Белок BTG2 (англ.Protein BTG2 also known as BTG family member 2 or NGF-inducible anti-proliferative protein PC3 or NGF-inducible protein TIS21) — белок, кодируемый у человека геномBTG2[1] и у других млекопитающих — его гомологом Btg2[2][3]. Этот белок управляет прогрессированием клеточного цикла и экспрессией пронейральных генов, выступая в качестве транскрипционного корегулятора, усиливающего или ингибирующего активность факторов транскрипции.
Белок BTG2 — человеческий гомолог белка РС3 крысы и белка Tis21 мыши[4][5]. Tis21 был изначально выделен в виде последовательности индуцированных TPA мышиных фибробластов[3], затем, как РС3, был первоначально выделен в виде последовательности индуцированных нейронов в начале дифференциации[2]; BTG2 был выделен в клетках человека, в виде последовательности, индуцированной p53 и повреждением ДНК[1][6].
Белок, кодируемый геном BTG2 (официальное название PC3/Tis21/BTG2) является членом семейства BTG/Tob (которое включает шесть белков BTG1, BTG2/ПК3/Tis21, BTG3/ANA, BTG4/PC3B, Tob1/Тоb и Tob2)[4][5][7]. Это семейство структурно родственных белков, которые используются для обретения антипролиферативных свойств. В частности, белок BTG2, как было выявлено, негативно управляет контрольной точкой клеточного цикла при перехода из фазы G1 к фазе S в фибробластах и нервных клетках путём прямого ингибирования активности промоторациклин D1[8][9][10].
Регулятор дифференциации нейронов
Ряд исследований in vivo показали, что экспрессия BTG2 ассоциирована с нейрогенным асимметричным делением в нейронных клетках предшественников[11][12][13][14][15]. Кроме того, при непосредственном избытке экспрессии in vivo в нейронных клетках предшественников, BTG2 вызывает их дифференцировку[16][17]. В самом деле, клетки нейронов РС12 линии BTG2 не в состоянии для себя самих вызвать дифференцировку, но лишь затем, чтобы объединиться с NGF[18][19], в то время как BTG2 in vivo полностью в состоянии индуцировать дифференцировку клеток-предшественников, то есть во время эмбрионального развития в нейробласте нервной трубки и в гранулах мозжечка предшественников, а также у взрослых — клеток-предшественников в зубчатой извилине и субвентрикулярной зоне[16][17]. Следует отметить, что, как недавно было выявлено у нокаутных мышей, BTG2 имеет важное значение для дифференцировки новых нейронов с помощью BTG2[20].
Таким образом, BTG2 пан-нейронный ген, необходимый для развития нового нейрона, генерируемого во взрослом возрасте в двух нейрогенных регионах мозга взрослого человека, то есть, в гиппокампе и субвентрикулярной зоне[20]. Такая потребность в BTG2 при нейронном созревании согласуется с тем, что в ходе развития мозга BTG2 экспрессируется в пролиферирующих нейробластах желудочковой зоны нервной трубки и в меньшей степени в дифференцированных нейробластах зоны мантии; постнатально он экспрессируется в мозжечке предшественников, главным образом, в пролиферирующих регионах нейропителия (то есть, во внешнем гранулированном слое) и в гиппокампе, в пролиферирующих и дифференцирующих клетках предшественников[11][16][17].
Продифференцирующие действия BTG2, по-видимому как следствие, проявляются не только в ингибировании клеточного цикла, но и в BTG2-зависимой активации генов в пронейральных нейронных клетках предшественников[16][20]. На самом деле, BTG2 активизирует пронейральные гены, связанные с промоторомID3, ключевым ингибитором активности пронейральных генов, и отрицательно регулирующим их активность[20].
BTG2 является транскрипционным кофактором, учитывая, как было выявлено, что связаывание и регулирование промоторов (не только ID3, но и циклина D1 и RAR-β), является частью задач транскрипционных комплексов[10][21][22]. Интересно, что, когда дифференцировка новых нейронов гиппокампа — области мозга, важной для обучения и памяти — либо ускоряется либо замедляется с помощью гиперэкспрессии или удаления BTG2, соответственно, пространственная и контекстуальная память в значительной степени измененяется[17][20]. Это говорит о том, что время, проводимое молодыми нейронами в различных состояниях дифференцировки нейронов, имеет решающее значение для их конечной функции в процессах обучения и памяти и что BTG2 может играть роль в сроках рекрутирования нового нейрона в схемах памяти[17][20].
В заключение, основное действие Btg2 нейронных клеток предшественников в зубчатой извилине и субвентрикулярной зоне взрослого нейрогенеза — положительный контроль их терминальной дифференцировки. В отличие от этого, BTG1, ближе к гомологу Btg2, по-видимому, негативно регулирует пролиферацию стволовых клеток в зубчатой извилине и субвентрикулярной зоне, поддерживая в неподвижности пул стволовых клеток, сохраняя его от разрушения[23][24].
Супрессор медуллобластомы
BTG2, как было выявлено, ингибирует медуллобластому, очень агрессивную опухоль мозжечка, путём ингибирования пролиферации и вызывая дифференцировку предшественников нейронов мозжечковых гранул. Эта было продемонстрировано путём гиперэкспрессии BTG2 в мышиной модели медуллобластомы, полученной активацией пути Sonic Hedgehog (гетерозиготного для гена Patched1)[10]. В последнее время было выявлено, что абляция BTG2 значительно повышает при медуллобластоме частоту ингибирования миграции предшественников нейронов мозжечковых гранул. Это нарушение миграции предшественников нейронов мозжечковых гранул заставляет их оставаться на поверхности мозжечка, где они продолжают размножаться, становясь мишенью трансформированных инсультов[25]. Нарушение миграции предшественников нейронов мозжечковых гранул (опорных точек) зависит от ингибирования экспрессии хемокиновCXCL3 вследствие абляции BTG2. В самом деле, транскрипция CXCL3 непосредственно регулируется BTG2 и CXCL3 способен клеточно-автономно индуцировать миграцию предшественников мозжечковых гранул. Примечательно, что лечение с CXCL3 уменьшает площадь поражений медуллобластомы. Таким образом, CXCL3 является потенциальной возможностью для терапии медуллобластомы[25].
1 2 Fletcher BS, Lim RW, Varnum BC, Kujubu DA, Koski RA, Herschman HR (August 1991). “Structure and expression of TIS21, a primary response gene induced by growth factors and tumor promoters”. J. Biol. Chem. 266 (22): 14511—8. PMID1713584.
1 2 Matsuda S, Rouault J, Magaud J, Berthet C (May 2001). “In search of a function for the TIS21/PC3/BTG1/TOB family”. FEBS Lett. 497 (2–3): 67—72. DOI:10.1016/S0014-5793(01)02436-X. PMID11377414.
1 2 Tirone F (May 2001). “The gene PC3(TIS21/BTG2), prototype member of the PC3/BTG/TOB family: regulator in control of cell growth, differentiation, and DNA repair?”. J. Cell. Physiol. 187 (2): 155—65. DOI:10.1002/jcp.1062. PMID11267995.
1 2 3 4 Farioli-Vecchioli S, Tanori M, Micheli L, Mancuso M, Leonardi L, Saran A, Ciotti MT, Ferretti E, Gulino A, Pazzaglia S, Tirone F (July 2007). “Inhibition of medulloblastoma tumorigenesis by the antiproliferative and pro-differentiative gene PC3”. FASEB J. 21 (9): 2215—25. DOI:10.1096/fj.06-7548com. PMID17371797.
↑ Calegari F, Haubensak W, Haffner C, Huttner WB (July 2005). “Selective lengthening of the cell cycle in the neurogenic subpopulation of neural progenitor cells during mouse brain development”. J. Neurosci. 25 (28): 6533—8. DOI:10.1523/JNEUROSCI.0778-05.2005. PMID16014714.
↑ Götz M, Huttner WB (October 2005). “The cell biology of neurogenesis”. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 6 (10): 777—88. DOI:10.1038/nrm1739. PMID16314867.
1 2 3 4 Canzoniere D, Farioli-Vecchioli S, Conti F, Ciotti MT, Tata AM, Augusti-Tocco G, Mattei E, Lakshmana MK, Krizhanovsky V, Reeves SA, Giovannoni R, Castano F, Servadio A, Ben-Arie N, Tirone F (March 2004). “Dual control of neurogenesis by PC3 through cell cycle inhibition and induction of Math1”. J. Neurosci. 24 (13): 3355—69. DOI:10.1523/JNEUROSCI.3860-03.2004. PMID15056715.
↑ Lin WJ, Gary JD, Yang MC, Clarke S, Herschman HR (June 1996). “The mammalian immediate-early TIS21 protein and the leukemia-associated BTG1 protein interact with a protein-arginine N-methyltransferase”. J. Biol. Chem. 271 (25): 15034—44. DOI:10.1074/jbc.271.25.15034. PMID8663146.
1 2 Farioli-Vecchioli S, Cinà I, Ceccarelli M, Micheli L, Leonardi L, Ciotti MT, De Bardi M, Di Rocco C, Pallini R, Cavallaro S, Tirone F (October 2012). “Tis21 knock-out enhances the frequency of medulloblastoma in patched1 heterozygous mice by inhibiting the CXCL3-dependent migration of cerebellar neurons”. The Journal of neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience. 32 (44): 15547—15564. DOI:10.1523/JNEUROSCI.0412-12.2012. PMID23115191.
↑ Prévôt D, Voeltzel T, Birot AM, Morel AP, Rostan MC, Magaud JP, Corbo L (January 2000). “The leukemia-associated protein Btg1 and the p53-regulated protein Btg2 interact with the homeoprotein Hoxb9 and enhance its transcriptional activation”. J. Biol. Chem. 275 (1): 147—53. DOI:10.1074/jbc.275.1.147. PMID10617598.
↑ Berthet C, Guéhenneux F, Revol V, Samarut C, Lukaszewicz A, Dehay C, Dumontet C, Magaud JP, Rouault JP (January 2002). “Interaction of PRMT1 with BTG/TOB proteins in cell signalling: molecular analysis and functional aspects”. Genes Cells. 7 (1): 29—39. DOI:10.1046/j.1356-9597.2001.00497.x. PMID11856371.
↑ Prévôt D, Morel AP, Voeltzel T, Rostan MC, Rimokh R, Magaud JP, Corbo L (March 2001). “Relationships of the antiproliferative proteins BTG1 and BTG2 with CAF1, the human homolog of a component of the yeast CCR4 transcriptional complex: involvement in estrogen receptor alpha signaling pathway”. J. Biol. Chem. 276 (13): 9640—8. DOI:10.1074/jbc.M008201200. PMID11136725.
Литература
Puisieux A, Magaud JP (1999). “[Mechanisms of BTG2 activity, a transcriptional target of p53: evidences and hypothesis.]”. Bulletin du cancer. 86 (4): 358—64. PMID10341341.
Tirone F (2001). “The gene PC3(TIS21/BTG2), prototype member of the PC3/BTG/TOB family: regulator in control of cell growth, differentiation, and DNA repair?”. J. Cell. Physiol. 187 (2): 155—65. DOI:10.1002/jcp.1062. PMID11267995.
Matsuda S, Rouault J, Magaud J, Berthet C (2001). “In search of a function for the TIS21/PC3/BTG1/TOB family”. FEBS Lett. 497 (2–3): 67—72. DOI:10.1016/S0014-5793(01)02436-X. PMID11377414.
Fletcher BS, Lim RW, Varnum BC, Kujubu DA, Koski RA, Herschman HR (1991). “Structure and expression of TIS21, a primary response gene induced by growth factors and tumor promoters”. J. Biol. Chem. 266 (22): 14511—8. PMID1713584.
Lin WJ, Gary JD, Yang MC, Clarke S, Herschman HR (1996). “The mammalian immediate-early TIS21 protein and the leukemia-associated BTG1 protein interact with a protein-arginine N-methyltransferase”. J. Biol. Chem. 271 (25): 15034—44. DOI:10.1074/jbc.271.25.15034. PMID8663146.
Montagnoli A, Guardavaccaro D, Starace G, Tirone F (1997). “Overexpression of the nerve growth factor-inducible PC3 immediate early gene is associated with growth inhibition”. Cell Growth Differ. 7 (10): 1327—36. PMID8891336.
Rouault JP, Prévôt D, Berthet C, Birot AM, Billaud M, Magaud JP, Corbo L (1998). “Interaction of BTG1 and p53-regulated BTG2 gene products with mCaf1, the murine homolog of a component of the yeast CCR4 transcriptional regulatory complex”. J. Biol. Chem. 273 (35): 22563—9. DOI:10.1074/jbc.273.35.22563. PMID9712883.
Walden PD, Lefkowitz GK, Ficazzola M, Gitlin J, Lepor H (1999). “Identification of genes associated with stromal hyperplasia and glandular atrophy of the prostate by mRNA differential display”. Exp. Cell Res. 245 (1): 19—26. DOI:10.1006/excr.1998.4237. PMID9828097.
Prévôt D, Voeltzel T, Birot AM, Morel AP, Rostan MC, Magaud JP, Corbo L (2000). “The leukemia-associated protein Btg1 and the p53-regulated protein Btg2 interact with the homeoprotein Hoxb9 and enhance its transcriptional activation”. J. Biol. Chem. 275 (1): 147—53. DOI:10.1074/jbc.275.1.147. PMID10617598.
Prévôt D, Morel AP, Voeltzel T, Rostan MC, Rimokh R, Magaud JP, Corbo L (2001). “Relationships of the antiproliferative proteins BTG1 and BTG2 with CAF1, the human homolog of a component of the yeast CCR4 transcriptional complex: involvement in estrogen receptor alpha signaling pathway”. J. Biol. Chem. 276 (13): 9640—8. DOI:10.1074/jbc.M008201200. PMID11136725.
Yoshida Y, Hosoda E, Nakamura T, Yamamoto T (2001). “Association of ANA, a member of the antiproliferative Tob family proteins, with a Caf1 component of the CCR4 transcriptional regulatory complex”. Jpn. J. Cancer Res. 92 (6): 592—6. DOI:10.1111/j.1349-7006.2001.tb01135.x. PMID11429045.
Ficazzola MA, Fraiman M, Gitlin J, Woo K, Melamed J, Rubin MA, Walden PD (2001). “Antiproliferative B cell translocation gene 2 protein is down-regulated post-transcriptionally as an early event in prostate carcinogenesis”. Carcinogenesis. 22 (8): 1271—9. DOI:10.1093/carcin/22.8.1271. PMID11470758.
Duriez C, Falette N, Audoynaud C, Moyret-Lalle C, Bensaad K, Courtois S, Wang Q, Soussi T, Puisieux A (2002). “The human BTG2/TIS21/PC3 gene: genomic structure, transcriptional regulation and evaluation as a candidate tumor suppressor gene”. Gene. 282 (1–2): 207—14. DOI:10.1016/S0378-1119(01)00825-3. PMID11814693.
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.
2019-2025 WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии