Введение
Ген, кодирующий белок, в виде Homo sapiens Ген Disabled 1 (Dab1) кодирует ключевой регулятор передачи сигналов Reelin. Реелин - это большой гликопротеин, секретируемый нейронами развивающегося мозга, особенно клетками Cajal Retzius. DAB1 функционирует вниз по течению от Reln в сигнальном пути, который контролирует позиционирование клеток в развивающемся мозге и во время нейрогенеза взрослого человека. Он присоединяется к внутриклеточной части рецептора липопротеина очень низкой плотности (VLDLR) и рецептора апоЭ типа 2 (ApoER2) и становится тирозинофосфорилированным после связывания Релина с корковыми нейронами. У мышей мутации Dab1 и Reelin генерируют идентичные фенотипы. У людей мутации Релина связаны с пороками развития мозга и умственной отсталостью. У мышей мутация Dab1 приводит к фенотипу мыши-скрамблера. С длиной генома 1,1 Мбит/с для кодирующей области 5,5 кб, DAB1 представляет собой редкий пример геномной сложности, который будет препятствовать идентификации человеческих мутаций.
The Disabled 1 (Dab1) gene encodes a key regulator of Reelin signaling. Reelin is a large glycoprotein secreted by neurons of the developing brain, particularly Cajal Retzius cells. DAB1 functions downstream of Reln in a signaling pathway
that controls cell positioning in the developing brain and during adult neurogenesis. It docks to the intracellular part of the Reelin very low density lipoprotein receptor (VLDLR) and apoE receptor type 2 (ApoER2) and becomes tyrosine phosphorylated following binding of Reelin to cortical neurons. In mice, mutations of Dab1 and Reelin generate identical phenotypes. In humans, Reelin mutations are associated with brain malformations and mental retardation. In mice, Dab1 mutation results in the scrambler mouse phenotype. With a genomic length of 1.1 Mbp for a coding region of 5.5 kb, DAB1 provides a rare example of genomic complexity, which will impede the identification of human mutations.
Функция генов
Кортикальные нейроны образуются в специализированных пролиферативных областях глубоко в мозге и мигрируют мимо ранее сформированных нейронов, чтобы достичь своего надлежащего слоя. Ламинарная организация нескольких типов нейронов в коре головного мозга необходима для нормальной когнитивной функции. Мутация "поводящего" мыши вызывает аномальные модели миграции корковых нейронов, а также дополнительные дефекты в развитии мозжечка и позиционировании нейронов в других областях мозга. Реелин (RELN; 600514), продукт гена реелера, является внеклеточным белком, секретируемым пионерами нейронов. Рецессивные мутации мыши "скрамблер" и "йотари" имеют фенотип, идентичный фенотипу мыши-релера. Уэр и другие. (1997) определил, что фенотип скремблера возникает из мутаций в Dab1, гене мыши, связанном с геном Drosophila "инвалид" (dab). Disabled 1 (Dab1) - это адапторный белок, который необходим для внутриклеточной трансдукции сигнализации Reelin, которая регулирует миграцию и дифференциацию постмитозных нейронов во время развития мозга у позвоночных. Функция Dab1 зависит от его фосфорилирования тирозином киназами семейства Src, особенно Fyn. Dab кодирует фосфопротеин, который связывается с нерецепторными тирозинкиназами и который был замешан в развитии нейронов у мух. Шелдон и другие. (1997) обнаружил, что фенотип йотари также является результатом мутации в гене Dab1. Используя гибридизацию in situ на эмбриональной ткани мозга мыши на 13.5-й день, они продемонстрировали, что Dab1 экспрессируется в нейронных популяциях, подверженных воздействию рилина. Авторы пришли к выводу, что рилин и Dab1 функционируют как сигнальные молекулы, которые регулируют позиционирование клеток в развивающемся мозге. Хауэлл и другие. (1997) показал, что целенаправленное нарушение гена Dab1 нарушает нейронные слои в коре головного мозга, гиппокампе и мозжечке, вызывая фенотип, похожий на рилер. Слоирование нейронов в коре головного мозга и мозжечке требует RELN и DAB1. По результатам экспериментов с целевым срывом на мышах, Trommsdorff et al. (1999) показал, что также необходимы 2 рецептора поверхности клетки, рецептор липопротеина очень низкой плотности (VLDLR; 192977) и рецептор аполипопротеина Е 2 (ApoER2; 602600). Оба рецептора связывались с Dab1 на цитоплазматических хвостах и экспрессировались в корковых и мозжечковых слоях, прилегающих к слоям, экспрессирующим Reln. Экспрессия Dab1 была повышена у мышей, у которых отсутствовали как Vldlr, так и Apoer2 гены. Инверсия корковых слоев, отсутствие мозжечковой листвой и миграция клеток Пуркинье у этих животных точно имитировали фенотип мышей, не имеющих Reln или Dab1. Эти результаты установили новые функции передачи сигналов для семейства генов рецепторов ЛПНП и предположили, что VLDLR и APOER2 участвуют в передаче внеклеточного сигнала RELN в внутриклеточные процессы передачи сигналов, инициированные DAB1. У мыши-релера теленефелические нейроны (которые были перемещены после миграции) экспрессируют примерно в 10 раз больше DAB1, чем их аналог дикого типа. Ожидается, что такое увеличение экспрессии белка, который фактически функционирует как рецептор, произойдет, когда отсутствует специфический сигнал для рецептора.
Патология
Мутации гена DAB1 могут вызвать спиноцеребелярную атаксию типа 37. Тот факт, что мутации гена DAB1 также связаны с болезнью Альцгеймера (АД), объясняется гипотетической ролью сигнализации реелина в АД.
Генетические варианты и связанные с ними фенотипы у человека
В исследовании доктора Скотта Уильямсона из Корнелльского университета было показано, что новая версия гена DAB1 универсальна среди людей китайского происхождения, но не встречается среди других мировых популяций.