ретінде көрінетін остеопороз мен ыстық шашырауды байланыстыруы мүмкін.
Сүт безінің дамуы
RANK сүт безінің эпителийлік тіндерінде конститутивті түрде экспрессияланады. Анадан ұрыққа және жаңа туған нәрестеге берілетін кальций әйел сүйегінің деградациясы арқылы остеокластикалық белсенділіктің артуымен қамтамасыз етіледі, бұл RANK/RANKL осьтерімен реттеледі. RANKL сонымен қатар RANK арқылы сүт безінің соңғы сатыларын дамыту үшін өсімдіктердің көбеюіне және тіршілік етуіне сигналдар беру үшін жұмыс істейді. Дисфункционалдық РАНК немесе РАНКЛ альвеолалық түйіндердің дифференциациясы мен кеңейуін тоқтатып, сүт өндірісін тоқтатады.
Қатерлі ісік
RANK және RANKL кейбір сүт безі мен простата қатерлі ісігінің жасушалық желілерінде экспрессияланатындығы туралы хабарланған. Сүт безінің карциномындағы инфильтрациялық Т- жасушаларында RANKL экспрессиясы RANK- ті белсендіреді, бұл метастаздарды ынталандыратын неопластикалық сүт безінің эпителий жасушаларын экспрессиялайды. Бұл жасушаларда RANKL экспрессиясы мен сүйек жасушаларында RANK экспрессиясы Паджеттің тұқым мен топырақ идеясының биологиялық көрінісі болуы мүмкін. РАНК- тың РАНК- ке жақын болуы бұл қатерлі ісіктердің сүйекке метастаздық дамуына себеп болуы мүмкін. Ісік сүйекке сіңгеннен кейін ісік жасушалары RANKL сияқты факторларды бөліп немесе қоршаған страманы өсу факторларын білдіруге түрткілеу арқылы сүйектің қайта сіңуін ынталандырады. Бұл өсу факторлары RANKL өндірісін жоғарылатады, бұл остеокластогенезге және сүйектің жойылуына әкеледі. Сүйектің жойылуы көбірек өсу факторларын және RANKL- ді шығарады, бұл көбірек остеокластогенезді тудырады, бұл метастаздық сүйек ісіктерінде байқалатын сүйектің жойылуының бүлдіршіндік шеңберін тудырады.