Bone morphogenetic protein 15

Кіріспе

Адамдағы белоктарды кодтайтын ген 15 (BMP 15) - бұл адамдағы BMP15 генінің кодтауындағы белок. Ол фолликулогенезге қатысады, бұл процесс кезінде алғашқы фолликулдар овуляция алдындағы фолликулдарға айналады.

Құрылымы

BMP 15 генінің X хромосомасында орналасуы және BMP 15 мРНК- нің Солтүстік блот талдауын қолдану арқылы жұмыртқалық жасушаларда оуциттерде бастапқы даму кезеңінен өткеннен кейін ғана жергілікті түрде экспрессияланады. BMP 15 бір пептидтен тұратын препротеин ретінде аударылады, онда прорегион және кішірек жетілген аймақ бар. BMP 15 - бұл жағдайдан ерекшеленеді, өйткені молекулада жетінші цистеин жоқ. Фоликулогенездің алғашқы гонадотрофинге тәуелсіз фазаларынан басталатын жұмыртқалық фолликулдардың өсуі мен жетілуін ынталандыру. Гранюлоза жасушаларының фолликулді ынталандыратын гормонның (ФСГ) әсеріне сезімталдығын реттеу, овуляцияланған жұмыртқалардың санын анықтауға ықпал ету. Гранулозалық жасушалардың апоптозын алдын алу.

Фолликулогенез

Фолликулогенез - құнарлылықтың дамуы мен сақталуы үшін маңызды процесс. Алғашқы фолликулдар жұмыртқалықта сақталады және өмір бойы морфологиялық өзгерістерге ұшырауға белсенділенеді, яичниктің әйелдің жыныс жолдарының фаллопия түтігіне шығарылуы кезінде овуляцияға дайын преовуляторлық фолликулдарға айналады. BMP 15- дің негізгі функциялары 1- суретте көрсетілгендей, фолликулогенистің басталуы үшін маңызды. Бастапқы фолликул жұмыртқадан және жалпақталған гранулозалық жасушалардың бір қабатынан тұрады. BMP 15 жасушадан оны қоршаған гранулозалық тінге бөлінеді, онда ол гранулозалық жасушалардың екі мембраналық рецепторына байланады. BMP 15 гранулозадағы FSH әсерін тежеу арқылы преовуляциялық фолликулға дифференциацияланудың алдын алады. ФСГ гипоталамус гипофизінің гонадалық осьінің бір бөлігі ретінде алдыңғы гипофиз арқылы бөлінеді және ертедегі фолликулдардың кейінгі овуляциялық фолликулдарға дифференциациясын ынталандырады. BMP 15 бұл ауысуды granulosa жасушаларында FSH рецепторларының mRNA өндірісін тежеу арқылы болдырмайды. Сондықтан FSH гранулозалық жасушаларға байлана алмайды, бұл FSH- ге тәуелді прогестерон өндірісін және лютеинизацияны тежейді, сондықтан гранулозалық жасушалар дифференциацияланбайды. BMP 15 ақаулары әйелдердің тұқымсыздығына, поликистоздық жұмыртқалық синдромына (ПКБС), бастапқы жұмыртқалық жетіспеушілікке (ПБЖ) және эндометриозға байланысты. ПКБС ауруы бар әйелдерде БМФ 15 жоғары деңгейі байқалады. Бұл жағдай BMP 15- тің фолликулогенездегі рөліне және мутант генді мұра еткен кезде пайда болатын қателерге байланысты. Белдік тумалық бездер дисгенезінің пайда болуына байланысты, нәтижесінде гипергонадотроптық бездер жетіспеушілігі пайда болады. Тернер синдромы - әйелдерде Х хромосомасының толық немесе ішінара жетіспеушілігі бар хромосомалық аномалияны зерттеу барысында БМП 15- ның овуляция мен фолликулогенездегі маңызы айқын көрінді. Хромосомалық мутацияға байланысты BMP 15 генінің дозасы өзгеріп отырады және Тернер синдромы бар пациенттерде жұмыртқалық дамуға әсер етеді. Осылайша ген Тернер синдромында болатын жұмыртқалық ақаулардың шамасын анықтауға қатысады. BMP 15 жануарларда да кездеседі және мысықтар мен қойлар сияқты көбею процесінде қатысады. Қойларда BMP 15- тің төмендеуі овуляцияны күшейтеді, бұл ұрықтың үлкен болуына әкеледі.

Folliculogenesis is an important process for the development and maintenance of fertility. Primordial follicles are stored in the ovary and throughout life are activated to go through morphological changes to become preovulatory follicles ready for ovulation, when the oocyte is released into the fallopian tube of the female reproductive tract. BMP 15 main functions are crucial for the beginning of folliculogenesis as seen in Image 1. The primordial follicle is made up of the oocyte and a single layer of flattened granulosa cells. BMP 15 is released from the oocyte into the surrounding granulosa tissue where it binds to two membrane bound receptors on granulosa cells. BMP 15 prevents differentiation into preovulatory follicle by inhibiting FSH action in granulosa. FSH is released by the anterior pituitary as part of the hypothalamic pituitary gonadal axis and promotes the differentiation of early follicles into later preovulatory ones. BMP 15 prevents this transition by inhibiting the production of FSH receptor mRNA in granulosa cells. Therefore, FSH cannot bind to the granulosa cells, this inhibits FSH dependent progesterone production and luteinization, subsequently granulosa cells do not differentiate. BMP 15 defects have been implicated in female sterility, Polycystic Ovary Syndrome (PCOS), primary ovarian insufficiency (POI) and endometriosis. Women with PCOS have been noted to have higher levels of BMP 15,

Research has also found inherited mutant BMP 15 to be involved with the pathogenesis of hypergonadotropic ovarian failure. This condition develops due to BMP 15 role in folliculogenesis, and the errors that occur when a mutant gene is inherited. The protein is linked to familial ovarian dysgenesis which results in hypergonadotropic ovarian failure. The importance of BMP 15 in ovulation and folliculogenesis has been highlighted by research into Turner syndrome, a chromosomal abnormality where females are missing a complete or partial X chromosome. Depending on the chromosomal mutation, BMP 15 gene dosage varies and impacts ovarian development in Turner syndrome patients. The gene is thus involved in determining the extent of the ovarian defects present in Turner syndrome. BMP 15 is also present in animals and involved in reproduction, such as in mice and sheep. Reduced levels of BMP 15 in sheep have shown to increase ovulation, leading to larger litter sizes.