Кіріспе

Белдіктер отбасы CCAAT-ті күшейтуші белдіктері (немесе C/EBP) - C/EBPα-дан C/EBPζ-ға дейін аталатын алты мүшеден тұратын транскрипция факторларының отбасы. Олар белгілі бір гендердің экспрессиясын олардың промоторларымен өзара әрекеттесу арқылы ынталандырады. ДНҚ-ға байланғаннан кейін C/EBP коактиваторлар (мысалы, CBP) деп аталатын, өз кезегінде хроматин құрылымын ашатын немесе базальды транскрипция факторларын тартатын факторларды тарта алады.

Функция

C/EBP ақуыздары бірнеше ген промоторларында кездесетін CCAAT (цитозин цитозин аденозин аденозин тимидин) қораптық мотивпен өзара әрекеттеседі. Оларға C ұшында жоғары консервацияланған негізгі лейцин циппері (bZIP) домені тән. Бұл домен димеризация мен ДНҚ-ның байланысуына қатысады, сонымен қатар лейцинді циппер доменінің басқа транскрипциялық факторлары (c Fos және c jun). C/EBP-дің bZIP домендік құрылымы α спиральдан тұрады, ол димеризацияланған кезде "жұлдызды шүмерек" құрылымын құрайды. C/EBP отбасының мүшелері гомодимерлер немесе гетеродимерлерді басқа C/EBP-термен және лейцин циппер доменін қамтуы мүмкін немесе болмауы мүмкін басқа транскрипция факторларымен құрауы мүмкін. Димеризация С/ЕБП-ның ДНҚ-ның негізгі саңылауындағы палиндромдық тізбек арқылы ДНҚ-ға ерекше байлануына мүмкіндік беру үшін қажет. C/EBP ақуыздары N аяғында белсенділік домендері мен реттеуші домендерді де қамтиды. Бұл ақуыздар гепатоциттерде, адипоциттерде, гематопоэтикалық жасушаларда, селезенде, бүйректе, мида және басқа да көптеген мүшелерде кездеседі. C/ EBP ақуыздары әр түрлі жасушалық жауаптарға, мысалы жасушалық көбеюді, өсуді және дифференциацияны бақылауға, зат алмасуға және иммунитетке қатысады. C/EBP отбасының барлық мүшелері базальды транскрипция аппаратының компоненттерімен өзара әрекеттесу арқылы транскрипцияны өздерінің активациялық домендері арқылы индуцира алады. (C/EBPγ функциялық транскрипциялық активациялау доменін жоқ ерекшелік болып табылады.) Олардың экспрессиялары бірнеше деңгейде реттеледі, соның ішінде гормондар, митогендер, цитокиндар, қоректік заттар және басқа факторлар арқылы. Бұл белок сүтқоректілердің жүйке жүйесінде экспрессияланады және жүйке клеткаларының дамуы мен қызметінде маңызды рөл атқарады. C/EBPβ нейрондық дифференциацияда, оқуда, есте сақтау процестерінде, глиальды және нейрондық жасушалардың функцияларында және нейротрофтық фактордың экспрессиясында рөл атқарады.

Гендер транскрипциясы

C/EBPα, C/EBPβ, C/EBPγ және C/EBPδ гендері интрондарсыз. C/EBPζ төрт экзоны бар; C/EBPε екі экзоны бар, олар промоторларды және шлицтерді баламалы пайдаланудан төрт изоформаға әкеледі. C/EBPα және C/EBPβ үшін бастау кодондарын баламалы пайдалану арқылы әр түрлі өлшемді полипептидтер өндірілуі мүмкін. Бұл рибосомаларды сканерлеудің әлсіз механизмдеріне байланысты деп есептеледі. C/EBPα мРНК екі полипептидке транскрипцияланады. C/EBPβ үшін үш түрлі полипептид жасалады: LAP* (38 kDa), LAP (35 kDa) және LIP (20 kDa). Ең көп аударылатын изоформа - LAP, содан кейін LAP* және LIP. LIP функционалды емес гетеродимерлерді қалыптастыру арқылы басқа C / EBP- лардың ингибиторы ретінде әрекет ете алады.

Реттеу

C/EBPβ функциясы көптеген механизмдер арқылы реттеледі, соның ішінде фосфорилдану, ацетилдену, активация, авторегуляция және басқа транскрипциялық факторлар, онкогендік элементтер немесе химиокиндар арқылы репрессия. C/ EBPβ CREB, NF κB және басқа ақуыздармен өзара әрекеттесе алады, бұл транс- активациялау әлеуетін тудырады. C/EBPβ фосфорилирлеуінің белсендіру немесе басу әсері болуы мүмкін. Мысалы, адамдағы C/EBPβ-да threonine 235 немесе тышқан мен тышқандағы C/EBPβ-да threonine 188 фосфорилирлеуі C/EBPβ транс-активациялау қабілеті үшін маңызды. Регуляторлық аймақтағы C/EBPβ фосфорилирлеуі оның қызметін де реттей алады. C. elegans- та cebp 1 mRNA 3' UTR- нің бірнеше cis элементтері mak 2 - мен өзара әрекеттесіп, нейрондық дамуда CEBP 1 экспрессиясын жоғарылататыны көрсетілді.

Адипогенездегі рөлі

C/ EBPβ және δ адипоциттер дифференциациясының алғашқы кезеңдерінде (адипогенез) уақытша индукцияланады, ал C/ EBPα адипогенездің соңғы кезеңдерінде жоғары реттеледі. In vitro және in vivo зерттеулері бұл процесте маңызды рөл атқаратынын көрсетті. Мысалы, C/EBPβ және C/EBPδ жетіспейтін тышқандардың мысық эмбрионалды фибробластары (MEF) адипогендік тітіркендіргіштерге жауап ретінде адипоциттердің дифференциациясының бұзылуын көрсетеді. Ал 3T3 L1 преадипоциттеріндегі C/ EBPβ және δ эктопиялық экспрессиясы, тіпті адипогендік ынталандырулар болмаған жағдайда да, адипогенезді ынталандырады. C/ EBPβ және δ, кем дегенде, ішінара " бас " адипогенді транскрипция факторлары C/ EBPα және PPARγ экспрессиясын тудыратын, адипогенезді ынталандырады. C/ EBPα адипогенезге де, адипоциттердің қалыпты жұмыс істеуіне де қажет. Мысалы, бауырдан басқа барлық тіндерде C/EBPα жетіспейтін тышқандарда (бұл босанғаннан кейінгі өлімге жол бермеу үшін қажет) аномальды майлы тіннің пайда болуы байқалады. Сонымен қатар, әртүрлі фибробласт клеткалық желілеріндегі C/ EBPα эктопиялық экспрессиясы адипогенезді ынталандырады. C/ EBPα, PPARγ экспрессиясын индукциялау арқылы, әдейі адипогенезді ынталандырады.

Остеопороздағы рөлі

C/EBPβ остеопороздың дамуына әсері бар екені анықталды. C/ EBPβ белоктың толық ұзындығы (LAP) MafB генін белсендіреді, ал қысқа изоформасы (LIP) оны басады. MafB генінің белсенділігі остеокластар түзілуін тежейді. Осылайша, LAP жоғарылату остеокластар санын азайтады, бұл остеопороздық процесті әлсіреді, ал LIP жоғарылату керісінше, сүйек массасының жоғалуын арттырады. LAP/LIP балансы mTOR ақуызымен анықталады. mTOR экспрессиясын тежеу остеокласт белсенділігін тоқтатады.

Қатерлі ісікке әсері

CCAAT/оңайтушы белдіктер көбінесе өсуді тоқтату мен дифференциациялауға қатысады, бұл бұл белдіктер ісікті басу қызметін атқарады деп түсіндірілді. Алайда, CCAAT/ күшейтуші белдіктің экспрессиядан артық байланысы глиобластомадағы нашар прогнозмен байланысты және жатыр мойны қатерлі ісігінде геномдық тұрақсыздықты ынталандырады, бұл онкогендік рөлге нұсқайды. Алайда, C/ EBPδ панкреатикалық каналдық аденокарциномада ісікті басушы ретінде әрекет етуі маңызды. Бұл ерекше қызығушылық тудырады, өйткені панкреатикалық қатерлі ісік жағдайында тек бірнеше ісікті басушы анықталды. Осылайша, қатерлі ісікке байланысты CCAAT / күшейтуші белдіктерінің қызметі нақты мән-жайға тәуелді, бірақ негізінен ісікті басады.

Нейродегенерацияның рөлі

Альцгеймер және Паркинсон ауруынан зардап шеккендердің қабықша үлгілерінде C/EBPβ деңгейі аутопсия кезінде көбейеді. Тышқан мен адам микроклиасы желілеріндегі жасушалы мәдениет зерттеулерінде C/EBPβ белсенділігінің жоғарылауы патогендік қабыну мен цитокиндік жауаптарға байланысты екені анықталды. C/EBPβ реттейтін гендердің төменгі ағыстағы талдауы иммундық жауап, митохондриялық денсаулық және аутофагияда маңызды. Осы жасушалық процестердің молекулалық араласуы нейродегенеративті патогенезде рөл атқарады. C/EBPβ және оның гомологтары қатысатын дегенеративті әсері бар генетикалық және молекулалық жолдар бірнеше модельді организмдерде сақталады, соның ішінде Mus musculus, Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans және Danio rerio. C/EBPβ-ның жоғары ағыстағы реттеушілеріне мутацияланған немесе реттелмеген кезде нейродегенеративті және нейрологиялық даму ауруларымен байланысты деп танылған гендер жатады. Бұл р38 және JNK-ны қамтитын жақсы сипатталған жасушалық стресске жауап беру жолдарын қамтиды.