Кіріспе
Адамның белок кодтаушы гені p75 нейротрофин рецепторы (p75NTR) алғаш рет 1973 жылы төмен афинитетті жүйке өсу фактор рецепторы (LNGFR) ретінде анықталды, p75NTR басқа нейротрофиндерді жүйке өсу факторымен бірдей байланыстыратыны анықталды. p75NTR - нейротрофтық фактор рецепторы. Нейротрофикалық фактор рецепторлары нейротрофиндерді, соның ішінде жүйке өсу факторы, нейротрофин 3, мидан алынған нейротрофикалық фактор және нейротрофин 4 - ті байлайды. Барлық нейротрофиндер p75NTR- ге байланады. Бұл сондай-ақ нейротрофиннің жетілмеген про- түрлерін де қамтиды. Нейротрофтық фактор рецепторлары, соның ішінде p75NTR, дамушы нейрондардың мақсатты қатынасына сәйкес тығыздығын қамтамасыз ету үшін жауапты, дамудағы кең карталарды дәл байланыстарға дейін жетілдіреді. p75NTR нейрондық тіршілік ету мен өлiмге ықпал ететiн жолдарға қатысады. Бұл рецепторлардың ішінде ісіктің некрозы факторы 1 (TNFR1) және TNFR2, Fas, RANK және CD40 бар. TNFR суперотбасының барлық мүшелері өздерінің ЭКД-да құрылымы жағынан ұқсас цистеинге бай модульдерді қамтиды. p75NTR бұл отбасының ерекше мүшесі, өйткені оның тримеризацияға емес, димеризацияға бейімдігі, тирозинкиназа корецепторы ретінде әрекет ету қабілеті және нейротрофиндердің құрылымы TNFR отбасы мүшелеріне байласатын лигандтарға байланысты емес. Расында да, p75NTR-ден басқа, TNFR-дің барлық мүшелері TNF лигандтар суперотбасы мүшелері болып табылатын, құрылымы жағынан байланысты ІІ типті тримерлік трансмембраналық лигандтарды артықшылықпен байлайды.
The p75 neurotrophin receptor (p75NTR) was first identified in 1973 as the low affinity nerve growth factor receptor (LNGFR) before discovery that p75NTR bound other neurotrophins equally well as nerve growth factor. p75NTR is a neurotrophic factor receptor. Neurotrophic factor receptors bind Neurotrophins including Nerve growth factor, Neurotrophin 3, Brain derived neurotrophic factor, and Neurotrophin 4. All neurotrophins bind to p75NTR. This also includes the immature pro neurotrophin forms. Neurotrophic factor receptors, including p75NTR, are responsible for ensuring a proper density to target ratio of developing neurons, refining broader maps in development into precise connections. p75NTR is involved in pathways that promote neuronal survival and neuronal death. that now contains about 25 receptors, including tumor necrosis factor 1 (TNFR1) and TNFR2, Fas, RANK, and CD40. All members of the TNFR superfamily contain structurally related cysteine rich modules in their ECDs. p75NTR is an unusual member of this family due to its propensity to dimerize rather than trimerize, because of its ability to act as a tyrosine kinase co receptor, and because the neurotrophins are structurally unrelated to the ligands, which typically bind TNFR family members. Indeed, with the exception of p75NTR, essentially all members of the TNFR family preferentially bind structurally related trimeric Type II transmembrane ligands, members of the TNF ligand superfamily.
Құрылымы
p75NTR - I типті трансмембраналық ақуыз, молекулалық салмағы 75 кДа, ол клеткадан тыс домендегі N және O байланыстары арқылы гликозилдеу арқылы анықталады. Ол клетка сыртындағы доменнен, трансмембраналық доменнен және клетка ішіндегі доменнен тұрады. Ұяшық сыртындағы домен трансмембраналық доменді және цистеинге бай төрт қайталану доменін, CRD1, CRD2, CRD3 және CRD4 жалғаушы сабақ доменінен тұрады; олар теріс зарядталған, бұл қасиет нейротрофиннің байланысуын жеңілдетеді. Жасушааралық бөлік - бұл өлім домені деп аталатын, үштікке орналастырылған перпендикуляр спиральдардың екі жиынтығынан тұратын жаһандық сияқты домен. Ол трансмембраналық доменді икемді N терминал домен арқылы жалғастырады. Басқа TNFR белоктарында кездесетін I типті өлім доменінен айырмашылығы, p75NTR-дің II типті жасушалық өлім доменінің өзін-өзі байланыстыруы маңызды. Бұл p75NTR-нің басқа екінші хабаршыларды белсендіру қабілеті сақталғанмен, TNFR өлім домендері сияқты бірдей механизм арқылы өлімді белгілемейді деген алғашқы белгі болды.
Нейротрофиндермен өзара әсерлесу
p75NTR- мен өзара әрекеттесетін нейротрофиндерге NGF, NT 3, BDNF және NT 4/5 жатады. Нейротрофиннің p75NTR- ге байлануы, апоптотикалық сигнал беруден басқа, нейрондық тіршілікті де (мысалы, NF kB белсенділігі арқылы) ынталандыра алады. Akt-тың p75NTR тәуелді тіршілік етуде араласқан рөл атқара алатын бірнеше нысаналары бар, бірақ ең қызықты мүмкіндіктердің бірі - Ant-тің IkB киназасының 1 (IKK1) индукцияланған фосфорилирлеуі NF kB индукциясында рөл атқарады.
Сезімдік даму
Соңғы зерттеулер LNGFR-дің бірнеше рөлін, соның ішінде көз мен сезім нейрондарының дамуында, сондай-ақ ересектерде бұлшық еттер мен жүйке зақымдануын қалпына келтіруде. Иіс сезуді қамтамасыз ететін глияның екі түрлі субпопуляциясы анықталды, олар төмен афинитетті жүйке өсу факторы рецепторының (p75) жоғары немесе төмен жасушалық бетіндегі экспрессиясымен ерекшеленеді.
Сортилин
Сортилин көптеген апоптозды қуаттайтын p75NTR реакцияларында қажет, ол BDNF сияқты нейротрофиндердің байланысуы үшін корецептор ретінде жұмыс істейді. проневротрофиндер (мысалы, проBDNF) сортилин бар кезде p75NTR- ге жақсы байланысады.
Trk рецепторларымен қоңырау шалу
p75NTR апоптозды бастағанда, NGF- ні тропомиозин рецепторының A (TrkA) кинезасына байлау p75NTR апоптоздық әсерін теріске шығарады. NGF TrkA- мен байланысқанда p75NTR c Jun киназа жолының белсенділігі (апоптозға әкелетін) басылады. ТркА- мен NGF- ның байланысуы тіршілікті қамтамасыз ететін NF kB- нің p75NTR- активациясына әсер етпейді.
NF-kB белсендірілуі
NF kB - бұл p75NTR- мен белсендірілетін транскрипция факторы. НФФ - бұл нейрондардың өсуін ынталандыратын нейротрофин, ал НФФ болмаған жағдайда нейрондар өледі. НГФ болмаған кездегі нейрондық өлімді NF kB белсенділігімен болдырмауға болады. Фосфорилирленген IκB киназа NF kB- мен байланысып, NF kB- дан бөлініп шығу алдында оны белсендіреді. Бөлектелгеннен кейін IκB ыдырайды және NF kB өмір сүру үшін транскрипцияны бастау үшін ядроға жалғасады. NF kB сонымен қатар NGF- мен бірге нейрондық тіршілікті арттырады. p75NTR Rho GDP диссоциациясының ингибиторымен (RhoGDI) және RhoGDI RhoA- мен байланысады. Nogo- мен өзара әсерлесу p75NTR мен RhoGDI арасындағы байланысты нығайтады. Нейротрофиннің p75NTR- ге байлануы RhoGDI мен p75NTR- нің бірігуін тежеп, осылайша RhoA- ның босатылуын тежеп, өсу конусының ұзартылуын (RhoA актинінің тежелуін тежеп) ынталандырады.
JNK сигналды беру жолы
Нейротрофиннің p75NTR- ге байлануы c Jun N терминалды киназалар (JNK) сигналды жолдарын белсендіреді, бұл дамушы нейрондардың апоптозын тудырады. JNK аралық заттардың сериясы арқылы p53 және p53 Bax белсендіреді, бұл апоптозды бастайды. TrkA p75NTR арқылы жүретін JNK жолдарының апоптозын болдырмауға мүмкіндік береді.
JNK-Bim-EL сигналды беру жолы
JNK тікелей Bim EL, яғни Bcl 2 өзара әрекеттесетін клетка өлімінің медиаторының (Bim) шплицингтік изоформасын фосфорилирлей алады, бұл Bim EL апоптотикалық белсенділігін белсендіреді. Апоптоз үшін JNK- ні белсендіру қажет, бірақ JNK сигналды жолдағы белок c jun әрқашан қажет емес. Апоптоз жолында TNF рецепторлары суперотбасы мүшелері TRADD немесе FADD рецептордың өлім доменіне тікелей байланатын өлімді индукциялайтын сигналды кешенді (DISC) құрастырады, осылайша Каспаза 8 агрегациясы мен активациясына және Каспаза каскадының кейінгі активациясына мүмкіндік береді. Алайда, Каспаза 8 индукциясы p75NTR медиацияланған апоптозға қатысы жоқ сияқты, бірақ Каспаза 9 p75NTR медиацияланған өлтіру кезінде белсендіріледі.
Амиотрофиялық бүйірлік склероз
Амиотрофиялық бүйірлік склерозы - бұл негізгі моторлық қабықтағы, кортикоспинальды трактаттағы, ми сабағы мен омыртқа миындағы моторлы нейрондардың дегенерациясын көрсететін прогрессивті бұлшықет парализімен сипатталатын нейродегенеративті ауру. Супероксид дисмутаза 1 (SOD1) мутант тышқанды, ауыр нейродегенерация дамытатын ALS моделін қолданған бір зерттеуде p75NTR экспрессиясы дегенерацияның дәрежесімен және p75NTR- нің төмендеуі аурудың ілгерілеуін кешіктірді.
Альцгеймер ауруы
Альцгеймер ауруы (АЖ) қарт адамдарда деменцияның ең көп таралған себебі болып табылады. А. дегенеративті ауру - адамның ойлау, есте сақтау, ойлау және мінез-құлық қабілеттерінің жоғалуымен сипатталатын ауру, ол адамның күнделікті өмірі мен қызметіне кедергі келтіреді. АД-ның нейропатологиялық белгілеріне нейрондық өлімге әкелетін амилоидты плакаттар мен нейрофибрилляциялық түйіндер жатады. АД- нің жануарлар үлгілеріндегі зерттеулер p75NTR амилоид β әсерінен болатын нейрондық зақымдануға ықпал ететінін көрсетті. Адамдарда АД кезінде TrkA- ға қатысты p75NTR экспрессиясының артуы холинергиялық нейрондардың жоғалуына себепші болады деп болжанады. Ағзаның проНГФ-ы АД-да көбейгені нейротрофин ортасының p75NTR/сортилин сигнализациясына қолайлы екенін көрсетеді және жасқа байланысты жүйке зақымдануының проНГФ-пен араласқан сигнализацияға ауысуы арқылы жеңілдетілетіндігі теориясын қолдайды. Бұл зерттеуде адамда NGFR сигналдауының жасымен байланысты екендігі және нейрондық бауырлардың көбею мүмкіндігімен байланысты екендігі анықталды.
Қатерлі ісік түбір жасушаларының рөлі
p75NTR - меланома мен басқа да қатерлі ісіктердің қатерлі ісік түбір жасушаларының маркері ретінде анықталды. Иммунодефицитті тышқанға трансплантацияланған меланома жасушаларының меланоманың пайда болуы үшін CD271 экспрессиясын қажет ететіндігі анықталды. CD271 генінің жойылуы, сондай-ақ, меланома жасушаларының жүйке қыртысының түбірлі жасуша қасиеттерін жояды және геномдық тұрақтылықты төмендетеді, бұл көші-қонның төмендеуіне, ісіктің пайда болуына, көбеюіне және апоптоздың индукциясына әкеледі. Сонымен қатар, мида метастаздық меланома жасушаларында CD271 деңгейінің жоғарылауы байқалды, ал BRAF ингибиторына қарсы резистенттілік вемурафенибтің мида және өкпеде метастаздық меланома жасушаларының жоғары қатерлі түрлерін таңдап алатыны болжанады. Жақында p75NTR (NGFR) экспрессиясы меланомамен ауыратын науқастарда прогрессивті интракраниалдық аурумен байланысты болды.