Kollagen VI - Collagen VI - Wikipedia

Kollagen VI (ColVI) - bu bir turi kollagen birinchi navbatda hujayradan tashqari matritsa ning skelet mushaklari.[1] ColVI mushaklarning ishlashida muntazamlikni saqlaydi va hujayra membranasini barqaror qiladi.[2] U murakkab, ko'p bosqichli yo'l bilan sintezlanadi, bu esa bog'langan mikrofilamentlarning noyob tarmog'ini shakllantirishga olib keladi. hujayradan tashqari matritsa (ECM). ColVI ko'plab hujayralar turlarida, shu jumladan muhim rol o'ynaydi xondrositlar, neyronlar, miyozitlar, fibroblastlar va kardiyomiyotsitlar.[3] ColVI molekulalari uchta alfa zanjirdan iborat: a1 (VI), a2 (VI) va a3 (VI).[4] U 6 gen bilan kodlangan: COL6A1, COL6A2, COL6A3, COL6A4, COL6A5 va COL6A6.[3] A1 (VI) va a2 (VI) ning zanjir uzunligi 1000 ga yaqin aminokislotalardan iborat. A3 (VI) ning zanjir uzunligi a1 (VI) va a2 (VI) larnikidan qariyb uchdan bir qismidir va u 2500 dan 3100 gacha aminokislotalar oralig'ida birlashtirilgan bir nechta variantlardan iborat.[5]

ColVI ning dastlabki ikkita alfa zanjiri subbirliklari molekulyar og'irligi 140-150 KDa, uchinchi polipeptid zanjiri esa katta bo'lib, 250-300kDa molekulyar og'irligi bilan ajralib turadi.[5] ColVI shuningdek terida, o'pkada, qon tomirlarida, shox pardada va intervertebral diskda uchraydi. Shuningdek, u periferik nervlarning, miyaning, miyokard va yog 'to'qimalari.[5]

Funktsiya

Kollagen VI qaysi to'qimada ifodalanganiga qarab hujayrada juda ko'p turli xil rollarni bajaradi. ColVI hujayradagi ko'p miqdordagi kollagenga xos bo'lgan mexanik funktsiyani barqarorlikni va tarkibiy qo'llab-quvvatlashni ta'minlaydi. ECM. ColVI mushak hujayralari bilan bog'lanishiga imkon beradi ECM bazal qatlamdagi perlecan bilan ta'sir o'tkazish orqali.[6] ColVI shuningdek, sitoprotektiv vosita sifatida ishlaydi:[3]

  1. ColVI saraton kasalligida kimyoviy terapiya qarshilik modulyatori sifatida muhim rol o'ynaydi.[5]
  2. ColVI oksidlovchi zararni va apoptozni inhibe qiladi.[3]
  3. ColVI hujayralarni differentsiatsiyasi va avtofagik mexanizmlarni tartibga soladi.[3]
  4. Boshqa kollagenlar, proteoglikanlar, matrilineal, fibronektinlar va glikoproteinlar yordamida ColVI terining poydevor membranasini hujayradan tashqari matritsaga bog'laydi.[7]

Turli to'qimalarda ifoda

Mushak to'qimasi

ColVI - mushaklarning asosiy tarkibiy qismlaridan biri qo'shimcha uyali matritsa. Qurilishida ajralmas rol o'ynashi ko'rsatilgan bazal membrana ning myofiber endoymsium.[8] ColVI-ni skelet mushaklarida hal qiluvchi rolni ColVI-ni kodlash uchun javob beradigan genlarning mutatsiyalari skelet mushaklari ishiga ta'sir qiluvchi kasalliklarni, shu jumladan Ullrichning tug'ma mushak distrofiyasi va Betlem miyopatiyasini keltirib chiqarishi bilan ko'rish mumkin.[9][10][11] Mushak hujayralarida ColVI yo'qligi regulyatsiyada nuqsonlar tufayli mushak hujayralari disfunktsiyasiga olib keladi avtofagik yo'l.[12] ColVI shuningdek, mushak hujayralari generatsiyasining asosiy tarkibiy qismidir va o'zini qayta tiklash qobiliyatiga ega ekanligi isbotlangan.[13]

Asab to'qimalari

ColVI ikkalasida ham ifodalanadi markaziy asab tizimi va periferik asab tizimi.

Markaziy asab tizimi

Miyada ColVI borligi dastlab kashf etilgan meningeal hujayralar.[14] ColVI shuningdek, rivojlanishi bilan bog'liq Altsgeymer kasalligi.[15] AB- bilan davolashdapeptidlar, COL6A1 geni bo'lmagan sichqonlarda o'sish kuzatilgan apoptoz yovvoyi turdagi sichqonlar bilan taqqoslaganda, ColVI AB-peptid toksikligiga qarshi neyroprotektiv rol o'ynaydi.[15] Bundan tashqari, ColVI asab tizimining boshqa qismlarida anti-apoptotik rol o'ynashi tavsiya etilgan, chunki bu ta'sirni tahlil qilishda kuzatilgan. UV nurlari ta'sirida apoptoz.[16]

Periferik asab tizimi

ColVI tomonidan ifodalanadi Shvann hujayralari ichida periferik asab tizimi.[17] U mavjud biriktiruvchi to'qima ning endoneurium, perinevium va epinevium.[18] ColVI miyalanuvchi hujayralarga ajrala boshlaganda, etuk bo'lmagan Shvann hujayralari tomonidan ifoda etilganligi ko'rsatilib, ColVI Shvan hujayralari differentsiatsiyasini boshqarishda ajralmas rol o'ynaydi.[19] ColVI shuningdek periferik asab tizimining miyelinatsiyasida muhim rol o'ynaydi va uning to'g'ri ishlashini ta'minlaydi siyatik asab.[18]

Yog 'to'qimasi

ColVI shuningdek, hujayradan tashqari matritsada muhim rol o'ynaydi oq yog 'to'qimasi.[20] Oq yog 'to'qimalarining hujayradan tashqari matritsasida ColVI etishmasligi molekulyar xarakteristikaga olib keladi semirib ketgan jismoniy shaxslar.[21] Endotrofin, a peptid ColVI tomonidan oq yog 'to'qimasida hosil bo'lib, uning o'sishiga yordam beradi ko'krak bezi saratoni hujayralar.[22] Bundan tashqari, yog 'olingan terapevtik transplantatsiya ildiz hujayralari ColVI ni chiqarishi va yig'ishi ko'rsatilgan mikrofibrillar.[23]

Tiz funktsiyasidagi kollagen VI ning roli

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, kodlangan genlarning mutatsiyasi yoki yo'q qilinishi kollagen VI ko'p sonli natijalarga olib kelishi mumkin mushak-skelet tizimining buzilishi, masalan. kestirib artroz, to'qima fibrozisi, to'qimalarning ossifikatsiyasi va mushaklarning distrofiyalari. Sichqonlarda COL6A1 genining yo'q qilinishi kollagen VI ning funktsiyasini aniqlash uchun ishlatilgan. suyak va xaftaga tizza bo'g'imlari. VI kollagen yo'qligi tizza bo'g'imining tuzilishi va shakliga ta'sir qildi, ammo xaftaga jismoniy ta'siriga ta'sir ko'rsatmadi.[24]   

Bog'liq kasalliklar

Kollagen VI ning nuqsonlari bilan bog'liq Ullrichning tug'ma mushak distrofiyasi va Betlem miyopati.[1][25][26][27] Fenotiplar Ullrich konjenital mushak distrofiyasi bilan bog'liq bo'lib, odatda Betlem miyopatiyasi bilan bog'liq fenotiplarga qaraganda og'irroq bo'ladi. Kollagen VI bilan bog'liq miyopatiyalarning oraliq og'irlikdagi fenotiplari bilan kamdan-kam hollarda qayd etilgan.[28] Butun genomlar ketma-ketligi ushbu oraliq fenotiplar, ehtimol, erta tarjima natijasida yuzaga kelganligini aniqlaydi tugatish kodoni ning o'zgarishi natijasida yuzaga kelgan COL6A3 geni, shuningdek aminokislota o'rnini bosuvchi N2-terminal domeni sabab bo'lgan bema'ni vositachilik bilan parchalanish.[28] Ullrich konjenital mushak distrofiyasi va Betlem miyopatiyasi bo'lgan odamlarda biopsiya qilingan mushak to'qimalarining namunalari Beclin1 va VNIP3 oqsillari darajasining sezilarli darajada pasayganligini ko'rsatdi, bu mutatsiyaga uchragan ColVI avtofagik yo'llarni boshqarishda nuqsonga olib kelishini ko'rsatdi.[13] Ullrich konjenital mushak distrofiyasi yoki Betlem miyopatiyasini genetik darajada davolash uchun ishlab chiqilgan bir nechta davolash usullari mavjud; ushbu kasalliklarni davolashning asosiy usullari jarrohlik va fizik davolanishdir.

Ullrichning tug'ma mushak distrofiyasi

Ullrich konjenital mushak distrofiyasi (UCMD) - bu birinchi navbatda skelet mushaklari ishiga ta'sir qiladigan holat. UCMD mutatsiyalar bilan bog'liq COL6A1, COL6A2 va COL6A3 gen.[29] UCMD uchun eng keng tarqalgan meros naqshidir autosomal retsessiv, ammo autosomal dominant kamdan-kam hollarda meros namunasi kuzatiladi.[29]

Alomatlar[29]

  • Jiddiy zaiflik va atrofiya skelet mushaklari
  • Shartnomalar tizzalarda va tirsaklarda
  • Bilak va to'piqlarda giper-harakatchanlik
  • Qattiq orqa miya

Muolajalar

Ullrich konjenital mushak distrofiyasidan zarar ko'rgan shaxslarni davolashning eng keng tarqalgan usuli bu ta'sirlangan bo'g'inlarni safarbar qilish va barqarorlashtirishga urg'u beradigan fizioterapiya. Tuzatish uchun jarrohlik aralashuvlar kerak bo'lishi mumkin kontrakturalar yoki skolyoz.

Betlem miyopati

Betlem miyopati Kollagen VI bilan bog'liq miyopatiyalarning eng engil shakli. Bilan bog'liq alomatlar kiradi ligamentli bo'shliq, gipotoniya bolalik davrida va nafas olish mushaklaridagi zaiflik tufayli nafas olish qiyinlashadi. Betlem miyopatiyasi taxminan 200 000 kishidan 1 tasiga ta'sir qiladi.[30]

Adabiyotlar

  1. ^ a b Merlini L, Anjelin A, Tiepolo T, Braghetta P, Sabatelli P, Zamparelli A, Ferlini A, Maraldi NM, Bonaldo P, Bernardi P (2008 yil aprel). "Siklosporin A kollagen VI miyopatiyasi bo'lgan bemorlarda mitoxondriyal disfunktsiyani va mushaklarning apoptozini to'g'irlaydi". Amerika Qo'shma Shtatlari Milliy Fanlar Akademiyasi materiallari. 105 (13): 5225–9. doi:10.1073 / pnas.0800962105. PMC  2278179. PMID  18362356.
  2. ^ Bernardi P, Bonaldo P (dekabr 2008). "Kollagen VI mushak distrofiyalari patogenezida mitoxondriya va sarkoplazmatik retikulum disfunktsiyasi". Nyu-York Fanlar akademiyasining yilnomalari. 1147: 303–11. doi:10.1196 / annals.1427.009. PMID  19076452.
  3. ^ a b v d e Kollagen VI bir qarashda Matilde Cescon, Francesca Gattazzo, Peiwen Chen, Paolo BonaldoJ Cell Sci 2015 128: 3525-3531; doi: 10.1242 / jcs.169748
  4. ^ Pan TC, Zhang RZ, Arita M, Bogdanovich S, Adams SM, Gara SK, Wagener R, Khurana TS, Birk DE, Chu ML (2014 yil aprel). "Dominant kollagen VI buzilishi uchun sichqoncha modeli: Col6a3 Exon 16 ni heterozigotli yo'q qilish". Biologik kimyo jurnali. 289 (15): 10293–307. doi:10.1074 / jbc.M114.549311. PMC  4036154. PMID  24563484.
  5. ^ a b v d Chen P, Cescon M, Bonaldo P (2013 yil iyul). "Kollagen VI saraton kasalligi va uning biologik mexanizmlari". Molekulyar tibbiyot tendentsiyalari. 19 (7): 410–7. doi:10.1016 / j.molmed.2013.04.001. PMID  23639582.
  6. ^ Kuo, H.-J., Maslen, C. L., Keene, D. R. va Glanvill, R. W. (1997). VI turdagi kollagen ankerlari endotelial bazal membranalarni IV kollagen bilan o'zaro ta'sirlashish yo'li bilan amalga oshiradi. J. Biol. Kimyoviy. 272, 26522-26529. doi: 10.1074 / jbc.272.42.26522
  7. ^ Lamandé SR, Bateman JF (oktyabr 2018). "Kollagen VI kasalliklari: hujayradan tashqari matritsada shakl va funktsiyalar to'g'risida tushunchalar". Matritsa biologiyasi. 71-72: 348–367. doi:10.1016 / j.matbio.2017.12.008. PMID  29277723.
  8. ^ Bonnemann, C. G. (2011). Kollagen VI bilan bog'liq miyopatiyalar: mushak o'z matritsasini qondiradi. Nat. Vahiy Neurol. 7, 379-390. doi: 10.1038 / nrneurol.2011.81
  9. ^ Jobsis, G. J., Keizer, H., Vreijling, J. P., de Visser, M., Speer, M. C., Wolterman, R. A., Baas, F. va Bolhuis, P. A. (1996). Betlem miyopatiyasidagi VI turdagi kollagen mutatsiyalari, kontrakturalar bilan avtosomal dominant miyopatiya. Nat. Genet. 14, 113-115. doi: 10.1038 / ng0996-113
  10. ^ Camacho Vanegas, O., Bertini, E., Zhang, R.-Z., Petrini, S., Minosse, C., Sabatelli, P., Giusti, B., Chu, M.-L. va Pepe, G. (2001). Ullrix skleroatonik mushak distrofiyasi VI kollagen tipidagi retsessiv mutatsiyalar natijasida yuzaga keladi. Proc. Natl. Akad. Ilmiy ish. AQSh 98, 7516-7521. doi: 10.1073 / pnas.121027598
  11. ^ Merlini, L., Martoni, E., Grumati, P., Sabatelli, P., Squarzoni, S., Urciuolo, A., Ferlini, A., Gualandi, F. va Bonaldo, P. (2008). Avtosomal retsessiv miokleroz miyopatiyasi kollagen VI buzilishidir. Nevrologiya 71, 1245-1253. doi: 10.1212 / 01.wnl.0000327611.01687.5e
  12. ^ Grumati, P., Koletto, L., Sabatelli, P., Cescon, M., Anjelin, A., Bertaggiya, E., Blau, B., Urciuolo, A., Tiepolo, T., Merlini, L., va boshq. (2010). Avtofagiya kollagen VI mushak distrofiyalarida nuqsonli bo'lib, uning reaktivatsiyasi miofiber degeneratsiyasini saqlab qoladi. Nat. Med. 16, 1313-1320. doi: 10.1038 / nm.2247
  13. ^ a b Urciuolo, A., Quarta, M., Morbidoni, V., Gattazzo, F., Molon, S., Grumati, P., Montemurro, F., Tedesko, FS, Blauuv, B., Kossu, G. va boshq. . (2013). Kollagen VI sun'iy yo'ldosh hujayralarining o'z-o'zini tiklashi va mushaklarning yangilanishini tartibga soladi. Nat. Kommunal. 4, 1964. doi: 10.1038 / ncomms2964
  14. ^ Sievers, J., Pehlemann, F. W., Gude, S. and Berry, M. (1994). Meningeal hujayralar serebellumning yuzaki glia limitanslarini tashkil qiladi va interstitsial matritsaning ham, bazal membrananing ham tarkibiy qismlarini ishlab chiqaradi. J. neyrotsitol. 23, 135-149. doi: 10.1007 / BF01183867
  15. ^ a b Cheng, J. S., Dubal, D. B., Kim, D. H., Legleiter, J., Cheng, I. H., Yu, G.-Q., Tesseur, I., Uiss-Koray, T., Bonaldo, P. va Muck, L. (2009). Kollagen VI neyronlarni Aβ toksikligidan himoya qiladi. Nat. Neurosci. 12, 119-121. doi: 10.1038 / nn.240
  16. ^ Cheng, I. H., Lin, Y.-C., Xvan, E., Xuang, H.-T., Chang, W.-H. Liu, Y.-L. va Chao, C.-Y. (2011). Kollagen VI Akt / fosfatidilinozitol 3-kinaz signalizatsiya yo'li orqali ultrabinafsha nurlanishida kelib chiqadigan neyronal apoptozdan himoya qiladi. Neuroscience 183, 178-188. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2011.03.057
  17. ^ Braghetta, P., Fabbro, C., Pikkolo, S., Marvulli, D., Bonaldo, P., Volpin, D. va Bressan, G. M. (1996). Alohida hududlar transgen sichqonlarning turli to'qimalarida alfa1 (VI) kollagen promotorining transkripsiyaviy faollashuvini boshqaradi. J. Hujayra Biol. 135, 1163-1177. doi: 10.1083 / jcb.135.4.1163
  18. ^ a b Chen, P., Cescon, M., Megigian, A. va Bonaldo, P. (2014a). Kollagen VI periferik asab miyelinatsiyasi va ishlashini tartibga soladi. FASEB J. 28, 1145-1156. doi: 10.1096 / fj.13-239533
  19. ^ Vitale, P., Braghetta, P., Volpin, D., Bonaldo, P. va Bressan, G. M. (2001). Shvann hujayraning differentsiatsiyasi paytida kol6a1 genining transkripsiyaviy faollashuvi mexanizmlari. Mex. Dev. 102, 145-156. doi: 10.1016 / S0925-4773 (01) 00303-3
  20. ^ Divoux, A. va Clément, K. (2011). Arxitektura va hujayradan tashqari matritsa: yog 'to'qimalarining hali ham baholanmagan tarkibiy qismlari. Semirib ketish. Rev. 12, e494-e503. doi: 10.1111 / j.1467-789X.2010.00811.x
  21. ^ Xan, T., Muise, E. S., Iyengar, P., Vang, Z. V., Chandaliya, M., Abate, N., Chjan, B. B., Bonaldo, P., Chua, S. va Sherer, P. E. (2009). Metabolik disregulyatsiya va yog 'to'qimalarining fibrozi: kollagen VI ning roli. Mol. Hujayra biol. 29, 1575-1591. doi: 10.1128 / MCB.01300-08
  22. ^ Park, J. va Scherer, P. E. (2012). Adipotsitlardan olingan endotrofin o'simtaning xavfli rivojlanishiga yordam beradi. J. klinikasi. Investitsiya. 122, 4243-4256. doi: 10.1172 / JCI63930
  23. ^ Alekseyev, V., Arita, M., Donaxue, A., Bonaldo, P., Chu, M.-L. va Igoucheva, O. (2014). Kollagen VI bilan bog'liq bo'lgan tug'ma mushak distrofiyasi uchun potentsial terapiya sifatida odamning yog 'asosida hosil bo'lgan ildiz hujayralarini transplantatsiyasi. Stem Cell Res. Ther. 5, 21. doi: 10.1186 / scrt411
  24. ^ Kristensen, Syuzan E .; Koliz, Jefri M.; Zelenski, Nikol A.; Furman, Bridjet D.; Leddi, Xolli A .; Zauscher, Stefan; Bonaldo, Paolo; Guilak, Farshid (2012-03-20). "Kollagen VI bo'sh sichqonlarning tizzalarida trakulyar suyak tuzilishi va kechiktirilgan xaftaga nasli". PLOS ONE. 7 (3): e33397. doi:10.1371 / journal.pone.0033397. ISSN  1932-6203. PMC  3308976. PMID  22448243.
  25. ^ Lempe AK, Flanigan KM, Bushbi KM, Xiks D (2012 yil 9-avgust). Kollagen VI turi bilan bog'liq buzilishlar. Vashington universiteti, Sietl. NBK1503. Yilda Adam MP, Ardinger HH, Pagon RA, Wallace SE, Bean LJ, Stephens K va boshq., Eds. (1993–2018). GeneReviews [Internet]. Sietl WA: Vashington universiteti, Sietl.
  26. ^ Lampe AK, Bushbi KM (sentyabr 2005). "Kollagen VI bilan bog'liq mushaklarning buzilishi". Tibbiy genetika jurnali. 42 (9): 673–85. doi:10.1136 / jmg.2002.002311. PMC  1736127. PMID  16141002.
  27. ^ Merlini L, Bernardi P (oktyabr 2008). "VI kollagen bilan bog'liq miyopatiyalar terapiyasi (Betlem va Ullrix)". Neyroterapevtikalar. 5 (4): 613–8. doi:10.1016 / j.nurt.2008.08.004. PMC  4514708. PMID  19019314.
  28. ^ a b Maraxonov, A. V., Tabakov, V. Y., Zernov, N. V., Dadali, E. L., Sharkova, I. V., & Skoblov, M. Y. (2018). Ikkita yangi COL6A3 mutatsiyasi hujayradan tashqari matritsa shakllanishini buzadi va Ullrichning tug'ma mushak distrofiyasi va Betlem miyopati spektridan miyopatiyaga olib keladi. Gen, 672, 165-171. doi: 10.1016 / j.gene.2018.06.026
  29. ^ a b v Ullrich sindromida kollagen VI ishtiroki. Mercuri, Y. Yuva, S. C. Braun, M. Brokington, M. Kinali, H. Jungblut, L. Feng, C. A. Sewry, F. Muntoni Nevrologiya May 2002, 58 (9) 1354-1359; DOI: 10.1212 / WNL.58.9.1354
  30. ^ Okada, M., Kavaxara, G., Noguchi, S., Sugie, K., Murayama, K., Nonaka, I.,. . . Nishino, I. (2007). Birlamchi kollagen VI etishmovchiligi Yaponiyada eng keng tarqalgan tug'ma mushak distrofiyasi hisoblanadi. Nevrologiya, 69(10), 1035-1042. doi: 10.1212 / 01.wnl.0000271387.10404.4e

Qo'shimcha o'qish

  • Sparks SE, Quijano-Roy S, Harper A, Rutkovski A, Gordon E, Hoffman E.P., Pegoraro E (2012-08-23). "Tug'ma mushak distrofiyasi haqida umumiy ma'lumot". Adam MP, Ardinger HH, Pagon RA, Wallace SE, Bean LJ, Stephens K, Amemiya A, Lampe AK, Flanigan KM, Bushby KM, Hiks D (tahrir.). Gen sharhlari. Sietl: Vashington universiteti. NBK1291.