+Author afilye
Fanmi yon NFAT nan faktè transcription englobe senk pwoteyin evolutionarily ki gen rapò ak W. Konpayi/fanmi NFκB (Chytil ak Verdine 1996;. Graef et al 2001b).Manm fanmi yon se orijinèl NFAT5, Selman NFAT ki gen rapò ak pwoteyin yon reprezante nan jenom Konpayi. DrosophilaNFAT5 se ki idantik ak TonEBP (tonus eleman obligatwa pwoteyin), yon faktè transcription kritik pou Repons selilè sou Presyon ipèrtonik (López-Rodríguez et al 1999.;. Miyakawa et al 1999).Nou konsantre sou kat isit la ki rete pwoteyin yo NFAT (NFAT1-NFAT4, konnen tou Kòm NFATc1 c4-, nouTablo 1), refere li a yo kolektivman Kòm NFAT.
Prezante nan distenktif nan NFAT se Règleman li yo PA Ca2+ak Ca2+/kalmodulin-depandan srin fosfataz calcineurin la.Pwoteyin NFAT yo fosforile ak abite nan sitoplas la nan selil yo repoze; sou eksitasyon yo, yo PA yo dephosphorylated calcineurin, deplase Nwayo a, epi yo vin transcriptionally Aktif, Enben, bay yon lyen direk foumi entra Ca2+siyal ak Jen Ekspresyon.NFAT aktivite sa yo ki plis batman PA antrenè plis soti nan wout lè plonje siyal, ki afekte kinaz NFAT ak pwoteyin patnè nikleyè.nan premye Pati nan Kòmantè sa a, nou dekri enfliyans nan sa yo Antrenè miltip sou Distribisyon nikleyè yon-sitoplasmik ak transkripsyon nan fonksyon NFAT.
Recent fè estriktirèl mete aksan adaptabilite la ki trè remakab NFAT obligatwa AK.Nan Konpoze NFAT: AP-1 eleman yo te jwenn nan Peyi yo regilasyon Jen yo sib anpil moun, NFAT pwoteyin mare ansanm ak yon faktè transcription gen rapò, AP-1 (Ban M Fos-Jun;. Chen et al 1998.)Nan eleman AK ki sanble ak chita NFκB, pwoteyin NFAT mare AK Kòm dime (Giffin et al 2003.;. Jin et al 2003.)Nan Seksyon yon dezyèm nan Kòmantè sa a, nou dekri sa yo mod de nan AK obligatwa PA NFAT.NFAT tou zak sinèrjetik ak faktè transcription lòt pase Ban M Fos ak Jun, moun baz la estriktirèl pou Synergy rete enkoni.desen sou pibliye estrikti, nou diskite koperasyon nan potansyèl de NFAT ak lòt klas nan ADN-obligatwa pwoteyin.
Li kle ke NFAT aktive transcription nan yon gwo kantite Jen pandan yon Repons iminitè efikas (Rao et al 1997.;. Kiani et al 2000;Serfling et al 2000.;. Macián et al 2001).Nan yon mare nan tout Kòmantè sa a, nou prezante enfòmasyon yo jwenn nan etid sa yo, en eksperimantal ak byoenformatik apwòch ki idantifye Jen sib NFAT.Nou diskite jwenn la ki NFAT ak NFAT-Ban M Fos-Jun konplèks aktive ansanbl distenk Jen yo sib nan lenfosit (Macián et al. 2002).Nou dekri tou yon aspè Women nan Règleman Jen PA NFAT, nan ki sa yon faktè transcription patisipe nan yon faz nan zo de renovasyon kromatin ki fèt nan lokus espesifik jenetik nan différencier selil T (Avni et al. 2002).
GEN prev ki montre NFAT kontwole pwogram diferansyasyon selilè nan kalite selil lòt pase selil iminitè (Crabtree ak Olson 2002;Horsley ak Pavlath 2002;Graef et al 2003.;. Hill-Eubanks et al 2003).Nan Seksyon nan dènye Kòmantè sa a, nou chwazi twa diferansyasyon pwogram-fibre-kalite spesifikasyon nan misk différenciés zo, kadyak devlopman tiyo, ak osteoklast diferansyasyon-yon detay pou konsiderasyon.Nou evalye prev la yo pou aktivite patisipasyon NFAT, pwen soti mekanism fanm ki ta ka kontwole sa a transcription faktè yo konnen yo, epi pale sou kijan NFAT egzèse Efe biyolojik li yo selilè ak molekilè.Paske fenotip yo nan sourit yo pentch NFAT yo te revize yon lōt kote (Crabtree ak Olson 2002;Horsley ak Pavlath 2002), nou al gade nan yo Selman jan sa nesesè ilistre pwen espesifik.
NFAT se aktive nan selil-sifas reseptè makonnen nan "magazen ki fonksyone" Ca2+antre via fosfolipaz C (Fig. 1).Enpòtans yon nan pwosesis sa a ilistre PA pasyan ki gen yon fòm ra nan éréditèr Iminitè Konbine Sevè (Feske et. al2000,2001.)Selil T soti nan sa yo te montre pasyan miltip Defisi sitokin ak yon enkapasite selektif aktive NFAT; NFκB ak AP-1 aktivasyon yo te nòmal.Te domaj la prensipal trase dapwè sa yon rediksyon pwononse nan magazen ki fonksyone Ca2+antre, ki te mennen nan yon defisyans ki fè nan deklanchman nan tout NFATs.
Schematic Gade Nan sik la deklanchman NFAT.NFAT se aktive nan selil-sifas reseptè makonnen Ca2+mobilizasyon: Immunoreceptors ak reseptè kinaz tirozin (RTKs) aktive fosfatidilinozitol-espesifik fosfolipaz C (PLC)-γ, pandan y ap G-pwoteyin-makonnen reseptè (GPCR) aktive PLCβ.PLC deklanchman ogmante entra gratis Ca nivo2+([Ca2+]mwen)nan plizyè etap sekans: idroliz nan fosfatidilinozitol (PI) -4,5-bisphosphate (PIP2) PA PLC Rezilta yo nan jenerasyon yon inozitol 1 -, 4,5-trisphosphate (IP3); IP3 angaj IP3 reseptè (IP3R) nan reticulum la endoplasmic (ble lòj) epi li fè pwomosyon yon Spike tou kout sou [Ca2+]Mwenogmante PA apovris ER Ca2+magazen; epi li se rediksyon magazen presanti PA yon Kòm-ankò-uncharacterized siyal mekanis ki deklannche yon pwosesis soutni nan "magazen ki fonksyone" Ca2+. antre nan chanel krak nan manbràn nan Plasma[Ca2+]Mwenogmante rezilta nan deklanchman nan anpil kalmodulin (Cam) ki depann de anzim, ki gen ladan calcineurin la fosfataz ak kinaz yo Cam-depandan CaMKII ak CaMKIV.Calcineurin dephosphorylates phosphoserines miltip sou NFAT, ki mennen ale nan translokasyon nikleyè li yo ak aktivasyon.Calcineurin aktivite sa yo ki inibe PA dwòg yo imunosupresiv siklosporin A (CSA) ak FK506, ki aji Kòm konplèks ak entra cyclophilin yo reseptè immunophilin ak FKBP12, respektivman.Nan paralèl, idroliz nan PIP2 PA PLC Rezilta yo nan Pwodiksyon de dyasilgliserol (dag), ki aktive RasGRP ak pwoteyin kinaz C (PKC).Se deklanchman Receptor makonnen yon deklanchman nan kinaz tirozin pwoteyin (PTKs), Ras, MAP kinaz (MAPK), ak pi-3 kinaz (PI3K).MAP deklanchman kinaz mennen nan sentèz ak aktivasyon yon M Ban Ban M Fos ak Jun, konpozan yo nan faktè yon transcription heterodimeric AP-1, ki Lè sa a, angaj ansanm ak NFAT Konpoze NFAT:. AP-1 chita yo te jwenn nan Peyi yo regilasyon Jen yo anpil sib NFATCa2a se+mobilizasyon sispann nan Ca2+-obligatwapwoteyin ak PA Ca2+ATPases nan ER la ak Plasma manbràn, ki ponp Ca2+'tounen antre nan ER magazen ak soti nan selil la, respektivman.Anzim nan ER se inibe PA thapsigargin, ki epwiz ER Ca2+magazen ak aktive chanel krak nan absans eksitasyon reseptè.Nan newòn yo ak vaskilè selil misk lis, NFAT se oaza aktive PA Ca2+move yon L-kalite Ca2+chanel (LTCC;Graef et al 1999.;Stevenson et al 2001.).Mekanis yon anbachal SE PA sa konprann.Ki kapab, calcineurin ak NFAT kapab lokalize vwazinaj la nan konplèks manbràn siyal Plasma ki genyen LTCC, NMDA reseptè, ak echafodaj/adapter pwoteyin tankou PSD95 ak AKAP-79.Yon lòt kote, tankou sijere pou deklanchman CREB, mekanis yon te kapab enplike selektif aktivasyon yon MAPK wout atravè kalmodulin mare yo LTCC (Dolmetsch et al. 2001).
Se NFAT deklanchman inisye PA dephosphorylation nan mennen pwodui lan NFAT regilasyon, yon konsève ~ 300-asid amine-Peyi ki sitiye N-tèminal nan mennen pwodui nan ADN-obligatwa (Fig. 2).sa a se Kòd mennen pwodui nan yon EXON sèl nan tout kat pwoteyin NFAT soti nan tout espès vètebre yo ki pou fè sekans ki disponib (Graef et al. 2001b).Se mennen pwodui nan Lou fosforile nan selil yo repoze, ak résidus yo fosforile (serines) distribye nan mitan kat klas nan motif konsève srin ki moun rich sekans (SRR-1, SPxx repete, SRR-2, ak k motif;Fig 2.;. Beals et al 1997a;. Okamura et al 2000).Calcineurin dephosphorylates twa nan kat kalite mouvman yo ak motif, Enben, lakòz NFAT akimile nikleyè yo ak pou ogmante vokasyon nan NFAT pou chita objektif li nan AK (Shaw et al 1995.;Okamura et al 2000.;Porter et al 2000.;Neal ak Clipstone 2001).Li PA fòmèlman li te nou Si wi ou non dephosphorylation se yon pwosesis te bay lavil Lòd, moun eksperyans spectrometry mas sijere ke Peyi yon SRR1, ki se imedyatman adjasan yon pi gwo sit la ancrage calcineurin (PxIxIT; gade anba a), se preferans dephosphorylated nan aktivite ki ba calcineurin (Okamura et al 2000..)Mutan NFAT ak reyur ti piti oubyen S → Yon Aplikasyon nan Peyi yon SRR1 yo pi fasil pase bwa-kalite NFAT dephosphorylation nan repete yo SPxx PA calcineurin (Zhu et al 1998.;. Aramburu et al 1999).
NFAT mennen pwodui nan regilasyon:. Sit la fosforilasyon ak entèraksyon ak calcineurin(Top). Yon tou estrikti nan pwoteyin NFATSe Dyagram nan ki baze sou murin NFAT1 (. Okamura et al 2000.)Regilasyon-mennen pwodui phosphorylations nan motif sekans konsève yo montreanba yonti sèk Kòm motif la.Ti sèk Wouj endike gwoup fosfat ke yo pran retrèt ou nan calcineurin, tandiske ti sèk ki nwa nan Peyi yon SRR-2 SE PA fasil dephosphorylation PA calcineurin.Peyi yo de Patisipe nan kontakte calcineurin yo endike yo.Yon Peyi se yon sekans PxIxIT yo te jwenn nan tout pwoteyin NFAT, epi ki gen B Rejyon te defini nan NFAT2 ak nan NFAT4.(AD) Aktivasyon mennen pwodui;. (NL) nikleyè siyal lokalizasyon nan mennen pwodui nan regilasyonYon NL oksilyè yon sitiye nan mennen pwodui nan RHR-C (Beals et al. 1997a).(Lekòlmwayen)Sekans nan motif fosforile nan murin NFAT1, ak résidus fosforile endike nan ti bwat ble, lòt résidus konsève fonse nan Jon, ak yon Nwayo nan siyal la lokalizasyon nikleyè (KRR). yo montre nan karaktè fonseRésidus yo fosforile nan SPxx yon, SRR-2/NLS, ak k motif yo te idantifye PA mas spectrometry; ak sa ki endike Kòm fosforile nan Peyi yon SRR-1 endike Yon Sel posib aranjman nan senk résidus yo konnen yo dwe fosforile, nan mitan sèt serines yo prezante yon motif nan (Okamura et al. 2000).(Anba)Sekans nan B yon Rejyon calcineurin-obligatwa nan NFAT2 ak NFAT4 ki kadre ak sekans yo korèspondan nan pwoteyin NFAT ak lòt sekans yon menm jan an DSCR1 nan.Tout sekans yo soti nan pwoteyin yo imen.
Dephosphorylation Bon Jan mande pou yon entèraksyon ant ancrage NFAT ak calcineurin (Aramburu et al.1998,1999;Chow et al 1999.;. J. Liu et al 2001.)Se sit la ancrage pi gwo pou calcineurin ki chita nan tèminal la N nan mennen pwodui lan NFAT regilasyon, e li te PxIxIT nan sekans konsansis (SPRIEIT nan NFAT1;. Fig 2).Pwoteyin yo NFAT moun posede sekans PxIxIT karakteristik ak yon vokasyon pou ba calcineurin (Kd= 10-30 Micron), bezwen kenbe sansiblite siyal anviwònman yon ak pou elektè anpeche aktivasyon yon NFAT.Ranplasman sekans lan SPRIEIT nan NFAT1 ak HPVIVIT, yon vèsyon ki pi wo-vokasyon jwenn nan Seleksyon peptide, ogmante sansiblite nan calcineurin lanp nan pwoteyin lan ak soti nan yon Pati nan lokalizasyon nikleyè (Aramburu et al. 1999).Pwoteyin nan A238L nan viris lafyèv pòsin Afriken, yon ki pizan inhibitor inibitè inibitè viral nan NFAT, gen ladan yon sekans PKIIIT ki se chans yo dwe entèmedyè nan vokasyon foumi SPRIEIT la ak sekans HPVIVIT (Miskin et al. 2000).Sifas la nan NFAT-calcineurin entèraksyon gen anpil chans yo dwe plis pase anpil motif la PxIxIT, sepandan, paske te gen yon sekans Kominike ak lòt Deuxième te idantifye nan NFAT2 ak nan NFAT4 (Liu et al 1999.;Park et al 2000.).Sa yon sekans (calcineurin-obligatwa B sekans nanFig 2.se) modération konsève nan pwoteyin yo ak NFAT sanble ak yon sekans trè konsève nan DSCR1/MCIP1 la inhibiteurs calcineurin (Fuentes et al 2000.;Kingsbury ak Cunningham 2000;. Rothermel et al 2000).Estriktirèl ak selil-byolojik syans ta dwe etabli Si wi ou non NFAT ak DSCR1/MCIP1 sèvi ak nan Peyi sa a pou obligatwa calcineurin ak anpèchman, ak si yo fè konpetisyon pou obligatwa nan selil calcineurin.
Nan eksperyans overèkspresyon, se NFAT nikleyè lokalizasyon akonpaye PA Kèk relocalization nan calcineurin soti nan sitoplas la nan Nwayo yon (Shibasaki et al. 1996).pwosesis sa a gen pou yo te dokimante calcineurin andojèn ak NFAT1 nan keratinosit prensipal (Al-Daraji et al. 2002), moun SE PA sa fasilman obsève pou pwoteyin yo andojèn nan kalite selil ak lòt.Gason, li te kle ke calcineurin se prezante nan yon Nwayo nan ankouraje selil, kote li kenbe estati yon dephosphorylated ak nikleyè lokalizasyon yon NFAT.Lè Ca2a se+antre anpeche oswa calcineurin aktivite sa yo ki inibe, NFAT se rephosphorylated PA kinaz NFAT epi rapidman fèy Nwayo yon (t1/2~ 15 min), epi ki se NFAT-depandan Ekspresyon Jen sispann (Garrity et al 1994.;. Loh et al1996a,b;. Timmerman et al 1996.)Kòm yon rezilta sa a depandans absoli sou Ca2+/calcineurin siyal, NFAT te gen yon kapasite remakab yo sans chanjman dinamik nan entra Ca nivo2+([Ca2+]mwen)ak fwekans yo nan Ca2+Vibration nan selil yo (Dolmetsch et al.1997,1998;. Li et al 1998).
Paramèt yo nan Ca2+/siyal calcineurin ka batman nan fason lè plonje.RANKL yon manm fanmi TNF susit Ca2+Vibration nan différencier OSTEOKCLAS (Takayanagi et al. 2002).Nan selil T, TGFβ inibit tèk aktivite kinaz ak ensi Ca2+gwosye (Chen et al 2003.).Pouvwa Calcineurin aktivite ka kontwole poukont nan [Ca2+]MwenPA Ekspresyon ki batman nan manm nan fanmi yon DSCR/MCIP nan inhibiteurs calcineurin andojèn.pwosesis sa a genyen ladan l yon bouk fidbak négatifs: Calcineurin/NFAT siyal leve-kontwole DSCR1/MCIP1 Ekspresyon, ki Lè sa a, tounen nan manje desann-kontwole aktivite calcineurin (J. Yang et al 2000.).
Résidus yo srin 13 ki kontwole NFAT1 nikleyè lokalizasyon yo sitiye nan kontèks sekans lè plonje ki fasil ke yon ap Rekonet PA Yon Sel kinaz (Fig. 2).Enplikasyon yon ke se plizyè kinaz elektè kolabore yo kenbe ki inaktif, fosforile Eta a nan NFAT nan selil yo repoze; menm jan an tou, plizyè enduktibl ak/oswa kinaz elektè pouvwa aji rephosphorylate NFAT ki te dephosphorylated pandan deklanchman selil.Konparezon Sekans Yo fè montre ke se SRR-1 Peyi yon pwolonje nan NFAT2 4 -, tandiske SP-2 yon ak SP-3 motif yo tronkonik nan NFAT3 (Okamura et al 2000.); konsa, pwoteyin NFAT diferan pouvwa ap réglementées PA sipèpoze moun distenk kouche nan elektè ak kinaz enduktibl.Paske fosforilasyon presize Distribisyon yon subcellular, AK vokasyon obligatwa, ak transkripsyon nan aktivite NFAT (Shaw et al 1995.;. Beals et al 1997a;Okamura et al 2000.;Porter et al 2000.;Neal ak Clipstone 2001), Règleman nan chak NFAT pwoteyin PA kinaz miltip ta dwe nan teyori pèmi yon Batman preske kontinyèl nan nivo yon NFAT deklanchman.
J ke kinaz NFAT plizyè yo te idantifye, yon mod entegre nan fosforilasyon NFAT PA gen ankò parèt.CK1 ak GSK3 yo kinaz NFAT elektè ki ankouraje NFAT nikleyè Ekspòtasyon (Beals et al 1997b.;. Zhu et al 1998); fosforilasyon PA GSK3 mande pou fosforilasyon anvan PA yon kinaz primin tankou PKA (Sheridan et al 2002.).Annakò Avèk preferans li te nou sekans li yo (Harwood 2001), GSK3 phosphorylates motif yo SPxx nan NFAT2 (Beals et al. 1997b).MAP kinaz p38 yon ak JNK yo kinaz enduktibl ki ankouraje NFAT Ekspòtasyon nikleyè, PA oaza phosphorylating pwoteyin NFAT nan Ser-Pro sekans yo (SP) nan kòmansman SRR-1 Rejyon yo: JNK1 phosphorylates NFAT2, NFAT4 ak tandiske p38 oaza sib NFAT1 ak NFAT3 (Chow et al 1997.;Gómez del arko et al 2000.;. Yang et al 2002.)Pou JNK1, yon mekanis pwopoze se ke fosforilasyon nan sit la SPRIEIT calcineurin-ancrage nan NFAT2 blouk entèraksyon yon nan NFAT2 ak calcineurin (Chow et al 2000.).
Aktivasyon Selektif nan kinaz Ekspòtasyon eksplike Kijan moun pwoteyin NFAT ta ka diferansye reglemante nan yon kalite selil sèl.Pou egzanp, k ap devlope selil misk zo montre selektif lokalizasyon nikleyè nan NFAT2 yon konjonksyon Avèk lokalizasyon sitoplasmik nan NFAT1 ak NFAT4 (Abbott et al. 1998).Konpòtman sa a se tou obsève nan selil T ankouraje pou 5-6 h nan reseptè yon T-selil (TCR;. Loh et al 1996a); te l 'kapab rive jiska aktivasyon yon kinaz Ekspòtasyon selektif pou NFAT1 ak/oswa anpèchman nan kinaz Ekspòtasyon selektif pou NFAT2.Nan yon lòt yon ilistrasyon, NFAT3 nan newòn ipokanpik rete nikleyè pou 60-90 min apre depolarizasyon kout ak segondè+K, reflete swa anpèchman nan yon kinaz NFAT3 oswa trè pwolonje calcineurin deklanchman (Graef et al. 1999).Nan selil T, se T-selil eksitasyon reseptè makonnen Ca2+/calcineurin siyal ak NFAT enpòte nikleyè, kote Kòm eksitasyon nan CD28 la reseptè costimulatory potansyaliz deklanchman nan trajektwa yon PI-3 kinaz yo e pakonsekan ak nan kinaz/PKB (Parry et al 1997.;Cantrell 2002.)Ak fè pwomosyon yon fosforilasyon inhibition nan GSK3 (. Lakwa et al 1995.)Rezilta a se ke nèt costimulation CD28, PA aktive ak, inibit GSK3 ak Poutet sa Se NFAT Ekspòtasyon nikleyè, pwolongasyon dire yon rezidans nan nikleyè NFAT nan selil T stimulé nan tou de TCR la ak CD28, relatifs yo selil T stimulé yon pou kont li nan TCR (Diehn et al. 2002).
Menm jan ak lòt faktè transcription, pouvwa NFAT transkripsyon aktivite dwe réglementées PA chanjman nan mennen pwodui sa transactivation.Sa a nan aspè PA te etidye anpil, sepandan.GEN fosforilasyon enduktibl nan mennen pwodui lan transactivation te obsève pou NFAT1, ak mitasyon nan serines yo Modifye elimine aktivite transkripsyon (. Okamura et al 2000.)Kinaz yo Cot1 ak Pim1 potansyaliz transactivation PA NFAT1 ak NFAT2, respektivman (de Gregorio et al 2001.;. Rainio et al 2002), men li PA konnen si wi ou non sa rive nan fosforilasyon direk nan mennen pwodui lan transactivation NFAT.
Multizit fosforilasyon: estati yon fosforilasyon nan mennen pwodui lan regilasyon presize vokasyon ADN-obligatwa Kòm byen ke relatifs ekspoze nan lokalizasyon nikleyè (NL) ak nikleyè Ekspòtasyon (NES) sekans (Shaw et al 1995.;Beals et al 1997a.;Okamura et al. 2000;Porter et al 2000.;Neal ak Clipstone 2001.), moun ki jan sa rive PA gen ankò yo te eluside nan yon nivo estriktirèlIpotèz ki pi posib ki se ke dephosphorylation fasilite yon chanje Mondyal konformasyon nan NFAT soti nan yon inaktif nan yon konformasyon Aktif (Okamura et al 2000.), Petèt PA entewonp entèraksyon miltip nan motif fosforile ak sekans konplemantè sou NFAT tèt li ak/oswa sou pwoteyin patnè (Beals et al 1997a.;Porter et al 2000.;Neal ak Clipstone 2001).Se multizit fosforilasyon li te nou ogmante sansiblite de pwosesis byochimik ki siyal antrenè yo (EGZANP, gadeNash et al 2001.;. Orlicky et al 2003).Nan yon modèl matematik Pou Chanje Non NFAT konformasyon, Salazar ak Höfer (2003) adrese devinèt nan kontinyèl sou rezon ki fè gen anpil chita sou fosforilasyon NFAT, PA kalkile sansiblite de NFAT chanjman nan aktivite calcineurin Kòm yon fonksyon kantite dephosphorylations oblije pwovoke konformasyon la Aktif.Si yo te la nan nimewo dephosphorylations mete nan 13 kote yo aktyèlman obsève pou NFAT1 (Okamura et al. 2000), koub la doe-Repons te apik ak anpil koperativ, pou nou defini yon papòt nan aktivite calcineurin anba a ki NFAT rete inaktif ak pi wo a ki plen deklanchman te jwenn.Nan kontras, si yo te dephosphorylation nan Selman 1-2 chita postila yo dwe ase pou plen aktivasyon, Se te yon trè fon doe-Repons koub jwenn (sètadi, menm yon Ogmantasyon nan aktivite gwo calcineurin pwovoke Selman yon ti Ogmantasyon nan aktivite NFAT;Salazar ak Höfer 2003).
Nikleyè transpò:. Rapò yon nikleyè-sitoplasmik rive PA yon pwoteyin NFAT reflete PA Selman balan lan nan calcineurin ak NFAT aktivite kinaz, moun tou, somasyon yon enpòte ak Ekspòtasyon pousantaj de NL-ekspoze ak NES-ekspoze fòmSintik yo Ekspòtasyon nan lag NFAT dèyè sintik yo nan rephosphorylation li yo nan yon Nwayo (Loh et al.1996a,b), Petèt paske fosforile motif yo SP bezwen retabli sou konfigirasyon la, te apwopriye nan phosphoSP-selektif Pin yon izomeraz prolyl 1 (W. Liu et al. 2001).Reseptè yon enpòte pou NFAT PA te définitivement idantifye, byenke gen yon kandida potansyèl se Rch1 (Torgerson et al 1998.); reseptè yon Ekspòtasyon se Crm1 gen plis chans, sib la nan leptomycin la inhibitor inibitè inibitè Ekspòtasyon nikleyè B (Klemm et al 1997.;. Kehlenbach et al 1998), ki preferans angaj fosforile NFAT1 (. Okamura et al 2000.)Li PA kle Si wi ou non NFAT fosforile ekspoze yon NES intrinsèques (tankou sijere pou NFAT2;. Klemm et al 1997), oswa Si se NES fonksyon pale nan pwoteyin tankou 14.3.3 ki pliye nan fòm la fosforile (tankou sijere pou NFAT3;Chow ak Davis 2000).NES adoptif la nan 14.3.3 te montre yo globalman nan fonksyon koordina obligatwa olye ke dirèkteman medyatè nikleyè transpò (Brunet et al. 2002), ki endike ke yon NES diferan se nesesè.Kèlkeswa sa mekanis la espesifik, enpòte/Ekspòtasyon sintik ap kontribye nan mwayèn aktivite NFAT anba kondisyon nan eksitasyon tanzantan.
Otoregulasyon nan NFAT2: se izoform la pi kout nan NFAT2 (NFATc/A) pwovoke nan yon CSA-sansib fason ki PA NFAT tèt li, nan yon pwosesis sigjere ke konstitye yon pozitif bouk autoregulatory (. Zhou et al 2002.)sa a se pwodwi pwoteyin nan itilizasyon nan yon pwomotè enduktibl distenk ki se preferans makonnen sou sit-la polyadenylation (pi AmonChuvpilo et al. 1999).Kòm yon rezilta, NFATc/A manke tout C-tèminal mennen pwodui Konpayi epi ki genyen yon lōt N-tèminal mennen pwodui, ki diferan de sa yo ki yon izoform NFAT lòt nan ke li PA trè asid.Otoregulasyon ki pozitif nan yon sèl izoform nan yon faktè transcription se yon estrateji ki abitye nan angajman filiation selilè, paske li te asire ke nivo segondè nan faktè yon ki disponib yo kenbe leta te pran angajman (Davidson 2001).Lefèt ke yon izoform NFAT2 se NFAT se yon Selman pwoteyin otoregulasyon pozitif eksplike rezon ki fè NFAT2 se pi souvan ki idantifye Kòm pwoteyin nan NFAT pi gwo k ap patisipe nan yon Repons byolojik (egzanp, Th2 ak diferansyasyon osteoklast;Glimcher ak Murphy 2000;. Takayanagi et al 2002.)sa a se aspè enpòtan nan Règleman Jen PA NFAT diskite plis anpil anba-a.
Siyal chemen ki afekte AP-1 aktivite: Kòm te nòt anba a, AP-1 faktè yon transcription se yon patnè ki pi gwo transkripsyon nan NFAT (. Macián et al 2001.)Classics, AP-1 konsiste de heterodimers nan Ban M Fos -yo ak Jun-fanmi pwoteyin: Ban M Fos pwoteyin PA fè sa dimerize ak youn ak lòt, ak Jun dime AK mare ki pi ba pase vokasyon Ban M Fos Jun-(Chinenov ak Kerppola 2001;Jochum et al 2001.;Mechta-. Grigoriou et al 2001.)Paske AP-1 aktivite sa yo ki la tou batman PA antrenè lè plonje siyal (Davis 2000), NFAT: AP-1-depandan transcription entegre yon nimewo gwo anpil nan siyal wout ak pwosesis: grande a ak sintik nan [Ca2+]mwenap ogmante; nivo nan aktivite calcineurin; aktivite yo nan kinaz ki Modil NFAT Ekspòtasyon nikleyè, ADN-obligatwa, oswa transkripsyon aktivite intrinsèques; aktivite yo nan PKC/MAP wout kinaz ak lòt siyal chemen ki enfliyanse Ban M Ban M Fos-Jun sentèz ak aktivasyon; ak entegrite nan sitoskelèt entèraksyon ak lòt pwosesis entra ki gen efe plis Mondyal.Nan konsekans, NFAT: AP-1-ki baze sou dozaj repòtè yo ideyal pou evalyasyon Jeneral nan siyal selilè: Nan selil T stimulé yon antijèn ak costimulatory reseptè, NFAT: (egzanp, gade se AP-1 aktivite repòtè enfliyanse PA overèkspresyon nan vèsyon bwa-kasèt oswa mutant nan yon move moun nan siyal pwoteyin. Sosinowski et al 2000;. Kaminuma et al 2001).Nan kalite selil lòt, CA+ 2se yon mobilizasyon makonnen eksitasyon nan kinaz tirozin reseptè ak G-pwoteyin-makonnen reseptè, ak repòtè NFAT ta ka ITIL nan yon demann san patipri pou siyal molekil sa yo nan chemen yo tou.
Aliyman nan NFκB/W. pwoteyin ki gen NFAT5 ak NFAT1 (W. aliyman Modifye soti nanRothwarf ak Karin 1999).AK lan-obligatwa Bruneyi deskriptè sa yo konfòm, ak N-yo ak C-tèminal pōsyon nan Peyi yon omolog W. yo endike (RHR-N ak RHR-C, respektivman).LaYon lesin postal motif nan RelB parèt tankou yon bwat wouj.Nan p100, p105 ak srin ki moun rich Rejyon yo ak swa ankyrin yo montre Kòm bwat gri yo ak ti sèk ble, respektivman, ak chita la nan klivaj p52 oswa p50is ki endike nan Yon liy ki vètikal.Se NFAT mennen pwodui nan regilasyon modl tankou nanFigi 2.
Tout pwoteyin senk moun nan fanmi yon NFAT, NFAT1-NFAT4 ak NFAT5/TonEBP, pouvwa dwe klase Kòm manm nan fanmi yon pwolonje NFκB/W. (Fig. 3).Se yon klasifikasyon ki baze sou resanblans yo estriktirèl nan ADN-obligatwa mennen pwodui yo, ke yo rele tou W. Peyi omolog (RHR).GEN mod la kanonyal nan AK obligatwa PA RHR a byen te karakterize nan estrikti yo nan konplèks pou plizyè NFκB-ADN (Ghosh et al 1995.;Muller et al 1995.): RHR la gen de fonksyonèl Bruneyi distenk, yon mennen pwodui espesifik N-tèminal (RHR-N) ki fè kontak baz-espesifik, epi, ak yon mennen pwodui C-tèminal ki enplike nan fòmasyon pyès dis santim ameriken ak IκB obligatwa (RHRC;Fig 4.;Huxford et al 1998.;Jacobs ak Harrison 1998).Nan senk pwoteyin yo NFAT, NFAT5/TonEBP montre degre ki pi wo yon resanblans estriktirèl NFκB, un yon pyès dis santim ameriken simetrik ak yon resanblè frape konplèks la NFκB-ADN (Fig 4., cf A, B ak;.. Stroud et al 2002.)Entèraksyon yo dimerizasyon yon detay medyatè PA RHR C yon-nan NFAT5 yo trè sanblab ak sa yo obsève nan NFκB, gason karakteristik nan inik nan NFAT5 konplèks la pyès dis santim ameriken-ADN se yon koòdone pyès dis santim ameriken Deuxième ki te un PA riban yon E'F nan mennen pwodui lan RHR-N (Fig. 4B).Kòm yon rezilta, NFAT5 konplètman antour AK li yo (Fig. 4B), ki eksplike trè ralanti izolman sintik yo nan konplèks la NFAT5-ADN (Stroud et al. 2002).
Crystal estrikti nan NFAT ak W. dimerik pwoteyin ak/konplèks.Pwoteyin yo prezante nan style riban, ak mennen pwodui nan RHR-N nan vèt ak mennen pwodui nan RHR-C nan jòn, epi ki se AK nan trase modèl nan bwa.(A)NFκB p50homodimer mare nan yon chita κB.(B)NFAT5/TonEBP mare nan yon eleman Repons tonus.(C)pyès dis santim ameriken yon NFAT1 mare sou sit-la κB soti nan kouvèrkl yon VIH-1 (ki idantik nan sekans murin sit la κB IG).(D)pyès dis santim ameriken yon NFAT1 mare nan yon chita ki sanble ak nanIL la 8-moun pwomotè κB.NanBakC,bouk la E'F nan chak patnè pwoteyin fin nan direksyon medizans ki anba la a helix nan AK ak fòm yon koòdone pyès dis santim ameriken Deuxième fwa.Se sekans AK nan nan chak estrikti konplèks yo montreanba a yon
De NFAT1 konplèks pyès dis santim ameriken, yo mare nan chita κB soti nanIL-8pwomotè yon kouvèrkl ak yon VIH-1 yo, yo gen dènyèman te karakterize nan nivo yon estriktirèl (Giffin et al 2003.;. Jin et al 2003.)Kòm nan NFAT5 la ak pyès dis santim ameriken W. konplèks, NFAT1 pyès dis santim ameriken koòdone yon abite nan Rejyon yon C-tèminal nan RHR (Fig. # # 4cla, D).Sepandan, sa a se koòdone diferan de surprenante RHR-C simetrik ak idrofob koòdone Konpayi pyès dis santim ameriken wè nan NFAT5 ak NFκB: Li se asimetri ak lajman idrofil, ak enplike nan résidus PA itilize nan W. oswa NFAT5.Koòdone-la se esansyèlman ki idantik nan NFAT1 dime yo mare yo IL-8 ak VIH-1 kouvèrkl κB chita, moun sa yo de NFAT1 pyès dis santim ameriken konplèks diferan siyifikativman nan RHR-N entèraksyon yo ak kon sa konformasyon yon Jeneral yo (Fig. 4, cf. C yon D ak).Espesyalman, pyès dis santim ameriken Konpayi NFAT1 sou VIH 1-sit la κB kouvèrkl konplètman antour AK lan nan E 'F-bouk entèraksyon nan mennen pwodui Konpayi RHR-N, nan yon fason ki sanble ak Wè nan konplèks la NFAT5-ADN (Fig. 4, cf. B ak C).Nan externer la NFAT/Ban M Fos-Jun/AK konplèks (AL gadeFig 5.;. Chen et al 1998), bouk la E'F konstitye sit la pi gwo obligatwa pou Ban M Fos Jun-, mete aksan sou adaptabilite sa a sifas pwoteyin nan pwomouvwa pep la konplèks transcription distenk ki genyen NFAT.
Estrikti kristal la nan konplèks la NFAT/Ban M Fos-Jun/AK mare sou sit-la ARRE-2 nan pwomotè yonIL-2(Chen et al. 1998).Estrikti sa a se yon konplèks ilistrasyon enpotan nan entegrasyon siyal PA NFAT ak AP-1.De chemen bifurcating transduksyon siyal konvèje sou konplèks la koperativ: se eleman nan NFAT aktive PA Ca2+/calcineurin siyal, pandan y ap AP-1 se eleman (Ban M Fos-Jun) aktive yon PKC PA/MAP siyal kinaz.
Obligatwa AK PA NFAT dime se yon mekanis versatile Homo-yo permettant ak eterodimèr fòmasyon nan eleman Repons ak lè plonje sekans ak espas.Anpil nan résidus yo koòdone RHR-C obsève nan NFAT1 pyès dis santim ameriken la yo se konsève nan NFAT2 ak NFAT4; Nan ka kote résidus yo diferan, konplemantarite koòdone parèt yo dwe konsève PA covariation nan résidus yo Kominike ak lòt.NFAT3 se yon eksepsyon potansyèl paske li gen résidus siyifikativman nan diferan pozisyon ki Koresponn yon sa yo ki nan koòdone Konpayi pyès dis santim ameriken NFAT1.Syans Modeling sijere, NFAT1 ke NFAT2, ak NFAT4 ta kapab un nan tou de Homo-yo ak heterodimers sou κB-tankou chita AK.Sa yo entèraksyon yo kapab fè yo nan prizon nan fanmi yon NFAT, sepandan: menm si NFAT1-4, NFAT5/TonEBP, ak NFκB/W. dime tout ka mare eleman AK ki konparezon yo, mod yo nan dimerizasyon yo diferan (Fig 4.) ak yo reponn yon distenk siyal entra (López-Rodríguez et al. 2001), sigjere ke dime NFAT/NFAT5/NFκB melanje PA nòmalman rive.
Sou sit la κ3 nanTNFpwomotèaα (TGGAGAAACCC) se yon bon ekzanp nan yon sit fizyolojik κB-renmen ki NFAT angaj kòm yon dime (Goldfeld et al 1993.;. McCaffrey et al 1994).Li sanble ak 10-BP κB sit la itilize pou detèmine si estrikti pa Giffin et al.(2003).Obligatwa se nuklee nan mwatye sit la-yo montre nan fonse, men lòt la mwatye-sit (souliye) se byen vit okipe nan konsantrasyon NFAT ki ba (McCaffrey et al. 1994).Mitasyon nan NFAT résidus kontakte afekteTNFaktivite pwomotè α nan dozaj repòtè nan T ak B selil (Goldfeld et al. 1993).Sit ki ka mare tou de NFAT ak NFκB yo te idantifye nan kouvèrkl a VIH-1 ak nanIL-8, IL-13,akGMCSFpwomotèyo(pou revizyon an, wèRao et al 1997.;. Macián et al 2001); ki faktè aktyèlman okipe sit la nan vivo depann de kalite selil la yo te egzamine ak kondisyon yo espesifik nan eksitasyon.Paske NFAT se pa yon dime ablije ak cooperativity nan dime nan ADN-mare ki pi piti a pase sa ki obsève pou NFAT a: AP-1 konplèks, li se konvenkan ke kèk eleman dimerik pouvwa mare NFAT swa kòm yon monome oswa kòm yon dime depann sou konsantrasyon an ki disponib sa a faktè transcription nan nwayo la.
NFAT1-4 pwoteyin fòm konplèks pou fò koperativ sou ADN ak faktè a transcription gen rapò AP-1 (Ban M Fos-Jun dimèr;Fig 5.;Chen et al 1998.;. Macián et al 2001).NFAT a externer: Ban M Fos: Jun konplèks sèvi kòm intégrateurs siyal pou de wout dyametralman diferan siyal, trajektwa a kalsyòm/calcineurin ki aktive NFAT ak Estè a-repon phorbol trajektwa kinaz MAP ki favorize sentèz la ak aktivasyon an Ban M Fos ak Jun pwoteyin fanmi an.NFAT la: Ban M Fos: Jun konplèks kontakte yon detire ~ 15-BP nan ADN, nan ki NFAT la ak AP-1 eleman yo se jisteman apoze yo kreye yon vre "konpoze" sit (Fig 5.;Chen et al 1998.).Résidus yo patisipe nan Ban M Fos-Jun kontakte yo ye lajman nan N-tèminal domèn sa RHR nan NFAT, ak fòm yon rezo vaste de sitou entèraksyon polè ak résidus nan debaz rejyon yo zip lesin nan Ban M Fos ak Jun; yo menm yo pa fò ase yo estabilize NFAT a: AP-1 konplèks nan absans ADN.Résidus yo kominike ak lòt yo prèske nèt konsève nan NFAT1 4-, men yo absan nan NFAT5 (López-Rodríguez et al. 1999), ki endike ke kapasite nan kolabore ak Ban M Fos ak Jun se te yon fen devlopman evolisyonè.
Se yon pakèt nan sit konpoze obligatwa obsève nan rejyon yo regilasyon jèn yo sib NFAT (kel et al 1999.; pou revizyon an, wèRao et al 1997.;. Macián et al 2001).Pa analyse yon seri 11 èksperimantal verifye NFAT: AP-1 sit konpoze, kel et al.(1999) demontre ke enèji a gratis nan NFAT ak AP-1 obligatwa subsites respektif yo te montre yon korelasyon frape envès, nan ki obligatwa NFAT fò tandans yo dwe pè ak obligatwa fèb AP-1 ak vis vèrsa (gadeTablo 2).Assume, se total enèji a gratis nan obligatwa konsève nan yon seri etwat paske nan kontrent byolojik, tankou yon bezwen pou yon demonte rapid nan NFAT: AP-1-ki gen konplèks transcription lè anvlòp yo estimilis kòmanse.
Sit ki montre obligatwa koperativ nan NFAT ak AP-1 nan dozaj obligatwa nan vitroyon
Yon karakteristik komen nan pwomotè natirèl ak améliorant se prezans nan plizyè lokal obligatwa pou faktè transcription kritik (Davidson 2001).Sa sitou vre pou jèn sib NFAT, ki gen pwomotè ak améliorant disto jeneralman gen miltip NFAT oswa NFAT: AP-1 sit (Rao et al 1997.;Macián et al 2001.).T 'kapab NFAT: AP-1 konplèks ki separe pa dè dizèn, dè santèn, oswa dè milye de pè baz kominike atravè RHR-C yo interfaces dime?Nan NFAT la externer: AP-1/DNA konplèks, résidus yo RHR-C patisipe nan dimerizasyon NFAT yo ekspoze a sòlvan men bay manti nan yon Groove fon ant RHR N a-yo ak RHR-C, sterically ekartan entèraksyon sa yo.Sepandan, yo bay oryantasyon yo miltip nan RHR C-obsève nan konplèks NFAT diferan, RHR-C a nan NFAT a: AP-1 konplèks te kapab limajinè ordonne yo ki pèmèt RHR-C fòmasyon koòdone, enben, fè pwomosyon tout pèp la ki long pòte-, ki pi wo- lòd NFAT: AP-1 konplèks.Pli lwen adaptabilite ta leve soti nan itilizasyon ki konbinezon diferan NFAT-Ban M Fos-Jun.Ak avènement de nouvo réactifs ("attachée AP-1" dimèr;. Bakiri et al 2002), constitutive aktif pwoteyin NFAT (Macián et al 2002.;Monticelli ak Rao 2002;Porter ak Clipstone 2002), ak pwoteyin NFAT mutant gen pwoblèm pou RHR-N oswa RHR-C-medyatè fòmasyon dime (Giffin et al 2003.;Jin et al 2003.), fonksyon yo nan NFAT diferan: AP-1 ki pi wo konbinezon ak lòd-NFAT: AP-1 konplèks pouvwa dwe klèman evalye.
Anplis entèraksyon li yo ak AP 1-, NFAT angaje yo nan entèraksyon dirèk pwoteyin-pwoteyin, ak/oswa transcription enfliyanse sinèrjetik ak fanmi yo plizyè nan faktè transcription: pwoteyin, tankou MAF, ICER, ak p21SNFT ki apatni a menm debaz zip nan rejyon-lesin (bzip) fanmi ou kòm AP-1 (Ho et al 1996.;Bodor et al 2000.;Bower et al 2002.); dwèt zenk pwoteyin gata la (gade anba a), ak EGR (. Decker et al1998,2003); helix-vire-helix domèn pwoteyin Oct a, HNF3, ak IRF-4 (Fürstenau et al 1999.;Bert et al 2000.;Hu et al 2002.;Rengarajan et al 2002.); pwoteyin nan MADS-bwat MEF2 (pou revize a, gadeOlson ak Williams 2000;Crabtree ak Olson 2002;. McKinsey et al 2002); ak reseptè nikleyè a PPAR-γ (XY Yang et al 2000.).Pou patnè transkripsyon lòt pase 1-AP, ki sa li pa konnen si Synergy a ak NFAT fèt nan yon kontèks vre "konpoze" eleman regilasyon ki gen yon jeyometri defini ak oryantasyon espasyal pou obligatwa koperativ nan NFAT ak pwoteyin sa yo ki patnè.
pwoteyin bzip lòt pase Ban M Fos ak Jun: entèraksyon an nan NFAT ak Ban M Fos-Jun pwoteyin pa ka detekte ki nan solisyon, men se konsiderableman koperativ sou ADN (Jain et al.1992,1993a,b;Chen et al 1995.;Cockerill et al 1995.).Nan contrast, te yon lòt pwoteyin bzip, MAF, idantifye kòm yon patnè transkripsyon pou NFAT ki baze sou yon entèraksyon piman pwoteyin-pwoteyin nan yon ledven de-ibrid ekran (Ho et al. 1996).Nan dozaj cotransfection, NFAT ak MAF sinèrjetik aktive yon repòtè plasmid kondwi paIL-4pwomotèa.Malgre ke koperativ NFAT: MAF obligatwa pa te obsève sou sit la orijinal envestige paske nan oryantasyon an envès nan sit la NFAT relatif sou sit-la obligatwa MAF (. Ho et al 1996), MAF ak NFAT te kapab limajinè kolabore nan klasik NFAT: AP-1 sit (Fig. 6).Kle NFAT-obligatwa résidus yo nan Jun yo pa gen tout konsève nan MAF, men modelize NFAT-MAF koòdone la gen fòm bon ak konplemantarite chimik.Syans mutajenèsi endike ke Arg 285 nan Jun enpòtan pou NFAT obligatwa (Peterson et al 1996.); nan koòdone a modle MAF/NFAT, yon rezidi Gln nan pozisyon sa a ka fè kontak ki sanblab ak NFAT.
Domèn yo bzip nan MAF ak ICER pouvwa mare bouk la E'F nan NFAT.(Top) entèraksyon ant Detaye NFAT ak Jen (Bottom) aliyman Sekans ant imen c Jun-, C-MAF, ak ICER.Blòk yo gen koulè endike résidus nan Jun ki pliye NFAT.Sibstitisyon yo nan E284, R285, ak K292 nan Jun ak Gln, Gln, ak glu nan MAF pa deranje koòdone idwojèn-lyezon modèl la anpil.Ranplasman an R285 nan Jun pa TYR nan ICER pouvwa ogmante koòdone van der Waals kontak yo.R288 nan Jun fè lyezon idwojèn plizyè yo NFAT, tandiske Val an korespondan nan MAF ak Cys nan ICER te kapab fè van der Waals kontak T533 nan NFAT.
De lòt pwoteyin bzip piti, ICER ak p21SNFT, yo te rapòte bay mare NFAT epi anpeche transcription NFAT-depandan (Bodor et al 2000.;Bower et al 2002.).Ankò, ICER pa konsève tout kritik résidus yo NFAT-obligatwa nan Jun, men NFAT a: ICER koòdone te gen yon nivo konvenkan nan konplemantarite.An reyalite, rezidi a TYR nan ICER ki koresponn ak Arg 285 nan Jun te kapab potansyèlman kominike avèk NFAT menm plis fòtman (Fig. 6).p21SNFT angaj NFAT sitou tankou yon eterodimèr ak Jun (Bower et al. 2002), ak se poutèt sa espere ke entèraksyon yo obligatwa yo sitou medyatè pa Jun epi yo pral menm jan ak sa li te wè nan konplèks la NFAT/Ban M Fos-Jun/ADN.
IRF ak EGR pwoteyin: NFAT kolabor ak IRF4 nanIL 2a-akIL-4pwomotè (Hu et al 2002.;Rengarajan et al 2002.ak EGR 1-an)IL-2akTNF-pwomotèyoα (Decker et al.1998,2003).Sa yo entèraksyon yo pa byen karakterize-domèn sa kominike ak lòt pa te detaye, ak eleman konpoze ADN pa te defini.Nan yon konplèks IRF-4/NFAT modle sou yon sit adoptif la konpoze soti nanIL-4pwomotèa(. Hu et al 2002), IRF-4 ak NFAT ka potansyèlman mare ADN ansanm, ak domèn ADN yo obligatwa kapab kominike; Menm jan an tou, yon EGR-1/NFAT konplèks modle sou yon sit soti nanTNF-pwomotèaα (. Decker et al 2003) pèmèt ADN similtane obligatwa ak kontak dirèk ant RHR nan NFAT ak domèn nan dwèt zenk nan EGR 1-(LC; done yo pa montre).Malgre ke konformasyon a fleksib nan RHR C a-poze ensèten nan modèl sa yo konplèks transcription pi wo-lòd, li tou ogmante chans a ki NFAT ka reaji ak yon varyete de patnè yo sou sit diferan konpoze.
Pwoteyin gata: Koperasyon nan NFAT ak manm fanmi gata te obsève nan sistèm anpil (gadeTablo 3).NFAT: gen koperasyon gata te etabli pa deklanchman sinèrjetik nan plasmid repòtè (Molkentin et al 1998.;Morimoto et al 2001.;Avni et al 2002.;Nemer ak Nemer 2002;Wada et al 2002.) osi byen ke obligatwa dirèk nan RHR-C a nan yon NFAT3 ADN-obligatwa fragman "Garnier" nan GATA4 nan yon ledven de-ibrid épreuves (Molkentin et al. 1998).Gen prèv pou entèraksyon preferansyèl ki enplike pwoteyin yo andojèn.Nan eksperyans lè l sèvi avèk yon coimmunoprecipitation nan misk zo liy selilè, GATA2 mare NFAT2, men se pa NFAT1 (Musaro et al. 1999).Pa gen okenn sipèpoze ant NFAT: gata ak NFAT-AP-1 sifas entèraksyon, ki annakò ak patisipasyon nan RHR C-yo ak RHR-N, respektivman.Yon mitasyon NFAT1 pote pwoteyin nan twa résidus kle Ban M Fos-Jun-kominike ak lòt ki abrogasyon kapasite nan NFAT1 kowopere ak AP 1-te efikas tankou lòt metòd oswa plis efikas pase bwa-kalite NFAT1 nan kapasite li nan sinèrji fonksyonèl ak GATA3 nan yon repòtè pasajè épreuves nan selil T-(Avni et al. 2002).Sepandan, enspeksyon sekans nan rejyon regilasyon pa gen mennen nan idantifikasyon ékivok nan yon NFAT konpoze: eleman gata ak espas espesifik ak oryantasyon, epi NFAT koperativ: gata obligatwa sou ADN pa te rapòte (Table 3).
Fonksyonèl NFAT: gata sit obligatwa nan jèn ak NFAT: entèraksyon gata nan selil yo
NFAT1-4 pwoteyin mare ADN kòm MONOMERS nan proch sit (GGAA) (L. Chen, unpubl.), Menm jan dimèr nan κB-tankou eleman repons (Fig 4.), ak jan konplèks koperativ ak Ban M Fos ak Jun nan NFAT: AP- 1 sit konpoze (Fig. 5).Prezante la an jeneral nan sa yo konplèks divès se yo ki ADN nan-obligatwa entèraksyon ak konformasyon nan NFAT la RHR-N trè konsève, men konformasyon nan RHR C a-se byen varyab.Sa a divèsite nan mòd obligatwa rive, omwen an pati, ki soti nan lefèt ke NFAT se pa yon dime ablije; konsa, nan Kontrèman a rl ak NFAT5 pwoteyin yo, ki se dimèr anba tout sikonstans, nan RHR-N ak RHR-C a NFAT yo gratis yo adopte yon varyete de oryantasyon nan konplèks transcription diferan.Sa a fleksibilite remakab konformasyon nan NFAT sou sit ADN diferan gen chans rive nan fasilite tout pèp la NFAT nan konplèks distenk pi wo-lòd ki genyen divès patnè ADN-obligatwa, e li ta dwe espere Module rekritman nan coregulators espesifik transkripsyon nan kontèks pwomotè diferan (Lefstin ak Yamamoto 1998;Agalioti et al 2000.;. Escalante et al 2002), jan yo montre pou pwoteyin nan pou-domèn Twou-1 (Scully et al 2000.).
Malgre ke se ekspresyon jèn finalman reglemante nan pwomotè a amon, ki angaj RNA polimerizasyon ak nwayo machin nan transkripsyon, disto rejyon regilasyon gen efè byen panse sou ekspresyon ki nan prèske tout jèn (Davidson 2001).Sa a se ilistre pa lefèt ke pwomotè a amon pou kont li raman sipò ki kòrèk, ekspresyon selil-kalite-espesifik nan yon jèn repòtè lye nan rejyon transjenik sourit-gwo anpil, montangn a de santèn kilobases ki antoure ADN, yo souvan nesesè (Lakshmanan et al. 1999;Yui et al 2001.).Prezans nan eleman disto regilasyon se yon karakteristik jeneral sou jèn sib NFAT nan selil T; an patikilye, améliorant disto yo prezan nan tout jèn sitokin ki te egzamine an detay ase, ki gen ladanILla-3, GM-CSF, IL-4, IL-10,akIFN-γ jèn (Cockerill et al.1993,1995;Duncliffe et al 1997.;Agarwal et al 2000.;Avni et al 2002.;Hawwari et al 2002.; S.-H. Im, DU Lee, ak R. Rao, unpubl.).Disto NFAT-depandan jèn eleman regilasyon yo te chita èksperimantal pa lachas pou enduktibl DNase mwen sit hypersensibilité ki gen endiksyon se ki te bloke pa CSA oswa FK506 (Cockerill et al.1993,1995;Duncliffe et al 1997.;. Agarwal et al 2000;Hawwari et al. 2002).Rejyon sa yo souvan (men se pa toujou) koresponn ak sekans trè konsève noncoding (CNS) idantifye pa konpare yo nan sekans lokus jèn nan de oubyen plis jnom mamifè lè l sèvi avèk pwogram baze sou Entènèt tankou VISTA (Majistra et al 2000.;Loots et al. 2002;. Bray et al 2003) oswa Maker PIP-(Schwartz et al 2000.).Sa a se pwen montre nanFigi 7pouIL2la, IL-3, akGM-CSFjèn.Améliorant yo pouvwa pral lokalize 5 'nan pwomotè a amon, nan intronic rejyon yo, oswa 3' nan jèn la; yo gen tandans genyen ladan sit obligatwa pa sèlman pou NFAT, men tou pou constituants oswa filiation-espesifik faktè transcription ki konfere selil-kalite espesifik nan ekspresyon jèn (Agarwal et al 2000.;Avni et al 2002.; DU Lee ak A. Rao, unpubl.).
Korelasyon nan sekans noncoding konsève (CNS) avèk DNase mwen hypersensibilité sit (DH).Sourit ak moun ki gen sekansIL2ak lyeIL3/GM-CSFlokusyote sibi konparezon VISTA yo idantifye CNS rejyon yo, ki te swiv pa analiz Findpatterns yo idantifye sit NFAT konsève.Nou konsidere kòm (A oswa T) GGAAA yo dwe pi bon, men tou, fouye ak (A oswa T) ak GGAGA GGAA a motif minimòm yo nan lòd yo detekte optimal NFAT sit obligatwa.Nan chak graf VISTA, se limit la ki montre idantite ou sekans trase souYaksla-kont sekans an referans ki endike (moun oubyen sourit); ègzon ki montre nan ble; CNS, ak konsèvasyon> 75%, nan woz.Remake byen ke CNS yo lateral inite yo transkripsyon gen pi gwo resanblans ant sekans sourit moun ak pase fè ègzon yo (sa a se chans a reflete fò presyon evolisyonè nan ajan patojèn sou jèn yo sitokin).Yo montre yon dyagram prevwa, konsève sit NFAT obligatwa nan yon sèl CNS biyolojik ki enteresan bayanba achak grafik.(N) NFAT; (A) AP-1.(Yon)IL-2.CNS yo bifurke imedyatman en nan kòmanse nan korèl transcription ak DH II sit (constituants) ak III (enduktibl) obsève pa Siebenlist al et.(1986).Rejyon de nan yo CNS 5 'yo pa hypersensibilité anba kondisyon yo.ARRE2 konpoze NFAT la: AP-1 sou sit (. Fig 5) se endike yo.(B)IL-3.CNS ki endike yo koresponn ak tou de kb yo enduktibl -4,5 ak constituants -4,1 kb DH kote yo obsève nan Hawwari et al.(2002); CNS yo dezyèm ak twazyèm correspond ak kote yo constituants nan -1,5 ak -0,1 kb (pwomotè).(C)GM-CSF.CNS nan dezyèm ak katriyèm correspond ak enduktibl DNase mwen kote yo hypersensibilité nan -2,0 ak -0,1 kb (pwomotè) dekri nan Osborne et al.(1995); CNS yo premye ak twazyèm yo pa hypersensibilité anba kondisyon yo.Nimewo aksè pou sekans yo te itilize yo se NT_007072 (mounIL3akGM-CSF), NT_039520 (murinIL3akGM-CSF), NT_016354 (mounIL2), ak NT_039228 (murinIL2).
Malgre ke byoenformatik konparezon nan sekans jenom se yon estrateji itil pou idantifye rejyon regilasyon, li pa pou kont li délimitation moun sit transcription-faktè-obligatwa; modèl-ak pwogram konparezon dosye oswa dwe vizyèl enspeksyon dwe itilize nan rechèch nan zòn nan pou konsève li te ye motif obligatwa.Sit Rekonesans pou faktè ki gen mal defini motif obligatwa pa pral idantifye nan fason sa a, byenke, si eksperyans biyolojik enplije tankou yon faktè, yon CNS Koehle ak yon DNase sit hypersensibilité mwen se yon kandida ekselan nan rejyon ki pou fè rechèch pou yon sib ADN.Konpozitè NFAT: AP-1 eleman, ak tout bon tout eleman konpoze ADN, prezan, yon pwoblèm patikilye pou rekonèt byoenformatik nan sit obligatwa sou ADN.Paske pwoteyin-pwoteyin entèraksyon pou kontribiye pou estabilite nan NFAT nan koperativ: AP-1 konplèks, swa NFAT oswa AP-1 pouvwa kole yo nan yon sekans optimal si patnè nan lòt mare nan yon sit-wo vokasyon.Sa yo sekans optimal yo souvan rekonèt lè gen NFAT/AP-1 obligatwa te montre èksperimantal (gadeTablo 2), men yo twò regression a ap itil nan long pòte ekran nan rejyon jenom pwolonje.Li enpòtan ou note, sepandan, ke menm byoenformatik prediksyon pou fasil rekonèt sit bezwen valide pa eksperyans biyolojik.
Pwoteyin yo NFAT diferan parèt devan yo gen fonksyon relativman redondants nan selil yo, jan yo anba jijman dapre fenotip yo nan sourit yo manke pwoteyin NFAT endividyèl (pou revizyon an, jeneralman wè modereCrabtree ak Olson 2002).Nan twa eksepsyon remakab yo, destriksyon NFAT2 rezilta yo nan letalite anbriyon paske yo te domaj nan fòmasyon tiyo kadyak (de la Pompa et al 1998.;. Ranger et al 1998a), izoform ki pi piti a nan NFAT2 se oaza kapab ankouraje apoptozi nan selil T (. Chuvpilo et al 2002), ak destriksyon NFAT1 pou kont li sibstansyèlman diminye pwodiksyon sitokin nan selil ma (Tsytsykova ak Goldfeld 2000;. Solymar et al 2002).Nan pifò ka yo, sepandan, pwononse defisyans fonksyonèl pa obsève sòf si de oubyen plis pwoteyin NFAT yo se manke.Pou egzanp, se destriksyon tou de NFAT1 ak NFAT2 obligatwa pou pèt efikas pou pwodiksyon sitokin nan selil T (Peng et al 2001.); se destriksyon tou de NFAT1 ak NFAT4 oblije pwodwi yon pi gwo patipri nan direksyon pwodiksyon sitokin Th2 nan sourit yo (Ranger et al 1998b.); destriksyon tou de NFAT3 ak NFAT4 se oblije pwodwi domaj letal nan modèl vaskilè nan anbriyon an (Graef et al 2001a.); ak sipresyon nan twa NFAT1 manm-, NFAT3, ak NFAT4-se oblije obsève domaj frape nan akson dévlòpman nan sistèm yo santral ak periferik nève (Graef et al. 2003).Fenotip yo disparate nan NFAT-ensufizant sourit (Crabtree ak Olson 2002) Pouvwa Se poutèt sa reflete diferans ki genyen nan règleman entra (al gade pi wo a) ak/oswa nivo diferan nan ekspresyon kalite selil diferan.An reyalite constitutive aktif vèsyon an NFAT1 ak NFAT2, nan ki te gen yon gwo fraksyon serines yo fosforile te mitasyon alanine imite fòm nan dephosphorylated, yo te pwodwi (Macián et al 2002.;Monticelli ak Rao 2002;Porter ak Clipstone 2002); lè eksprime nan nivo ki ba nan selil T, anba kondisyon nan ki aktivite yo nan pwoteyin NFAT andojèn yo bloke ak CSA, pwoteyin yo de yo menm jan an nan kapasite yo nan provoke ekspresyon nan pi jèn sitokin (Monticelli ak Rao 2002).
Malgre aktivite yo nan pwoteyin NFAT nan dozaj egi pou ekspresyon jèn aparamman ka ranplase, NFAT2 te rapòte ke li gen yon wòl dominant nan omwen de pwogram diferansyasyon selilè nan vivo: diferansyasyon nan OSTEOKCLAS soti nan precursor Monosiet (Takayanagi et al 2002.) ak diferansyasyon nan Th2 selil nan selil antijèn-"nayif" T (pou revizyon an, wèGlimcher ak Murphy 2000).Sa ka reflete règleman selektif nan NFAT2 kòm rapòte pou devlope selil misk zo (Abbott et al. 1998).Yon lòt kote, si gen ladan yo manm precursor miltip moun nan fanmi an NFAT menm jan yo montre pou selil nayif T, patipri a ta ka tij nan lefèt ke izoform ki pi piti a nan NFAT2 se NFAT am a sèlman pwoteyin otoregulasyon pozitif (Chuvpilo et al 1999.;Zhou et al. 2002).Ki baze sou presedan nan lòt sistèm (Davidson 2001), yon senaryo gen anpil chans se ke pwoteyin yo NFAT prezan nan repoze selil T nayif vin aktive nan kòmansman pwogram lan diferansyasyon selilè T-, ak leve-kontwole ekspresyon de izoform an ti NFAT2.Sa a pwoteyin Lè sa a, kenbe nivo segondè nan ekspresyon pwòp li yo nan yon bouk fidbak pozitif.Si, kòm gen anpil chans, wo nivo ekspresyon ki se esansyèl nan kenbe eta a différenciés yo, pèt pwoteyin yo NFAT redondants prezan nan nivo ki ba nan selil yo précurseur repoze ta gen piti oswa okenn efè notables sou pwogram nan diferansyasyon, tandiske manipilasyon jenetik sa ki te lakòz nan pèt nan izoform a kout NFAT2 tap gen yon efè enpòtan yo.Pouvwa sa a diferans kel ke anvayi pa lefèt ke, pou yo diskite pi wo a, kout NFAT2 izoform la gen yon domèn transactivation ki diferan siyifikativman nan sa yo ki nan pwoteyin yo NFAT lòt, epi se konsa pouvwa rasanble nan diferan kalite konplèks transkripsyon nan nwayo la.
Etid sou fonksyon NFAT nan sistèm iminitè a gen avantaj la pi gwo ki jèn anpil sib NFAT yo li te ye.Anpil jèn sa yo yo te idantifye pa analiz chak moun ki selil T, selil B a, selil nk, ak selil ma aktive atravè antijèn yo ak reseptè Fè (pou revizyon an, wèRao et al 1997.;Kiani et al 2000.;. Serfling et al 2000;Macián et al 2001.).Gen lòt moun yo te jwenn nan analiz de selil manke youn oswa plis manm nan fanmi an NFAT: Pou egzanp, ki gen matirite selil T eksprime majorite de pwoteyin NFAT, NFAT1 ak NFAT2, ak selil T manke tou de pwoteyin ki pwodui prèske pa gen okenn sitokin sou eksitasyon (Peng et al. 2001), ki endike ke NFAT se esansyèl pou aktive transcription nan pi jèn sitokin T-selil.Men, lòt moun yo te jwenn nan analyse ADN etalaj: Pou egzanp, profilage transkripsyon nan selil T soti nan moun ki pou kontwole, ak soti nan pasyan ki gen yon domaj prensipal nan magazen ki fonksyone Ca2+antre revele ke prèske jan anpil jèn yo reprime menm jan se pa aktive Ca2+/calcineurin siyal (Feske et al. 2001).Li pi sanble ke anpil nan jèn yo calcineurin-regulated yo tou NFAT jèn sib.NFAT te kapab repression transcription jèn pa corepressors rekritman oswa pa patenarya ak li te ye repressors transkripsyon sou ADN; li te sigjere keCDK4ka transcription ap reprime pa rekritman deacetylases iston nan yon sit sèlman 3 'nan sit la kòmanse transcription nanCDK4jènan(Baksh et al. 2002).
Transkripsyon profilage nan diferansye ankouraje selil T devwale de klas diferan jèn yo sib NFAT, youn klas kontwole pa NFAT ak AP-1 ak klas la lòt pa NFAT san yo pa AP-1 (Macián et al. 2002).NFAT la: AP-1 konplèks kontwole yon seri gwo anpil nan deklanchman-asosye jèn, Classics ki asosye ak yon repons iminitè kontinyèl; li se te fòme nan deklanchman de tou de Ca2+ak PKC/MAP kinaz siyal chemen pou yo diskite anvan.Nan contrast, CA2+siyal san yo pa PKC/MAP kinaz siyal aktive NFAT, men se pa AP-1, pwovoke yon seri pi piti anpil nan jèn ki programme adoptif la regilatè negatif nan repons iminitè a.Li se frape ki faktè a transcription menm, NFAT, kapab enpoze sa yo de kont pwogram biyolojik ki nan selil yo menm.Jèn yo san yo pa kontwole pa NFAT AP 1-pouvwa kapab reglemante nan κB-tankou eleman ADN ki mare NFAT dimèr (al gade pi wo a); oswa atravè eleman yo ki NFAT angaj ansanm ak patnè ki prezan nan selil yo repoze oswa ou se aktive pa Ca2+siyal.
Se pa sèlman NFAT kontwole pwogram ekspresyon jèn nan konplètman différenciés selil T, men tou, li jwe yon wòl kritik nan pwosesis la diferansyasyon tèt li (Avni et al 2002.; pou revizyon an, wèAvni ak Rao 2000;. Ansel et al 2003).Nayif selil T yo se selil T ki gen gen ase matirite nan timus yo, epi parèt nan periferik la, men ki poko rankontre antijèn.Lè selil sa yo se premye ekspoze a antijèn yo, yo diferansye nan selil T efèkteur ak abilite nan transkripsyon ansanbl espesifik nan jèn sitokin an repons a eksitasyon segondè.Efèkteur Th1 selil transkripsyonIFN-γ jènla, men silans lyeILa-4, IL-5-, akIL-13jèn, Lè nou konsidere ke efèkteur selil Th2 montre modèl la ekspresyon kontrè.Pwosesis la nan diferansyasyon Th1/Th2 enplike byen bonè chanjman antijèn-pwovoke nan estrikti kromatin nan tout jèn sa yo sitokin; chanjman sa yo gen pasajè sòf si konsève pa eksitasyon similtane ak sitokin (IL-12 ak IL-4 pou Th1 ak diferansyasyon Th2, respektivman).Mechanistically, eksitasyon an premye ki gen antijèn ak sitokin susit deklanchman de pasaj nan NFAT ak lalwa Florid faktè transcription (STAT4 ak STAT6 an repons a IL 12-yo ak eksitasyon IL-4, respektivman).NFAT kolabor fonksyonèl ak pwoteyin lalwa Florid nan sitokin rejyon regilasyon, kòmanse chanjman long pòte nan DNase ipèrsansibilite Mwen menm ak iston modifikasyon nan tout Lye jeometrik la.An menm tan an antijèn ak eksitasyon sitokin sinèrji pwovoke (prezimableman via NFAT ak lalwa Florid faktè) ekspresyon ki nan filiation-espesifik faktè transcription ki kenbe estati a transcriptionally konpetan nan jèn yo sitokin.Tankou NFAT2 yo, faktè filiation-espesifik (T-parye ak GATA3 nan Th1 ak selil Th2, respektivman) autoregulate ekspresyon pwòp yo, enben, kontribiye nan antretyen nan eta a différenciés; sou restimulation ak antijèn yo, yo kolabore ak NFAT pwovoke rapid, segondè -nivo ekspresyon de jèn yo sitokin.
NFAT se ki eksprime nan kalite selil ak anpil kontribye nan fonksyon divès selilè (Crabtree ak Olson 2002;Horsley ak Pavlath 2002;Graef et al 2003.;. Hill-Eubanks et al 2003).Jan nou te diskite nan seksyon anvan yo, kontèks la selilè, sous la ak distribisyon nan Ca la2+/calcineurin siyal, nati a nan lòt siyal ki aktive nan menm tan an, ak fleksiblite nan NFAT nan fòme konplèks transkripsyon ak patnè diferan, tout fè kontribisyon enpòtan nan pwodiksyon final la biyolojik.Nan seksyon sa a nou diskite twa sistèm chwazi nan diferansyasyon selilè nan ki Ca2+/calcineurin siyal ak aktivasyon NFAT yo te enplike.
Tankou diferansyasyon Th1/Th2, diferansyasyon osteoklast a reprezante yon chwa devlopman nan ki NFAT kondui yon selil précurseur komen nan direksyon youn nan de liyaj frè ak sè distenk (macrophages makwofaj oswa OSTEOKCLAS) pa kontwole ekspresyon an nan yon sou espesifik nan jèn sib.Nan devlopman tiyo kadyak, NFAT ki rele sou fè yon spatial ak tanporèl kontribisyon egzak nan yon pwogram morfojenetik konplèks, nan ki deklanchman NFAT nan yon sou nan selil yo nan yon tan trè espesifik anpil ti se esansyèl pou renovasyon tisi.Nan ralanti-kontraksyon diferansyasyon fibre nan misk zo, NFAT patisipe nan aktivite-depandan rprogramasyon nan chèn lou myozen (MyHC) ekspresyon jèn, kèk yon Ca2+siyal ki reflete yon chanjman pwolonje nan modèl la nan aktivite kontraktil, ak pwomès yon chanjman nan fenotipik yon selil konplètman différenciés.
OSTEOKCLAS se kle patisipan yo selilè nan rezorpsyon nan zo yo ak renovasyon.Yo soti nan diferansye precursor ki fè pati filiation a ki anba enfliyans a siyal yo nan osteoblas oswa zo mwèl selil stroma (Monosiet/makrofajikChambers 2000;Teitelbaum 2000).Sekrete M-CSF ak RANKL prezante sou sifas la nan osteoblas oswa selil stroma yo se siyal yo esansyèl nan vivo, ak molekil lòt eksetera siyal ak Adhesion substra tou jwe yon wòl.Faktè yo transcription c-Ban M Fos ak NFκB yo te rekonèt kòm esansyèl pou diferansyasyon osteoklast ki baze sou fenotipik la osteopetrotic nan c Ban M Fos--yo ak NFκB-ensufizant sourit (Grigoriadis et al 1994.;Franzoso et al 1997.).Diferansyasyon osteoklast se yon pwosesis ki fèt sou plizyè jou (Fig. 8), avèk ekspresyon sekans nan makè, epi, anjeneral, fizyon nan selil multinucleated.Fully matirite selil osteoclastic yo te make pa ekspresyon ki nan reseptè a Calcitonin (Hattersley ak Chambers 1989) ak kapasite la nan zo resorb.
Osteoclastogenesis.Diferansyasyon osteoklast se yon pwosesis ki fèt sou multistep pandan plizyè jou.Etap li yo te vinn jenetikman defini pa pwen an nan ki se devlopman osteoklast yo te arete nan bèt lè fonksyon an nan jèn espesifik yo absan (ti bwat jòn).Premye etap yo byen bonè nan angajman liyaj yo Monosiet/makrofajik/osteoklast ak siviv la ak pwopagasyon selil précurseur mande pou faktè a transcription PU.1 ak siyal la bay nan M-CSF.Diferansyasyon mande pou siyal la plis apwovizyone pa RANKL, ak siyal via faktè sa yo transcription c-Ban M Fos ak NFκB.Travay resan endike siyal via NFAT tou se esansyèl.Selilè polarization ak atachman pwodiktif substra an zo, yon avantou pou zo rezorpsyon, depann sou αvβ3entegrin ak entra siyal pwoteyin TRAF6 a ak c-SRC.Jouk nan zo rezorpsyon pa konplètman différenciés OSTEOKCLAS se te pote soti nan pwoteyin efèkteur ki gen ladan katèpsin K, Cerbón anidraz II, ak yon H espesifik+ATPase.Figi reenprime avèk pèmisyon soti nan Teitelbaum (2000).© 2000 American Association pou Avansman nan Syans.
Divès kalite modèl eksperimantal ki fèt sou diferansyasyon osteoklast te devlope.Konbinezon a de M CSF-yo ak RANKL idrosolubl pral sipòte diferansyasyon nan OSTEOKCLAS nan yon popilasyon melanje nan selil mwèl zo oswa selil larat (Fig 9.;Lacey et al 1998.;. Yasuda et al 1998), ak enklizyon nan TGFβ ogmante sede a nan selil yo diferansye (Chambers 2000).Se konpleksite nan selilè nan modèl an redwi nan syans lè l sèvi avèk RAW264.7 liy lan Monosiet/makrofajik selil, ki subi diferansyasyon lè ankouraje ak RANKL idrosolubl poukont ou oswa avèk RANKL ansanm ak siyal anplis (Hsu et al 1999.;Meiyanto et al 2001.;. Ishida et al 2002;chi et al 2002.).Ak kèk pwotokòl, RAW264.7 selil pwogrè nan selil multinucleated osteoklast-tankou sa eksprime Calcitonin reseptè (chi et al 2002.) epi yo kapab zo resorb nan vitro (Hsu et al 1999.;Meiyanto et al 2001.;chi et al. 2002).
Selil mwèl zo ka pwovoke distenksyon nan OSTEOKCLAS nan vitro.Macrophages makwofaj sourit mwèl zo yo te trete yo ak M CSF-yo ak RANKL nan epwouvèt pou 6 d.Selil yo foto yo tache ak dantin balèn, yon sib altènatif pou rezorpsyon pa OSTEOKCLAS.Se tout ekspresyon nan pwogram lan diferansyasyon osteoklast nan selil sa yo demontre nan fò yo tartrate ki reziste tach fosfataz asid (koulè wouj violèt) ak pa twou yo rezorpsyon (flèch) vizib adjasan a kèk nan selil yo.Bar, 50μm.Mikroskopi kredite Debora Novack, reenprime avèk pèmisyon soti nan Teitelbaum (2000).© 2000 American Association pou Avansman nan Syans.
Tou de calcineurin siyal ak NFAT yo te enplike nan diferansyasyon nan OSTEOKCLAS.Nan yon rapò byen bonè lè l sèvi avèk zo manm kiltive soti nan rat fetis, CSA pa t 'chanje okòmansman zo rezorpsyon, men diminye rezorpsyon zo apre plizyè jou nan kilti, yon jwenn atribiye a anpèchman li yo nan fòmasyon osteoklast (Orcel et al. 1991).Gen yon koneksyon ant plis irezistib calcineurin ak diferansyasyon osteoklast te fè nan yon modèl kilti mwèl zo, nan ki swa CSA oswa FK506 te lakòz yon anpèchman konsantrasyon-depandan de différenciation de tartrate ki reziste fosfataz asid (pèlen)-pozitif selil multinucleated (Takayanagi et al. 2002).Menm jan an tou, nan modèl la selil RAW264.7 nan osteoclastogenesis, CSA bloke fòmasyon RANKL-pwovoke nan selil multinucleated (Ishida et al. 2002), ak swa oswa CSA FK506 lajman inibe fòmasyon nan selil multinucleated ak leve-règleman pou kodon Calcitonin reseptè pa la konbinezon de M-CSF, RANKL, ak TGFβ (chi et al. 2002).De liy apa prèv enplije NFAT2 nan pwosesis la.Premyèman, NFAT2-/-selil ES neglije voye distenksyon nan OSTEOKCLAS anba kondisyon nan ki bwa-kalite selil diferansye (Takayanagi et al 2002.).Dezyèmman, nan RAW264.7 selil, rediksyon nan nivo NFAT2 pwoteyin pa entwodiksyon nan yon antisense NFAT2 konstwi mimicked efè a Inhibition nan CSA sou fòmasyon nan selil multinucleated (Ishida et al. 2002).Konklizyon an lèt se pwovizwa, paske san atann efè a pa t 'mande pou endiksyon an kodon an antisense ak doxycycline, e paske pa gen okenn konstwi antisense kontwòl yo te teste yo.
Tou de eksperyans yo ak selil mwèl zo (Takayanagi et al. 2002) ak moun ki gen selil RAW264.7 (Ishida et al. 2002) te bay prèv ki montre yon pwosesis diferansyasyon de-etap, nan ki se premye NFAT2 ekspresyon chanje soti nan yon ba relativman nan yon nivo pa faktè transcription enduktibl ki gen ladan c Ban M Fos-yo ak NFκB relativman wo, ak Lè sa a, NFAT2 kolabor yo avèk kèk nan pwoteyin yo menm aktive transcription soti nan pwomotè jèn yo karakteristik diferansyasyon tèminal.Tou depan de modèl la eksperimantal, gen diferans nan detay nan etap la an premye.Nan OSTEOKCLAS mwèl zo, FK506 bloke NFAT2 kodon ak endiksyon pwoteyin, ak nan overèkspresyon NFAT2 ekspresyon fòse jèn ki andojèn NFAT2.Anplis, C-Ban M Fos te nesesè pou NFAT2 ekspresyon.Rezilta sa yo se prèv ki montre trajektwa Indirect la calcineurin-NFAT patisipe nan NFAT2 endiksyon nan NFATAP1 sit konpoze nan pwomotè a NFAT2, yon mekanis ki te dokimante te deja nan selil T (Chuvpilo et al 2002.;. Zhou et al 2002).Nan RAW264.7 selil, nan kontras, CSA pa t 'blòk NFAT2 endiksyon pwoteyin oswa ekspresyon pèlen, menm si li anpeche pwogresyon nan selil multinucleated (Ishida et al. 2002).Diferans lan se pa yon erè pi gwo, men pito sijere ke li posib kontoune egzijans pou NFAT lè sèten faktè transcription lòt yo prezan nan kantite sifi.Li klè soti nan lòt prèv ki kontèks la siyal nan RAW264.7 selil divèrj soti nan ke nan precursor yo nan zo osteoklast mwèl, paske RAW264.7 selil bezwen sèlman RANKL eksitasyon deklanche diferansyasyon.
Pwen ki pa te klarifye pou différencier selil mwèl zo yo se sous nan Ca2+siyallaki inisye leve-règleman jèn ki NFAT2 epi si NFAT2 poukont li oswa yon lòt pwoteyin NFAT-fanmi transmèt Ca la2+siyal nan tan lontan.Gen NFAT4 kodon te detekte nan analiz ADN mikropus nan yon popilasyon selil mwèl zo ki gen precursor nan OSTEOKCLAS (M. Sǔsǎ, pèr. Comm.), Ak NFAT1 pwoteyin, ak kodon NFAT4 yo te dokimante nan RAW264.7 selil (Wang et al. 1995;Ishida et al 2002.).Li kapab prezime ke, pi lwen pase tan lontan an endiksyon, NFAT2 ekspresyon vin endepandan ranfòse kòm pwoteyin nan akimile epi li se aktive.
Nan etap nan dezyèm nan diferansyasyon, lè NFAT kolabor ak lòt faktè ki bay kontwòl yon koleksyon jèn diferansyasyon, baz la pou siyal transkripsyon li se klè.Nivo NFAT pwoteyin yo wo anpil.Ki fèk akimile NFAT2 pwoteyin ki nan premye sitou sitoplasmik, tou de nan différencier selil mwèl zo ak nan RAW264.7 selil (Ishida et al 2002.;Takayanagi et al 2002.).Kòm yon pati nan pwosesis la diferansyasyon, RANKL mennen nan sitoplasmik Ca2+vibration apre ~ 24 h (Takayanagi et al. 2002), ak NFAT2 vin sitou nikleyè pa 72 h nan différencier OSTEOKCLAS mwèl zo, ak pa jou 2 nan eksitasyon ki gen nan RANKL RAW264.7 selil (Ishida et al 2002.;. Takayanagi et al 2002).
Jèn Sib pou NFAT pouvwa enkli anpil nan makè yo diferansyasyon definitif nan OSTEOKCLAS.Sekans tipik nan NFAT-AP1 konpoze sit yo ka rekonèt nan pwomotè yo nan jèn osteoklast plizyè, ki gen ladan pèlen an kodaj jèn ak reseptè Calcitonin (Anusaksathien et al 2001.; J. Nardone, unpubl.).NFAT2 ak c-Ban M Fos aji sinèrjetik nan pwomotè a pèlen, ak kowoperasyon sa a egzije pou NFAT2 résidus yo ki te montre yo estabilize NFAT la-AP1 entèraksyon (Takayanagi et al. 2002), ki annakò ak NFAT-AP1 koperasyon nan sit konpoze nan pwomotè a pèlen.Overèkspresyon nan NFAT2 nan selil précurseur osteoklast lakòz diferansyasyon nan absans la nan RANKL (Takayanagi et al. 2002).Yon entèpretasyon fizik, nan limit ki konpoze NFAT-AP1 sit yo te itilize, se ke yon wo nivo de NFAT orè ekilib la pou fòmasyon konplèks sou ADN pou ke nivo yo pi ba la AP1 pwoteyin prezante san yo pa eksitasyon RANKL yo ase.Li se konvenkan ki yon chanjman ki sanble fèt nan kondisyon pou lòt faktè transcription kolabore lè NFAT2 se overexpressed.
Modèl yo de différenciation osteoklast yo atire preparasyon eksperimantal pou etidye ki jan NFAT siyal se entegre ak entrain lòt nan yon pwosesis pwogresis nan diferansyasyon.Eksperyans yo byen lwen tèlman gen dekouvri yon seri divès jèn sib potansyèl ki gen ladan deja karakterize makè nan diferansyasyon osteoklast ak jèn yo montre yo pa analiz mikropus yo dwe pwovoke nan différencier OSTEOKCLAS (Cappellen et al 2002.;Takayanagi et al 2002.), ak nan RAW264. 7 selil (Ishida et al. 2002).Sa yo ki byen defini nan vitro modèl sa pral pèmèt epluchaj de pli zan pli bon nan wòl nan NFAT nan diferansyasyon nan OSTEOKCLAS nan selil précurseur yo, an tèm de ki jèn yo kontwole, tan an sou endiksyon yo, kote yo pwomotè kote NFAT angaj, ak patnè a pwoteyin ki kolabore nan endiksyon jèn.
Devlopman vètebre yo kè se yon koregrafye pwogresyon-konplèks modele nan tan ak espas-soti nan spesifikasyon nan mezodèm kardyojenik nan yon anatomik òganize ak kè fonksyone (Fishman ak Chien 1997;Sucov 1998;Bruneau 2002;McFadden ak Olson 2002).One eleman enpòtan nan cardiogenesis se fòmasyon nan tiyo ant devlope chanm yo orikulo ak vantrikul ak nan aparèy la ekoulman pwodiksyon (Eisenberg ak Markwald 1995).Nan deskripsyon, pwosesis sa a egzije pou spesifikasyon nan lokal yo nan ki primordya nan tiyo pral fòme; élaboration inisyal la nan yon matris aselilè sou sit sa yo; popilasyon an nan sa a matrix nan selil ki orijine nan andotelyal la byen bonè; epi ki fèt aprè selil pwopagasyon, pwodiksyon nan materyèl matris, ak renovasyon (Fig. 10).
Schematic gade nan fòmasyon tiyo kadyak.Tib an kè primitif konsiste de de kouch selilè, yon kouch ekstèn yo devlope myokard ak yon kouch entèn pou yo devlope endocardium.Okòmansman, kousen yo kadyak fòm matris kòm lokalman epè eksetera ant kouch selil yo ak veso endocardial.Apre sa kèk selil kouch endocardial Koupe pati soti nan vwazen yo, sibi yon andotelyo tranzisyon mezanchimateuz, ak imigre nan kousen ki kache kadyak.Sa a se migrasyon ki te swiv pa sekresyon nan eleman adisyonèl nan matris eksetera, pwopagasyon selilè, diferansyasyon pi lwen, ak renovasyon nan tiyo an kòm yon antye nan mòfolojik definitif li yo.Nan dyagram ki anba schematic, etikèt endike andotelyo (E) ak veso (M) kouch yo pou oryantasyon, aselilè primordium la kadyak oswa kousen kousen an kadyak (C), ak valv la nèt te fòme (V).
Gen vize Gene enplike NFAT2 nan pwosesis sa a devlopman.Sourit omozigot pou de reyur diferan sèl-EXON nan NFAT2 domaj yo montre jèn nan tiyo kadyak ak fòmasyon entèrorikulèr (Fig 11.;. de la Pompa et al 1998;. Ranger et al 1998a).Annakò avèk defisi yo obsève nan devlopman, NFAT2 kodon ak pwoteyin yo prezan nan andotelyal murin kadyak atravè peryòd la nan morfojenèz kadyak ki sòti nan yon tib ki senp nan yon kè kat-rklwazone (de la Pompa et al 1998.;. Ranger et al 1998a;Kim et al. 2001).NFAT2 se pa sa detekte nan de lòt klas yo nan selil yo patisipe dirèkteman nan devlopman tiyo, selil veso ak kadyak kousen selil mezanchimateuz.
Devlopman nan tiyo yo kadyak se nòmal nan NFAT2-null anbriyon sourit.Mikrografi nan seksyon ki sot nan kè sourit nan E13.5.Nan faz sa a nan bwa-kalite anbriyon, tiyo yo orikulovantrikulèr (flèch) te fòme e yo te anpil remodeled.Nan NFAT2-null sourit, tiyo yo orikulovantrikulèr (flèch) ki mal devlope.Figi reenprime avèk pèmisyon nan men de la Pompa al et.(1998).© 1998 Gwoup nan Piblikasyon lanati.
NFAT se aktive nan andotelyal la kadyak nan bwa-kalite anbriyon.Se pwoteyin nan selil la NFAT2 endocardial pawa kousen yo kadyak sitou lokalize nwayo selil la nan peryòd ki soti nan jou ki enpòtan anbriyon 8.5 (E8.5) nan E12.5, epi ki se lokalizasyon nikleyè li yo ranvèse pa yon gwo konsantrasyon nan CSA oswa FK506 aplike a anbriyon an antye (de la Pompa et al 1998.;. Ranger et al 1998a).Sa yo obsèvasyon yo konfòme yo ak yon siyal kontinyèl lokal, ki soti nan myokard oswa nan endocardium poukont li, ki aji intracellularly nan Ca la2+/calcineurin trajektwa aktive NFAT.Likid fòs taye lenn yo tou chans deklanche oswa Module transcription lokalman nan kè a anbriyon (ov et al. 2003), men koneksyon yo a deklanchman nan NFAT pa te envestige.Yon pwopozisyon mwens konvansyonèl yo, ki baze sou lokalizasyon an redwi nikleyè nan NFAT2 nan andotelyal kanal orikulovantrikulèr nan connexin-45-null anbriyon sourit nan E9.5, se ke yon siyal aktive Ca2+/calcineurin trajektwaapropagation Latexo genyen ant selil endocardial atravè diferans rakor (Kumai et al. 2000).Sepandan, connexin-45 an majorite ki eksprime nan myokard olye ke nan andotelyal (Alcoléa et al. 1999), e deja a E9 E9.5-, myokard nan connexin-45-null anbriyon sourit montre kondiksyon gen pwoblèm ak aktivite kontraktil nan orikulovantrikulèr a kanal (Kumai et al. 2000).Se konsa, obsèvasyon ki fèt yo nan connexin-45-null anbriyon ta ka egalman dwe eksplike an tèm plis konvansyonèl yo, swa pa redwi siyal soti nan myokard oswa pa ensiste redwi taye lenn.
Yon siyal posib lokal yo, pou deklanchman NFAT se VEGF, ki deklannche enpòte nikleyè nan NFAT2 nan selil tiyo kwonik andotelyo kiltive ki sot nan kè postnato moun (Johnson et al. 2003), menm jan VEGF deklannche aktivasyon an NFAT1 nan selil vaskilè andotelyo (Armesilla et al. 1999;Hernández et al 2001.).VEGF ak VEGF-R2/Flk-1 reseptè li yo ki ap prezan nan rudiman nan kè, epi li se li te ye ki ekspresyon ogmante nan VEGF nan E10terminates transfòmasyon an andotelyo mezanchimateuz nan tiyo primordya a epi pètèt fè pwomosyon ekspansyon ak diferansyasyon kouch selil nan andotelyo (Dò et al.2001,2003).Etandone ke NFAT pwoteyin se nikleyè osi bonè ke lè E8.5, si, an reyalite, se VEGF deklanche direktè lekòl la pou deklanchman NFAT, menm nivo yo ki ba nan prezan VEGF anvan E10have jwe yon wòl dirèk nan fòmasyon tiyo kadyak.
Li pa te rezoud si kondisyon an kritik pou NFAT2 nan devlopman tiyo kadyak, se pou transcription nan yon jèn (oswa jèn) pandan renovasyon nan kousen yo kadyak nan mòfolojik la tiyo definitif, oswa pou transcription nan andotelyal byen bonè ki kouche kontèks la selilè pou pita pran desizyon nan devlopman lè selil sa yo ranpli diferansyasyon kòm andotelyal oswa kite andotelyal la yo epi yo vin kadyak kousen selil mezanchimateuz.Lokalizasyon an enpòtan nikleyè nan NFAT2 tou de bonè nan andotelyal nan tib la kè ak pita nan andotelyal pil sou pil yo kousen yo kadyak sa a annakò avèk swa senaryo.Li te tou rete yo dwe detèmine si wi ou non anomali yo ki nan sourit yo ensufizant nan NFAT2 yo ki te koze pa yon nivo chanje ak distribisyon nan ekspresyon jèn yo andotelyo ki komen nan andotelyal kadyak yo ak vaskilè, oubyen ki ka lakòz nan echèk li soti jèn ki yo espesifik ak andotelyal kadyak.Ekspresyon an preferansyèl nan NFAT2 ak GATA5 nan sijesyon kadyak andotelyo selil nan posibilite pou pita.
Gen Insight nan objektif yo transkripsyon nan etap nan devlopman pita kadyak andotelyo en nan NFAT2 soti nan esperyans ak liy lan selil TC13 (al Moustafa ak Chalifour 1993), ki sèvi kòm yon modèl de différenciation de mezodèm kadyak nan endocardium.Nan selil sa yo, NFAT2 ak GATA5 sinèrjetik aktive yon repòtè luciferase lye nan andotelen 1 a-(EDN1) pwomotè (Nemer ak Nemer 2002).Redwi ekspresyon de andotelen 1-pa ta pou kont li eksplike domaj yo nan NFAT2-null sourit, paske fenotipik la kadyak nan EDN1-null sourit gen penetrans olye ba yo ak se fondamantalman restriksyon nan aparèy la ekoulman pwodiksyon (Kurihara et al. 1995).Sepandan, GATA5 se yon faktè kle nan transcription ekspresyon de repètwa a nan TC13 selil andotelyo/endocardial (Nemer ak Nemer 2002), ak gen chans rive nan jwe yon wòl ki sanble nan anbriyon an nan ekspresyon li yo nan precardiac mezodèm ak restriksyon pwogresis li yo, nan la kè, nan andotelyal pandan cardiogenesis byen bonè (Morrisey et al. 1997).Nan etabli ki NFAT2 ka kolabore ak GATA5, egzanp lan nan pwomotè a EDN1 en posibilite ke pwomotè jèn endocardial yo ap vin yon ka etid pou entèraksyon fonksyonèl ak byochimik ki nan NFAT-yo ak pwoteyin gata-fanmi an.
Mamifè misk zo yo se yon mozayik nan fib nan misk ki diferan nan konpleman yo nan myofibrillar pwoteyin ak nan anzim metabolik, se poutèt sa nan pwopriyete kontraktil yo (Fig. 12).Pwopriyete yo kontraktil nan fib nan misk moun correspond ak MyHC izoform a eksprime.Kidonk, yon klasifikasyon divize itil fib nan misk nan kat kalite direktè lekòl: ralanti-kontraksyon fib ki eksprime MyHC mwen, ak twa subtypes an vit-kontraksyon fib ki eksprime MyHC lya, iid, oswa IIB ki, respektivman (Pette ak Staron 2000).Chanjman lontan nan aktivite a kontraktil nan yon fib nan misk différenciés ka chanje ekspresyon jèn yo nan MyHC ak lòt, epi konsa kapab lakòz yon tranzisyon nan yon fib nan misk ki deja egziste soti nan yon klas nan yon lòt.Konplete tout moun ki tankou tranzisyon yon egzije pou semèn, en woulman nan dousman nan myofibrillar pwoteyin.
Nan misk fib pwopriyete kontraktil correspond ak izoform a prezan myozen.Sa a te premye pwen yo ki etabli pa obsève pwopriyete yo kontraktil nan inite motè endividyèl, tou sou-ansanm fib nan misk ki genyen kontra lè se yon motè sèl axon nè ankouraje.Nan eksperyans lan ilistre, twa klas nan repons mekanik yo te obsève nan gastroknemyen chat, ak deziyen FF, FR, ak s. (Nan klasman an te adopte nan revizyon sa a, FF motè inite konpoze de IIB ki tape oswa fib IID, inite FR nan kalite lya fib, ak S inite nan kalite fib mwen.) repons yo se pi fiable klase pa to la bès nan tansyon pik pandan repete tren nan eksitasyon (fatig) ak pa prezans la oswa absans nan yon "Sag" ti tay nan repons lan nan yon yon sèl tren nan stimuli (tetanòs).Apre pwopriyete yo kontraktil yo te detèmine, fib nan misk ki fè pati inite a motè te make pa eksitasyon pwolonje réduir magazen yo nan glikojèn, ak seri kwa-seksyon yo te fè soti nan misk la.Kouche nan kwa-seksyon ki soti nan misk yo menm ki gen mekanik repons yo montre nankiteamontre fib ki te make pa rediksyon nan glikojèn (flèch) ak tach la pou myofibrillar ATPase anba kondisyon diferan.Izoform myozen Endividyèl gen diferan intrinsèques aktivite ATPase ak diferan sansiblite preincubation nan pH 4.65, ak karakteristik sa a se aparan nan modèl la mozayik nan tach ATPase.Sepandan, tout moun fib ki nan misk inèrve pa yon sèl axon pataje yon istwa komen nan aktivite anvan eksperyans lan, epi yo gen menm myofibrillar ATPase tach.Esperyans sa a pa t 'fèt yo repons si fib nan misk moun eksprime yon izoform sèl nan MyHC oswa yon melanj de izoform.Sepandan, ki pi resan syans nan diseke fib nan misk sèl gen dokimante korelasyon la sere ant nan misk pwopriyete kontraktil, espesyalman vitès nan kontraksyon, ak espesifik myozen izoform a eksprime (pou revizyon an, wèPette ak Staron 2000).Figi modifye ak pèmisyon soti nan Burke et al.(1971).© 1971 American Association pou Avansman nan Syans.
Calcineurin, NFAT, ak endiksyon nan ekspresyon jèn MyHC mwen: Calcineurin se klèman enplike nan tranzisyon an nan ki konplètman différenciés vit-kontraksyon fib nan misk yo se pwovoke pa aktivite kwonik eksprime sa yo panse ralanti-kontraksyon MyHC I. Nan yon sèl modèl eksperimantal, myotubes soti nan lapen tibebe ki fèk fèt misk hindlimb yo te grandi nan kilti sou microcarriers jelatin chaplèt, ki bay Anchorage fèm pou myotubes yo, epi anpeche detachman an myotubes kontra ki gen matirite ki fèt anjeneral nan kilti (Kubis et al. 1997).Sou yon peryòd de semèn, kilti yo gen ase matirite a ki genyen yon melanj de kontraksyon an vit-izoform MyHC lya, iid, ak IIB ki, epi ki nivo neglijab nan kontraksyon an ralanti-MyHC mwen (Kubis et al 1997.;. Meißner et al2000,2001;Kubis et al 2002.).Elektrik eksitasyon nan yon karakteristik modèl nan aktivite nan ralanti-kontraksyon misk chanje kou a nan spirasyon, sa ki lakòz ekspresyon ki wo nan kodon MyHC mwen ak pwoteyin (Meißner et al 2001.;Kubis et al 2002.).Ca la2+yonofor A23187 mimicked sa a efè nan eksitasyon (Kubis et al 1997.;. Meißner et al2000,2001), ak CSA anpeche leve-règleman an nan MyHC mwen kodon ak pwoteyin nan tou de ka (Meißner et al 2001.), enben, enplikan yon Ca2+/calcineurin trajektwa nan pwosesis la.Yon modèl dezyèm egzamine izole moun fib nan misk zo soti nan sourit kour dwa flechiseur (Liu ak Schneider 1998).Sa a se nan misk ki konpoze sitou nan vit-kontraksyon fib, ak MyHC mwen ekspresyon ki se pa detekte nan majorite a nan fib pa sèl-fib ranvèse transcription PCR-(RT-PCR;Liu ak Schneider 1998).Lè fib misk yo izole te ajite nan yon karakteristik modèl nan ralanti-kontraksyon nan misk, MyHC mwen kodon te vin detekte nan prèske tout fib endividyèl yo nan lespas 6 d (Liu ak Schneider 1998).Leve-Règleman an nan kodon MyHC mwen menm mwen nan sa yo fè eksperyans nan vitro dirèkteman paralèl ki obsève sou eksitasyon konparab elektrik an vit-kontraksyon misk nan vivo (Kirschbaum et al 1990.;Brownson et al 1992.;Windisch et al 1998.).Tou de nan misk entak ankouraje ansyen vivo ak nan myotubes yo lapen, se yon ogmantasyon nan kodon MyHC mwen detekte osi bonè ke 24 h apre aparisyon nan eksitasyon (Barton-Davis et al 1996.;. Kubis et al2002,2003).
Plizyè lòt pwotokòl eksperimantal gen enplike calcineurin nan ranplasman aktivite-depandan nan MyHC izoform II pa MyHC mwen menm mwen nan vivo (Dunn et al 1999.;. Serrano te et al 2001;Irintchev et al 2002.;Pallafacchina et al 2002.; pou revizyon an, wèSchiaffino ak Serrano te 2002).Pou egzanp, CSA, FK506, oswa overèkspresyon nan yon fragman nan inhibitor inibitè la calcineurin Cain/Cabin1 blòk leve-règleman an nan MyHC mwen pwovoke nan rejenerateur rat oswa sourit nan misk soleèr pa siyal fizyolojik soti nan nè li yo (Serrano te et al 2001.;Irintchev et. al 2002;Pallafacchina et al 2002.).Menm jan an tou CSA blòk leve-règleman an deklanche nan soleèr denervated rejenerateur pa elèktrik ankourajman (Fig 13.;Serrano te et al 2001.).Nan sa yo protocoles, selil satelit nan misk raple devlopman myoblast pwogresyon myotube fib a nan misk ak ekspresyon nan sekans nan izoform myozen ki fèt pandan devlopman soleèr, ak wout yo siyal ak eleman pwomotè yo rele nan jwe yo kapab fè yo pi konplèks pase nan ka a senp nan elektrik eksitasyon nan konplètman différenciés fib nan misk vit-kontraksyon.Blòk CSA ogmantasyon nan MyHC mwen kodon ak MyHC I-pozitif fib te pote sou pa èksperimantal pwovoke Surcharge nan plantaris sourit nan vivo (Dunn et al. 1999).Modèl sa a eksperimantal tou deklannche plis siyal wout, paske li mennen nan yon ipèrtrofi enpòtan konpansatwa ki okòmansman ogmante ekspresyon ki nan izoform myozen plizyè.Finalman, calcineurin pouvwa pou kontribiye pou antretyen nan ekspresyon MyHC mwen menm mwen nan ralanti-kontraksyon misk nan fib vivo, paske rezilta kwonik tretman CSA nan ranplasman an pati ki nan pwoteyin MyHC mwen pa vit-kontraksyon izoform myozen nan misk la soleèr nan sourit ak rat (Chin. et al 1998;Bigard et al 2000.;Irintchev et al 2002.).Malgre ke nan modèl vivo diferan la an detay soti nan la nan vitro modèl dekri anwo a, kolektivman jwenn sa yo ranfòse mesaj la ki calcineurin tradwi yon siyal pou yo eksprime sa yo MyHC I.
CSA anpeche yo eksprime sa yo MyHC mwen an repons a nan aktivite li.Rat misk soleèr te denervated, domaje ak bupivakèn, ak pèmèt yo relanse.Kwa-seksyon yo te pran apre Asid ki sòti nan yon misk ki pa t 'janm ankouraje (kite), yon misk ki te ankouraje elektrik nan yon modèl tire fè l sanble souvan ralanti-kontraksyon aktivite nan misk (sant), ak yon misk ki te elektrik ankouraje epi pou yo trete ak CSA (dwa).Tach ak yon antikò MyHC mwen demontre ke mwen MyHC pwoteyin te prezan nan a vas majorite de fib nan misk la ankouraje, men se pa nan fib nan misk la unstimulated, e ke aparans nan MyHC mwen te anpeche pa CSA.Figi reenprime avèk pèmisyon soti nan Serrano te et al.(2001).© 2001 American Association pou Avansman nan Syans.
Prèv ki montre NFAT se yon efèkteur transkripsyon pou ekspresyon jèn MyHC mwen se pi plis Indirect.MRNAs NFAT ak pwoteyin yo prezan nan misk zo, ki gen ladan myotubes yo lapen grandi sou pèl jelatin (Hoey et al 1995.;Abbott et al 1998.;. Dunn et al 2000;. Swoap et al 2000;Meißner et al 2001.;Kubis et al. 2002).NFAT2, oswa NFAT2-gfp eksprime soti nan yon vektè adeno-viris, se aktive ak importés nan nwayo a lè myotubes yo oswa fib nan misk yo se elektrik ankouraje, epi ki se repons sa a anpeche pa CSA (Y. Liu et al 2001.; Kubis et al.2002,2003).Se Nikleyè enpòte obsève nan repons a modèl espesifik nan eksitasyon ki pwodui MyHC mwen endiksyon, men se pa pou bay repons pou yon modèl ki neglije voye yon pwovoke MyHC mwen (Kubis et al. 2002).Kidonk, pwouve, NFAT se yon transkripsyon apwopriye efèkteur gen rapò aktivite nan misk ak ekspresyon MyHC jèn mwen, swa dirèkteman pa obligatwa li nan MyHC a, mwen pwomotè oubyen endirèkteman atravè reglemante jèn ki kontwole MyHC mwen endiksyon.
NFAT deklanchman pa aktivite nan misk: Ki jan entra Ca2+siyal nan fib nan misk zo aktive NFAT?Kontra selil misk zo jenere Spikes nan sitoplasmik Ca2+konsantrasyon ki anpil anpil kout epi souvan konpare ak Ca2+vibration nan selil T yo.Gen entèpretasyon nan konvansyonèl te ke kout Spikes kontraksyon an kontwòl, Lè nou konsidere ke yon elevasyon soutni nan debaz Ca2+kontwole deklanchman transkripsyon.Sa a entèpretasyon pouvwa gen yon Senplifikasyon.Klèman, NFAT nan modèl yo eksperimantal ka reponn ak elve Ca bulb2+, e yo ka MyHC mwen kodon ap lakòz, jan yo montre nan eksperyans lè l sèvi avèk Ca2+yonofor (Kubis et al 1997.; Meißner et al.2000,2001;Y. Liu et al. 2001).Genyen tou prèv ki montre bulb Ca2+nan konplètman différenciés ralanti-kontraksyon fib se modèst ki pi wo pase sa ki nan vit-kontraksyon fib (Carroll et al. 1997), yon sitiyasyon ki kapab kontribye nan antretyen an nan ekspresyon jèn MyHC mwen menm mwen nan ralanti- kontraksyon fib.Sepandan, eksitasyon ki inisye chanje nan MyHC mwen ekspresyon nan modèl yo eksperimantal nan vitro pwodwi pa gen okenn chanjman ki fèt nan vit Ca2+Tranzitwayoak okenn chanjman nan bulb Ca2+(Liu et al 1999.;Kubis et al 2003.).Se konsa, byenke eksitasyon kontinyèl elektrik kondwi anba kèk kondisyon modere ogmantasyon nan bulb Ca2+(Sreter et al 1987.;. Carroll et al 1999), ki wo bulb Ca2+se pa yon pati obligatwa nan calcineurin-MyHC trajektwa an mwen ni nan deklanchman NFAT.Olye de sa, NFAT a reponn swa nan modèl la nan rapid Ca2+Tranzitwa oswa nan ki trè chanjman lokalize nan Ca2+konsantrasyon ki pa detekte kòm globalman elve Ca bulb2+.Nan nenpòt ka, mòd nan deklanchman diferan de mòd nan klasik nan deklanchman NFAT pa yon elevasyon senp soutni nan sitoplasmik Ca2+.
Yon fwa NFAT se aktive, ankò, li montre yon kapasite Roman rive delivre yon siyal nwayo a ki mwayèn nan misk aktivite sou peryòd long, ki gen ladan peryòd lè aktivite sa yo ki koupe nan entèval nan pran repo.Nan tou de modèl eksperimantal te gen yon akimilasyon pwogresis nan NFAT2 nikleyè pandan eksitasyon kontinyèl tanzantan, ak sèlman yon sòti ralanti oswa trè dousman nan NFAT2 nan nwayo a pandan entèval ki genyen ant peryòd eksitasyon (Y. Liu et al 2001.; Kubis et al.2002,2003).Fason frapan, nan myotubes lapen aprè 24 h nan eksitasyon tanzantan, NFAT rete konplètman nikleyè nan majorite a nan selil yo menm 30min apre eksitasyon sispann (Kubis et al. 2003), ak nan fib ki izole nan misk endividyèl, ekspòtasyon an te NFAT2 enkonplè menm 2 h apre eksitasyon te fini (Y. Liu et al. 2001).Ralanti akimilasyon nan nikleyè yo ak ralanti ekspòtasyon nan NFAT2 nan kanpe nan misk zo nan Kontrèman a enpòte a rapid ak ekspòtasyon nan pwoteyin NFAT nan selil T.Mekanis a anbachal se pa sa li te ye: Calcineurin siyal yo kapab pwolonje nan nwayo a nan fib sibi eksitasyon kwonik ki ba-frekans, te kapab kapasite a pou rephosphorylation nan NFAT dwe limite nan nivo ki ba oswa pa anpèchman nan kinaz enpòtan yo, oswa ekspòtasyon nan NFAT soti nan nwayo a ta ka lag dèyè rephosphorylation.
Anprizònman a efektif entra Ca2+siyal Bruneyi restriksyon sou espasyal se de pli zan pli rekonèt (Zaccolo et al. 2002).Fib nan misk zo, an patikilye, ak òganizasyon stereotype yo ultrastruktural, ofri opòtinite pou vas konpartimantasyon espasyal nan siyal, epi li se limajinè ki fòm konpartimantasyon repons lan nan NFAT ak aktivite nan misk.Nan esperyans sa yo nan fib izole nan misk sèl, NFAT2-gfp te prezan nan Z disk yo-(Y. Liu et al. 2001).Calsarcin-fanmi pwoteyin médyasyon obligatwa nan yon pwopòsyon calcineurin nan misk zo a Z disk yo-(Frey et al 2000.;Frey ak Olson 2002), mete tou de calcineurin ak NFAT2-gfp tou pre kote yo nan entra Ca2+lage-junctional triyad -ki fas Z-disk yo.Nan lòt men an, overexpressed NFAT2-gfp pa t 'detèktabl apovri soti nan sit sa yo pa eksitasyon fizyolojik ki pwodwi enpòte omaksimòm nikleyè (Y. Liu et al. 2001), Lè nou konsidere ke andojèn NFAT2 nan myotubes différenciés ta ka esansyèlman kantitativman rekrite nwayo a (Kubis et al. 2003).Petèt sit sa yo Z-liy yo pa nan sous la ki se NFAT2 rekrite nwayo a; altènativman, li pouvwa pou sit sa yo ki se sous la nan kondisyon fizyolojik, men sa overèkspresyon nan NFAT2 gfp-bay anpil pi wo nivo nan pwoteyin pase ka trete avan siyal la ak nikleyè machin enpòte.Li pral enpòtan nan konnen si lokalizasyon an obsève nan NFAT2 gfp-reflete lokalizasyon an NFAT2 andojèn oswa lòt izoform NFAT andojèn nan selil misk yo, epi, si se sa, si distribisyon sa a espasyal se obligatwa pou deklanchman NFAT efikas.
Eleman Pwomotè kontwole MyHC mwen ekspresyon: etap kle yo nan endiksyon aktivite-depandan nan MyHC mwen menm mwen nan vit-kontraksyon fib pa te detaye, men li posib ke long pòte chanjman ki fèt nan estrikti kromatin yo patisipe.MyHC mwen jèn an (aple jèn nan β-MyHC nan literati a kadyak) se nan yon Lye dirèkteman adjasan a jèn nan kadyak α-MyHC.Se sèlman MyHC mwen se nòmalman ki eksprime nan misk zo mamifè yo granmoun.Tou de se nan vivo ak nan vitro, sepandan, tranzisyon soti nan vit kontraksyon-yo ralanti-kontraksyon myozen nan misk zo akonpaye pa ekspresyon ki de pasaj nan kadyak α-MyHC (Peuker et al 1995,.1999;. Kubis et al 1997), sijere chanjman nan estrikti kromatin nan tout rejyon an ki gen jèn ki ki te lye.Kontrèman, β-MyHC (MyHC mwen) se ki eksprime nan devlope amstè kadyak nan misk ak se desann-regulated nan kè a yon ti tan aprè nesans la, ak amenajman ki koresponn nan aksè kromatin yo detekte nan enpòtan DNase mwen sit hypersensibilité 2.3 kb en nan sit la kòmanse transcription ak nan rejyon an pwomotè amon (Rivyè Huang et al 1997.;Rivyè Huang ak Liew 1998).Se Inisyal ekspresyon jèn yo nan pwogram devlopman souvan kontwole pa siyal entrain adrese nan yon sèl modil pwomotè, tandiske ap kontinye ekspresyon ki estab fèmen nan pa transfere kontwòl nan yon lòt modil ki gen sipèpoze, men se pa entrain ki idantik (Davidson 2001).Pou detèmine si gen eleman pwomotè dedye ki inisye kontraksyon an vit-yo ralanti-kontraksyon tranzisyon nan misk zo, li ta itil nan kat jeyografik DNAse sit hypersensibilité mwen menm mwen nan Lye a tout antye nan konplètman différenciés kontraksyon vit-yo ak ralanti-kontraksyon nan misk zo, osi byen ke nan vit-kontraksyon misk zo pandan premye etap yo byen bonè nan tranzisyon an MyHC.
Antretyen nan ekspresyon MyHC mwen menm mwen nan fib différenciés ralanti-kontraksyon misk enplike nan yon amon ~ 600-BP eleman pwomotè ki te montre yo konfere ekspresyon nan ralanti-kontraksyon misk zo nan bèt transjenik (Rindt et al. 1993) ak lòt rejyon regilasyon plis en nan sit la kòmanse transcription (Rindt et al 1993.;. Giger et al 2000).Se egzijans pou eleman en parèt klè nan nivo a ekspresyon ki pi wo nan yon transjèn repòtè kondwi pa yon fragman ~ 5.6-kb nan mwen pwomotè MyHC a, konpare ak nivo nan kondwi pa fragman la pwomotè (600-BPRindt et al. 1993).Malgre ke fragman la pwomotè 5.6-kb te bay ekspresyon ki byen règlemante nan transjèn repòtè li yo nan sourit soleèr (Rindt et al 1993.;. Knotts et al 1996), de nan kat liy transjenik te montre tou inprévu ekspresyon fò nan sourit masetèr (Rindt et al. 1993), yon misk ki pa gen okenn ralanti-kontraksyon fib, ki endike ke menm plis disto rejyon ki gen plis eleman kontwòl transkripsyon rete yo dwe idantifye yo.Analiz comparative sekans, diskite nan yon seksyon anvan yo, ki montre ke gen konsève sekans untranslated yo gaye toupatou nan omwen 12.5 kb en nan sit la kòmanse transcription jèn ki mwen MyHC (J. Nardone, unpubl.).Sa yo obsèvasyon rele pou yon analiz renouvle nan yo ki eleman nan MyHC a, mwen pwomotè konfere ekspresyon nan ralanti-kontraksyon misk nan fib vivo.
Menm si enfòmasyon souCISelemanyoki lye ak aktivite-ap aji nan misk ak ekspresyon MyHC mwen se enkonplè, li ap itil yo konsidere yon ti tan ki jan siyal NFAT ta ka konvèje ak lòt siyal bay kontwòl ekspresyon ki nan misk-espesifik jèn.Idantite selilè kòm nan misk zo se chans yo dwe anrejistre nan pwomotè a jèn pa nan misk-espesifik faktè transcription tankou MyoD-fanmi pwoteyin.Lefèt ke ekspresyon MyHC se pou sansib pou divès entrain, ki gen ladan seri aktivite, loading mekanik, siyal ormon, ak siyal nan devlopman, implique ki gen anpil wout enduktibl ki enpòtan, men nan mitan yo de rele pou fè kòmantè espesyal.MEF2 pwoteyin yo enpòtan nan misk zo epi yo reprezante trajektwa yon dezyèm soti nan calcineurin ADN (Wu et al 2000.;McKinsey et al 2002.).MEF2 se aktif nan tou de type I ralanti-kontraksyon fib ak kalite lya vit-kontraksyon fib, epi ki se en nan calcineurin nan yon trajektwa siyal ki kontwole tranzisyon soti nan IIB ki kalite ak iid vit-kontraksyon fib kalite lya vit-kontraksyon fib nan repons ak aktivite nan misk (Wu et al.2000,2001;Allen ak Leinwand 2002).Nan prensip, MEF2 t 'kapab mare nan konjonksyon avèk NFAT nan kèk pwomotè (Chin et al. 1998) ak siyal transmèt li yo poukont nan pwomotè ak lòt.Genyen tou posibilite a se abitye ki AP1 te kapab kolabore ak NFAT nan pwomotè a MyHC mwen kòm li fè sa nan pwomotè jèn sitokin.Mwen prèv la se Indirect: Premyèman, overèkspresyon nan yon pwoteyin Ras aktive, aji via Ras-MAP trajektwa a kinaz, ki te koze ekspresyon de MyHC mwen menm mwen nan denervated soleèr rejenerateur (. Murgia et al 2000); dezyèm lan, overèkspresyon nan yon fòm dominan-negatif nan Ras anpeche endiksyon an MyHC mwen pa reinnervation (Murgia et al 2000.), ki pwouve kote yo mete Ras nan siyal nòmal fizyolojik; twazyèm, AP1 pwoteyin yo se efèkteur en nan Ras-MAP trajektwa a kinaz; epi finalman, konvenkan konpoze NFAT-AP1 sit yo prezan nan rejyon an pwomotè amon jèn ki MyHC mwen menm mwen nan espès mamifè plizyè (kel et al 1999.; J. Nardone, unpubl.).Sa yo obsèvasyon yo ouvè a entèpretasyon lòt, nan kou, paske trajektwa a kinaz Ras-MAP gen efè abondan sou pwoteyin lòt siyal ak faktè transcription.
Transkripsyon kontwòl sou ralanti-kontraksyon diferansyasyon fib: MyHC ekspresyon jèn mwen pandan tranzisyon soti nan vit kontraksyon-fib nan ralanti-kontraksyon fib se yon sèl eleman ki nan yon rprogramasyon mondyal ki gen ladan chanjman ki fèt nan pwoteyin lòt myofibrillar; nan pwoteyin ki lage, mare, oswa retire Ca2+; ak nan anzim metabolik yo.Li se natirèl nan mande si NFAT lyen Ca2+siyal nan misk zo nan yon batri nan jèn karakteristik kontraksyon ralanti-pwogram nan diferansyasyon fib, men li te limite prèv esperimantal la sou pwen sa a mennen nan entèpretasyon divergent (Chin et al 1998.;Calvo et al 1999.;Swoap et al 2000.;Wu et al 2000.).Plus patisipasyon nan NFAT nan kontwòl sou ralanti-kontraksyon ekspresyon jèn fib pa ta nesesèman vle di ke se opinyon NFAT nan ekselans nan chak nan jèn yo oswa ki NFAT pou kont li deklannche pwogram nan diferansyasyon.Objektif pou plis rechèch yo pral yo idantifye pwomotè yo patikilye nan kontraksyon ralanti-pwogram nan diferansyasyon fib nan ki NFAT kontribye nan ekspresyon, ak ki jan pou yo eksplore kontribisyon li yo nan sa yo ki gen fòm pa pwomotè idantite selil kòm reflete nan estrikti kromatin, pa istwa selil reflete nan konpleman an nan faktè transcription disponib epi kofakteur, ak pa devlopman nan espesifik kontèks-nòmal, aktivite chanje, oswa Asid-nan ki se ralanti-kontraksyon fib pwogram nan diferansyasyon envoke.
Nan revizyon sa a, nou gen devlope de tèm debaz: ki se aktivasyon an NFAT pwoteyin detèmine pa leta fosforilasyon yo, ki reflete entansite nan Ca2+/calcineurin siyal ak aktivite yo ki kinaz plizyè; e ke NFAT transcriptionally aktif entegre entrain soti nan wout miltip grasa entèaksyon li yo ak pwoteyin patnè nan ADN.Kat kalsyòm-regulated pwoteyin yo NFAT divèrje soti nan NFAT5/TonEBP, frè, sè ki pi pre yo nan fanmi an rl, an reta nan evolisyonè istwa, pa trape yon rejyon regilasyon ki te bay yon kanal nouvo pou kominikasyon nan entra Ca2+siyal ADN ak pa trape yon nouvo fleksibilite fizik ak sifas Roman kontakte pwoteyin ki te pèmèt yo kolabore ak yon varyete de pwoteyin patnè nan nwayo la.Sa a diversification molekilè rejwenn yon aparans nan espesyalite byolojik ki inisye filiation la vètebre yo, ak pwoteyin yo NFAT nouvo pran sou yon seri surprenante varye nan wòl espesyalize transkripsyon.Syans yo an detay de fonksyon NFAT nan selil T yo, se yon enpòtan pwen depa, men peye sèlman yon aperçu nan entrain yo varye ak patnè yo se pwoteyin ki itilize nan kat pwoteyin yo NFAT-fanmi nan kontèks lòt biyolojik.
Nou remèsye Stefan Feske pou yon vèsyon orijinal la nanFigi 1, ak Stephen C. Harrison, Toma Höfer, Riko Nishimura, Stefano Schiaffino, Martin F. Schneider, Mira Sǔsǎ, Tatsuo Takeya, ak Erwin F. Wagner pou diskisyon ak done Unpublished.AR rekonèt sipò nan men Enstiti Nasyonal Sante ak Pwogram nan Sandler pou Rechèch Opresyon.LC rekonèt sipò nan men Enstiti Nasyonal Sante ak WM Keck Fondasyon an.
Atik yo ak piblikasyon yo nan http://www.genesdev.org/cgi/doi/10.1101/gad.1102703.
↵4korespondan otè.E-MAILarao@cbr.med.harvard.edu; FAKS (617) 278-3280.