Interested Article - IFRD1

Связывающий интерферон регулятор развития 1 — белок , кодируемый у человека геном IFRD1 . Этот ген экспрессируется в основном в нейтрофилах , скелетных и сердечной мышцах, головном мозге, поджелудочной железе. У крыс и мышей гомологи этих генов (и их белков), известны также под именами PC4 и Tis21, соответственно. IFRD1 является членом семейства генов, содержащего второй ген, IFRD2, известный также как SKmc15.

Клиническое значение

IFRD1 был идентифицирован как ген модификатор для заболевания легких типа кистозный фиброз .

Индукция мышечной регенерации

IFRD1 (также известный как ПК4 или Tis7, см. выше) участвует в процессе дифференцировки скелетных мышечных клеток. На самом деле, ингибирование функции IFRD1 миобластов С2С12, предотвращает их морфологическую и биохимическую дифференциацию путём ингибирования экспрессии и , мастер-ключа генов развития мышц. В естественных условиях наблюдается также роль IFRD1 в мышечной дифференцировке. Мышцы мышей, лишенных IFRD1, показывают снижение белка, уровня мРНК, MyoD миогенина и задержки регенерации после мышечного повреждения у молодых мышей.

Недавно было выявлено, что позитивная регуляция IFRD1 в естественных условиях в травмированной мышце усиливает её регенерацию за счет увеличения производства тычиночных мышечных клеток (клеток-сателлитов). Основной молекулярный механизм лежит в способности IFRD1 сотрудничать с MyoD в индукции транскрипционной активности . Это зависит от способности IFRD1 избирательно связываться с MEF2C, препятствуя таким образом его взаимодействие с HDAC4. Таким образом, IFRD1, по-видимому, действует в качестве положительного кофактора MyoD. В последнее время было выявлено, что IFRD1 потенцирует регенерацию мышц с помощью второго механизма, усиливающего MyoD, то есть подавляя транскрипционную активность NF-kB , который, как известно, ингибирует накопление MyoD в мРНК. IFRD1 подавляет активность NF-kB р65 за счет повышения HDAC-опосредованного деацетилирования субъединицы р65, отдавая предпочтение рекрутированию HDAC3 для p65. На самом деле IFRD1 формирует тримолекулярные комплексы с р65 и HDAC3.

Таким образом, IFRD1 может вызвать регенерацию мышц, выступая в качестве ключевого регулятора MyoD путём нескольких механизмов. Учитывая резкое снижение миогенных клеток, происходящих при дегенеративных мышечных заболеваниях, таких как дистрофия Дюшенна ( англ. Duchenne dystrophy ), способность IFRD1 потенцировать процесс регенерации предполагает, что IFRD1 может быть целью терапии.

Взаимодействия

IFRD1, как было выявлено, взаимодействует с несколькими белками комплекса SIN3, включая SIN3B , SAP30 , и HDAC1 . Кроме того, белок IFRD1 связывается с , , HDAC4 , HDAC3 и субъединицы р65 фактора NF-kB , образуя тримолекулярные комплексы с HDAC3 и белками p65 фактора NF-kB . Белок IFRD1 также образует гомодимеры .

Примечания

↑ Buanne P., Incerti B., Guardavaccaro D., Avvantaggiato V., Simeone A., Tirone F. Cloning of the human interferon-related developmental regulator (IFRD1) gene coding for the PC4 protein, a member of a novel family of developmentally regulated genes (англ.) // Genomics : journal. — 1998. — November ( vol. 51 , no. 2 ). — P. 233—242 . — doi : . — .
↑ .
Tirone F., Shooter E.M. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1989. — March ( vol. 86 , no. 6 ). — P. 2088—2092 . — doi : . — . — PMC .
Gu Y., Harley I.T., Henderson L.B., Aronow B.J., Vietor I., Huber L.A., Harley J.B., Kilpatrick J.R., Langefeld C.D., Williams A.H., Jegga A.G., Chen J., Wills-Karp M., Arshad S.H., Ewart S.L., Thio C.L., Flick L.M., Filippi M.D., Grimes H.L., Drumm M.L., Cutting G.R., Knowles M.R., Karp C.L. Identification of IFRD1 as a modifier gene for cystic fibrosis lung disease (англ.) // Nature : journal. — 2009. — April ( vol. 458 , no. 7241 ). — P. 1039—1042 . — doi : . — . — PMC .
Montagnoli A., Guardavaccaro D., Starace G., Tirone F. Overexpression of the nerve growth factor-inducible PC3 immediate early gene is associated with growth inhibition (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1996. — October ( vol. 7 , no. 10 ). — P. 1327—1336 . — .
Vadivelu S.K., Kurzbauer R., Dieplinger B., Zweyer M., Schafer R., Wernig A., Vietor I., Huber L.A. Muscle regeneration and myogenic differentiation defects in mice lacking TIS7 (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2004. — April ( vol. 24 , no. 8 ). — P. 3514—3525 . — doi : . — . — PMC .
↑ Micheli L., Leonardi L., Conti F., Maresca G., Colazingari S., Mattei E., Lira S.A., Farioli-Vecchioli S., Caruso M., Tirone F. PC4/Tis7/IFRD1 stimulates skeletal muscle regeneration and is involved in myoblast differentiation as a regulator of MyoD and NF-kappaB (англ.) // Journal of Biological Chemistry : journal. — 2011. — February ( vol. 286 , no. 7 ). — P. 5691—5707 . — doi : . — . — PMC .
↑ Micheli L., Leonardi L., Conti F., Buanne P., Canu N., Caruso M., Tirone F. PC4 coactivates MyoD by relieving the histone deacetylase 4-mediated inhibition of myocyte enhancer factor 2C (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2005. — March ( vol. 25 , no. 6 ). — P. 2242—2259 . — doi : . — . — PMC .
Vietor I., Vadivelu S.K., Wick N., Hoffman R., Cotten M., Seiser C., Fialka I., Wunderlich W., Haase A., Korinkova G., Brosch G., Huber L.A. TIS7 interacts with the mammalian SIN3 histone deacetylase complex in epithelial cells (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2002. — September ( vol. 21 , no. 17 ). — P. 4621—4631 . — doi : . — . — PMC .
Micheli L., Leonardi L., Conti F., Maresca G., Colazingari S., Mattei E., Lira S.A., Farioli-Vecchioli S., Caruso M., Tirone F. (англ.) // Journal of Biological Chemistry : journal. — 2011. — February ( vol. 286 , no. 7 ). — P. 5691—5707 . — doi : . — . — PMC .
Micheli L., Leonardi L., Conti F., Buanne P., Canu N., Caruso M., Tirone F. (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2005. — March ( vol. 25 , no. 6 ). — P. 2242—2259 . — doi : . — . — PMC .

Литература

Tirone F., Shooter E.M. Early gene regulation by nerve growth factor in PC12 cells: induction of an interferon-related gene (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1989. — Vol. 86 , no. 6 . — P. 2088—2092 . — doi : . — . — PMC .
Varnum B.C., Lim R.W., Herschman H.R. Characterization of TIS7, a gene induced in Swiss 3T3 cells by the tumor promoter tetradecanoyl phorbol acetate (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1989. — Vol. 4 , no. 10 . — P. 1263—1265 . — .
Guardavaccaro D., Ciotti M.T., Schäfer B.W., Montagnoli A., Tirone F. Inhibition of differentiation in myoblasts deprived of the interferon-related protein PC4 (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1995. — Vol. 6 , no. 2 . — P. 159—169 . — .
Guardavaccaro D., Montagnoli A., Ciotti M.T., Gatti A., Lotti L., Di Lazzaro C., Torrisi M.R., Tirone F. Nerve growth factor regulates the subcellular localization of the nerve growth factor-inducible protein PC4 in PC12 cells (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1994. — Vol. 37 , no. 5 . — P. 660—674 . — doi : . — .
Maruyama K., Sugano S. Oligo-capping: a simple method to replace the cap structure of eukaryotic mRNAs with oligoribonucleotides (англ.) // Gene : journal. — 1994. — Vol. 138 , no. 1—2 . — P. 171—174 . — doi : . — .
Bonaldo M.F., Lennon G., Soares M.B. Normalization and subtraction: two approaches to facilitate gene discovery (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1996. — Vol. 6 , no. 9 . — P. 791—806 . — doi : . — .
Suzuki Y., Yoshitomo-Nakagawa K., Maruyama K., Suyama A., Sugano S. Construction and characterization of a full length-enriched and a 5'-end-enriched cDNA library (англ.) // Gene : journal. — 1997. — Vol. 200 , no. 1—2 . — P. 149—156 . — doi : . — .
Ge H., Si Y., Roeder R.G. Isolation of cDNAs encoding novel transcription coactivators p52 and p75 reveals an alternate regulatory mechanism of transcriptional activation (англ.) // (англ.) ( : journal. — 1998. — Vol. 17 , no. 22 . — P. 6723—6729 . — doi : . — . — PMC .
Wistow G., Bernstein S.L., Wyatt M.K., Fariss R.N., Behal A., Touchman J.W., Bouffard G., Smith D., Peterson K. Expressed sequence tag analysis of human RPE/choroid for the NEIBank Project: over 6000 non-redundant transcripts, novel genes and splice variants (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2002. — Vol. 8 . — P. 205—220 . — .
Vietor I., Vadivelu S.K., Wick N., Hoffman R., Cotten M., Seiser C., Fialka I., Wunderlich W., Haase A., Korinkova G., Brosch G., Huber L.A. TIS7 interacts with the mammalian SIN3 histone deacetylase complex in epithelial cells (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2002. — Vol. 21 , no. 17 . — P. 4621—4631 . — doi : . — . — PMC .
Roth A., Gill R., Certa U. Temporal and spatial gene expression patterns after experimental stroke in a rat model and characterization of PC4, a potential regulator of transcription (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2003. — Vol. 22 , no. 3 . — P. 353—364 . — doi : . — .
Imabayashi H., Mori T., Gojo S., Kiyono T., Sugiyama T., Irie R., Isogai T., Hata J., Toyama Y., Umezawa A. Redifferentiation of dedifferentiated chondrocytes and chondrogenesis of human bone marrow stromal cells via chondrosphere formation with expression profiling by large-scale cDNA analysis (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2003. — Vol. 288 , no. 1 . — P. 35—50 . — doi : . — .
Micheli L., Leonardi L., Conti F., Buanne P., Canu N., Caruso M., Tirone F. PC4 coactivates MyoD by relieving the histone deacetylase 4-mediated inhibition of myocyte enhancer factor 2C (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2005. — Vol. 25 , no. 6 . — P. 2242—2259 . — doi : . — . — PMC .
Vietor I., Kurzbauer R., Brosch G., Huber L.A. TIS7 regulation of the beta-catenin/Tcf-4 target gene osteopontin (OPN) is histone deacetylase-dependent (англ.) // Journal of Biological Chemistry : journal. — 2005. — Vol. 280 , no. 48 . — P. 39795—39801 . — doi : . — .
Guo H., Gao C., Mi Z., Zhang J., Kuo P.C. Characterization of the PC4 binding domain and its interactions with HNF4alpha (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2007. — Vol. 141 , no. 5 . — P. 635—640 . — doi : . — .