Кіріспе

Eph рецепторлары (эритропоэтинді өндіретін адам гепатоклеткалық рецепторлары) ақуыздар тобы - Eph рецепторлары өзара әрекеттесетін ақуыздармен (эфриндер) байланысуға жауап ретінде белсендірілетін рецепторлар тобы. Эфтер рецепторлы тирозинкиназалардың (РТК) ең үлкен белгілі кіші тұқымын құрайды. Eph рецепторлары мен олардың сәйкес ефрин лиганды екеуі де Eph рецепторларын белсендіру үшін тікелей жасушалық жасушалық өзара әрекеттесуді қажет ететін мембраналық белдіктер болып табылады. Эф/эфрин сигнализациясы эмбриональды даму үшін маңызды көптеген процестерді реттеуге қатысы бар, соның ішінде аксондық бағыт-бағдар, тін шекараларының қалыптасуы, жасушалардың көшірілуі және сегментациясы. Сонымен қатар, Eph/эфрин сигналдауы ересек шақта бірнеше процестерді, соның ішінде ұзақ мерзімді потенциациялау, ангиогенез, дің клеткаларының дифференциациясы мен қатерлі ісікті қолдауда маңызды рөл атқарады.

Белсенділендіру

Эф рецепторларының клеткадан тыс домені жоғары консервацияланған шар тәрізді эфрин лигандымен байланысу доменінен, цистеинге бай аймақтан және екі фибронектин III типті доменнен тұрады. Eph рецепторларының цитоплазмалық домені екі консервацияланған тирозин қалдықтары бар юкстаммбраналық аймақтан, тирозинкиназа доменінен, стерильді альфа- мотивтен (SAM) және PDZ- мен байланысу мотивінен тұрады. жасушалық тирозинкиназаның белсенді түріне айналуына мүмкіндік береді, содан кейін төменгі сигнал каскадтарын белсендіреді немесе басады. EPHA2 суктаммбраналық аймағының транс- аутофосфорилирлеу құрылымы EPHA2 кристаллында байқалды.

Функция

Эффендер мен эфриндердің әртүрлі жасушалық жасушалық өзара әрекеттесуді реттеу қабілеті Эф/эфрин жүйесін эмбриональдық даму кезінде әртүрлі биологиялық процестерді реттеу үшін идеалдық жағдайға қояды.

Екі бағыттағы сигнал беру

Басқа RTK-дан айырмашылығы, Eph-терде рецепторды таситын жасушада ("алға қарай" сигнализациясы) және қарсы ephrin-тісіретін жасушада ("кері" сигнализациясы) жасушалық жасуша байланысынан кейін жасушааралық сигнал бастаудың бірегей мүмкіндігі бар, бұл екі бағытты сигнализация деп аталады. Eph/эфрин екі бағыттағы сигналдауының функционалдық салдары толық анықталмаған болса да, мұндай бірегей сигналдау процесі эфрин Ephs-тің өсу конусының тіршілік етуіне қарама-қарсы әсер етуіне және эфрин экспрессиялайтын клеткалардан Eph экспрессиялайтын клеткаларды ажырататынына мүмкіндік беретіндігі анық.

Сегменттеу

Сегменттеу - бұл көпшілік омыртқасыздарда және барлық омыртқалыларда кездесетін эмбриогенездің негізгі процесі, ол арқылы дене бастапқыда функционалдық бірліктерге бөлінеді. Эмбрионың сегментті аймақтарында жасушалар биохимиялық және морфологиялық шекараларды таныта бастайды, онда жасушалардың мінез-құлқы күрт өзгешеленеді, бұл болашақ дифференциация мен қызмет үшін өте маңызды. Артқы мида сегменттеу нақты анықталған процесс. Параксиалды мезодермада даму дене артқы өсіміне сәйкес бейімделетін динамикалық және бейімделу процесі болып табылады. Бұл аймақтарда әр түрлі Эф рецепторлары мен эфриндер экспрессияланады және функционалдық талдау арқылы Эф сигнализациясы осы сегмент шекараларының дұрыс дамуы мен сақталуы үшін маңызды екендігі анықталды.

Аксондарды басқару

Жүйке жүйесі дамыған сайын нейрондық байланыстардың үлгісі молекулалық жетекшілердің көмегімен құрылады, олар мақсатты және жолдан алынған сигналдар арқылы аксондарды (аксондық жетекші) жолдармен бірге бағыттайды. Өсу конусының тіршілік етуінің төмендеуі арқылы көшіп келе жатқан аксондарды кері қайтарудың бұл механизмі Eph және эфрин экспрессиясының салыстырмалы деңгейлеріне байланысты және мақсатты жасушалардағы Eph және эфрин экспрессиясының градиенттеріне олардың Eph және эфрин экспрессиясының салыстырмалы деңгейлеріне негізделген аксон өсу конустарының көшіп кетуін бағыттауға мүмкіндік береді. Әдетте, EphA және EphB рецепторларының алдыңғы сигналы өсу конусының құлдырауына ықпал етеді, ал эфрин А және эфрин В арқылы кері сигналы өсу конусының тіршілігін тудырады. Эф/эфрин сигналының көшіп келе жатқан аксондарды Эф/эфрин экспрессиясы градиенттері бойынша бағыттауға қабілеттілігі визуалды жүйедегі ретинотоптық картаның қалыптасуында көрінеді, Эф рецепторлары мен эфрин лигандтарының әртүрлі экспрессия деңгейлері шешілген нейрондық картаның дамуына әкеледі (Эф/эфрин сигналының толығырақ сипаттамасы үшін "Эфриндегі ретинотоптық картаның қалыптасуы" деген бетті қараңыз). Кейінгі зерттеулер Эф-ның орталық жүйке жүйесінің басқа аймақтарындағы топографиялық картада, мысалы, септум мен гиппокамп арасындағы проекциялардың қалыптасуы арқылы оқу мен есте сақтаудағы рөлін көрсетті. Топографиялық карталарды құрумен қатар, Эф/эфрин сигнализациясы омыртқа миындағы моторлы нейрон аксондарының дұрыс бағытталуына қатысы бар. Ephs және ephrins-тің бірнеше мүшелері моторлы нейронды бағыттауға ықпал етсе де, ephrin A5 кері сигнализациясы моторлы нейронның өсу конустарының тіршілік етуінде маңызды рөл атқарады және EphA-да көшіп келе жатқан аксондарды экспрессиялау арқылы өсу конусының көшіп кетуін араласқан. Балапан мен тышқанның эмбриондық тұсында жапырақтың жасушаларының көшіп кетуіне EphB рецепторлары ішінара ықпал етеді. Осыған ұқсас механизмдер 4, 5 және 7-ромбомерлердегі артқы мидағы жоғарғы жасушалардың қозғалысын бақылайтыны көрсетілді, олар жоғарғы жасушаларды 2, 3 және 4-бракхиалды доғаларға бөледі. C. elegans-та Eph рецепторын кодтайтын VAB1 генінің және оның Ephrin лиганды VAB2 генінің нокауты екі жасушалық көшіру процесін зақымдайды.

Ангиогенез

Eph рецепторлары тамырлар, ангиогенез және қан айналымы жүйесінің басқа да ерте дамуы кезінде жоғары дәрежеде болады. Бұл даму онысыз бұзылады. Ол артериялық және веналық эндотелийді ажыратады деп есептеледі, капиллярлық өскіндердің пайда болуын ынталандырады, сондай-ақ мезенхиманың периваскулярлық қолдау жасушаларына дифференциациялануына ықпал етеді. Қан тамырларының құрылысы толыққанды жұмыс істейтін қан айналымы жүйесі үшін қажетті күрделі желілерді дамыту үшін эндотелиялық және мезенхималық жасушалардың бірнеше кезеңдер арқылы үйлестіруін қажет етеді. Эфтердің динамикалық табиғаты мен экспрессиялық үлгілері оларды ангиогенездегі рөлдер үшін өте қолайлы етеді. Тышқанның эмбриональды модельдерінде EphA1 мезодерма мен эндокардқа дейінгі жасушаларда экспрессиясын көрсетеді, кейіннен арқалық аортаға, содан кейін басты басты тамырға, интерсомиттік тамырларға және аяқ-қолдың тамыр жүйесіне таралады, бұл ангиогенездегі рөлге сәйкес келеді. Аортаның қабықшасында, бракхиалды артерияларда, көрек тамырларында және эндокардта әртүрлі А класты Эф рецепторлары анықталды. EphB2 және эфрин B2 экспрессиясы қолдаушы мезенхималық жасушаларда да байқалды, бұл эндотелиялық мезенхималық өзара әрекеттесудің медиациясы арқылы қабырғаның дамуындағы рөлді көрсетеді. Эмбриогенез кезінде қан тамырларының пайда болуы - тамырлар пайда болу, бірінші капиллярлық желі пайда болып, содан кейін екінші рет қайта құрылады және үшінші желіге қайта құрылады. Эфрин В2 жетіспейтін тышқандарды қолдану арқылы жүргізілген зерттеулер негізгі желі қайта құрылған кездегі жетіспеушіліктердің нәтижесінде эмбриональды тамырлардың бұзылуын көрсетті. Бұл экспрессия аяқ-қолдың түйіршіктерінің дистальды шетінде байқалады, онда жасушалар әлі де ажыратылмаған және бөлініп жатқан және ретино қышқылының, FGF2, FGF4 және BMP 2 мүшелерінің үлгісін реттейтіндігі белгілі. EphA4 ақаулары бар тышқандарда аяқ-қолдың морфогенезінде аномалиялар жоқ (Эндрю Бойд пен Найджел Холдер арасындағы жеке қарым-қатынас), сондықтан бұл экспрессия үлгілері нейрондық бағыт-бағдармен немесе аяқ-қолдың тамырлануымен байланысты болуы мүмкін, ал Eph-тің аяқ-қол дамуындағы әлеуетті рөлін растау немесе жоққа шығару үшін қосымша зерттеулер қажет.

Қатерлі ісік

RTK отбасының мүшесі ретінде және Ephs сияқты әртүрлі жауапкершіліктері бар Ephs-тің қатерлі ісіктің бірнеше аспектілеріне қатысы бар екенін білу таңқаларлық емес. Эфтер даму барысында кеңінен қолданылса да, ересек тіндерде сирек анықталады. Эф- рецепторлардың жоғары деңгейі және белсенділігі қатты ісіктердің өсуімен байланысты, Эф- рецепторлары А және В кластарының екеуінде де меланома, сүт безі, простата, безгек безі, асқазан, тамақ ішек және ішектің қатерлі ісіктері, сондай- ақ гематопоэтикалық ісіктер сияқты қатерлі ісіктердің кең ауқымында экспрессияланады. Эфс- тің көбейген экспрессиясы сондай- ақ қатерлі және метастаздық ісіктермен байланысты, бұл Ephs- тің жасушалардың қозғалысын басқарудағы рөліне сәйкес келеді. Eph жүйесінің ангиогендік қасиеттері ісіктердің тамырлануын және соған байланысты өсу қабілетін арттыра алады. Бұл трансмембраналық рецепторлар бастапқыда жетім рецепторлар ретінде белгілі лигандтар немесе функцияларсыз жіктелді және рецепторлардың мүмкін функциялары белгілі болғанға дейін біраз уақыт өтті. Eph рецепторларының барлығы дерлік әртүрлі орындар мен концентрацияларда дамудың әртүрлі нақты кезеңдерінде экспрессияланатындығы көрсетілсе, клеткалардың орналасуында рөл ойнайды, бұл Eph / ephrin отбасыларын омыртқалы және омыртқасыз жануарлардың дамуы кезінде негізгі клеткалық бағыт-бағдар жүйесі ретінде көрсеткен зерттеуді бастады.