Войти
Нейронная клетка-предшественник, экспрессируемая с подавлением экспрессии в процессе развития белок 9 (NEDD-9 ) представляет собой белок, который у человека кодируется геном NEDD9 . NEDD-9 также известен как усилитель филаментации 1 (EF1 ), связанный с CRK субстрат-связанный белок (CAS-L ), и член 2 семейства каркасных белков Cas (CASS2 ). Важным паралогом этого гена является BCAR1.
В 1992 году Кумар и др. Впервые описали тег последовательности, соответствующий 3 'нетранслируемой области NEDD9, на основании клонирования группы преимущественно экспрессируемых генов. В головном мозге эмбриональных, но не взрослых мышей группа генов, обозначенных как нейрональные клетки-предшественники, экспрессируются и подавляются в процессе развития. В 1996 году две группы независимо друг от друга описали полную последовательность гена NEDD9 и провели первоначальный функциональный анализ белка NEDD9. Law et al. сверхэкспрессировали библиотеку кДНК человека в S. cerevisiae и провели скрининг на гены, которые одновременно влияли на клеточный цикл и регуляторы полярности клеток, индуцируя фенотип почкования нитчатых дрожжей, и таким образом идентифицировали белок HEF1 (Human Enhancer of Filamentation 1). Это исследование идентифицировало HEF1 / NEDD9 как интерактивного партнера для киназы фокальной адгезии (FAK), связывая его с передачей сигналов интегрина. Отдельно Minegishi et al. клонировали ген, кодирующий белок, гиперфосфорилированный после лигирования β1-интегринов в Т-клетки, и предположили, что он играет роль в процессе костимуляции Т-клеток , обозначив это ген Cas-L (Crk-связанный субстрат-связанный белок, тип лимфоцитов).
Геномные координаты гена NEDD9: 6: 11,183,530-11,382,580 дюйма сборка ГРЧ37, или 6: 11,183,298-11,382,348 в сборке ГРЧ38. Ген находится на минусовой нити. Цитогенетическая локализация - 6p25-p24, на основании номенклатуры, разработанной комитетом по номенклатуре генов Human Genome Organization (HUGO) (HGNC ). NEDD9 - это одобренный HGNC символ. Официальные идентификаторы: 7733 (HGNC), 4739 (Entrez Gene) и ENSG00000111859 (Ensembl). CAS-L, CASL, HEF1, dJ49G10.2, dJ761I2.1, CAS2, CASS2 являются псевдонимами. Ген NEDD9 сохраняется у макак-резусов, собак, коров, мышей, крыс, цыплят, рыбок данио и лягушек. У позвоночных он является членом семейства из 4 генов, с другими паралогическими генами, известными как BCAR1 (p130Cas), EFS (Sin) и CASS4 (HEPL)
NEDD9. промотор имеет 2 стартовых сайта транскрипции. Варианты транскриптов NM_006403.3 и NM_001142393.1 кодируют белки, которые имеют различные N-концы (MKYK и MWTR соответственно). У мыши двумя альтернативными первыми экзонами являются MKYK и MWAR. Их функция неизвестна. NM_001142393 инициирует трансляцию в восходящем месте по сравнению с NM_006403.3, но оба транскрипта имеют 7 экзонов. Более короткие транскрипты с отсутствующими экзонами или альтернативными 3'-концевыми экзонами были обнаружены в различных исследованиях; однако их роль в клетке неясна.
5'-область промотора NEDD9 регулируется полностью транс-ретиноевой кислотой (ATRA) и содержит элемент ответа на ретиноевую кислоту (RARE), который специфически связывается с рецептор ретиноида X (RXR) / рецептор ретиноевой кислоты (RAR) гетеродимер. NEDD9 также индуцируется загрязнителем окружающей среды диоксином, что основано на регулировании через рецептор арилуглеводородов (AhR). Одно исследование обнаружило, что NEDD9 репрессируется эстрогеном на основании связывания корепрессора SAFB1. NEDD9 индуцируется передачей сигнала Wnt при раке толстой кишки на основе связывания с факторами Т-клеточного фактора (TCF) в промоторной области. NEDD9 индуцируется гипоксией и потерей VHL на основании связывания индуцированного гипоксией фактора (HIF ) факторов транскрипции с NEDD9 промоутер. Простагландин E2 индуцирует транскрипцию NEDD9. Фактор транскрипции Fox Forkhead box C1 (FoxC1 ) и фактор транскрипции PAX5, как сообщается, индуцируют транскрипцию NEDD9. TGF-beta индуцирует транскрипцию NEDD9. На основании проверки последовательности промотор NEDD9 также имеет потенциальные сайты связывания для ряда дополнительных факторов транскрипции, включая STAT5A и NF-каппа B.
в 3'UTR NEDD9 соответствует положениям 2-8 зрелой miR-145. NEDD9-связывающие области в локусе miR-145 могли бы позволить прямое связывание NEDD9 3'UTR с геномной областью miR-145, и некоторые исследования предполагают, что эта miR регулирует NEDD9 при глиобластоме раке простаты и клетки почечно-клеточной карциномы. Некодирующая РНК, названная B2, простирающаяся от 10 т.п.н. выше экзона 1 NEDD9 до экзона 4, была описана, но функциональная роль этой нкРНК еще не ясна. NEDD9 высоко экспрессируется в эмбриональном мозге и во многих тканях эмбриона и взрослого организма. Повышенная экспрессия связана с раком, как обсуждается ниже.
NEDD9 является членом семейства белков CAS (Crk-ассоциированный субстрат), которое у позвоночных состоит из 4 членов. Другие паралоговые гены известны BCAR1 (p130Cas), EFS (Sin) и CASS4 (HEPL). Гена, связанного с NEDD9, не обнаружено в бактериях, дрожжах или C. elegans. Один член семьи существует в D. Меланогастер, обозначаемый как DCas.
У человека длина NEDD9 составляет 834 аминокислоты. NEDD9 - это некаталитический каркасный белок, который содержит сайты стыковки для белков, участвующих во множественных путях передачи сигнала, регулирующих величину и продолжительность клеточных сигнальных каскадов. Общая структура NEDD9 представлена графически на рисунке 1.
Структура NEDD9 Эти домены включают:
В терминах post -трансляционные модификации, NEDD9 подвергается значительному фосфорилированию в зависимости от условий роста. В наиболее активно растущих адгезивных клетках NEDD9 мигрирует в виде дублета 115 и 105 кДа. Гиперфосфорилированный серином / треонином p115 NEDD9 чаще встречается в клетках G2 /M фазы, что позволяет предположить, что эти модификации связаны с повышенной локализацией в центросоме и митотическом веретене. Одно исследование показало, что превращение p115 в p105 активируется за счет отщепления клеток через цитоскелетную регуляцию фосфатазы PP2A, хотя в другой работе были получены противоречивые результаты.
NEDD9 присутствует на протяжении всего клеточного цикла, но наиболее распространен в клетках фазы G2 / M. NEDD9 подвержен как расщеплению каспазой, так и протеасомной деградации. В условиях отщепления клеток, и особенно на ранних стадиях аноикиса или апоптоза, NEDD9 быстро расщепляется каспазами 3 и / или 7 по сайту DLVD (остаток 363) и по сайту DDYD (остаток 630) с образованием N-конца. Образуется 55 кДа и С-концевой фрагмент 28 кДа. Этому расщеплению препятствует образование очаговой адгезии, что позволяет предположить, что NEDD9 является датчиком измененных состояний адгезии. Сверхэкспрессия p28 в клетках вызывает округление и отслоение клеток и индуцирует апоптоз, вероятно, из-за доминантно-негативного эффекта на сигнальные комплексы, способствующие выживанию, в очаговых адгезиях. Вместе эти данные подтверждают, что производство различных посттрансляционных модификаций NEDD9 регулируется де / прикреплением клеток, что, в свою очередь, позволяет регулировать оборот NEDD9 и участвовать в различных клеточных процессах.
P115 является первичной мишенью для протеасомной деградации NEDD9. Протеасомная деградация NEDD9 запускается рядом стимулов, включая индукцию передачи сигналов TGF-бета. Эффектор рецептора TGFbeta, Smad3, может напрямую взаимодействовать с субъединицей APC APC10 и, таким образом, рекрутировать комплекс APC. Субъединица CDH1 комплекса APC распознает NEDD9 и регулирует убиквитинирование и последующую деградацию NEDD9. NEDD9 также расщепляется протеасомой в конце митоза после завершения активностей с Aurora-A, которые поддерживают митотическую прогрессию.
В интерфазных клетках большая часть NEDD9 локализуется в очаговых спайках. Однако часть белка также является цитоплазматической, и небольшие пулы локализуются в центросоме и базальном теле ресничек. При входе в митоз NEDD9 движется вдоль митотического веретена, в конечном итоге локализуясь в середине тела при цитокинезе.
NEDD9-опосредованная передача сигналов NEDD9 является промежуточным звеном в ряде важных сигнальных путей, имеющих отношение к клеточным процессам пролиферации, выживание, миграция и др. (см. рисунок справа).
Передача сигналов интегрина, которые контролируют движение, распространение и адгезию клеток к внеклеточному матриксу (ECM) и выживаемость - это лучший установленный сигнальный путь для NEDD9. Интегрины представляют собой трансмембранные белки, образующие очаговые адгезии, структуры, обеспечивающие двунаправленную передачу сигналов между ECM и актиновым цитоскелетом. NEDD9 стабилизирует образование и регулирует круговорот очаговых спаек, влияя на подвижность клеток, а также на инвазию и метастазирование раковых клеток. В ответ на активацию интегрина FAK или родственная киназа RAFTK рекрутирует NEDD9 в сайт фокальной адгезии, связывает его через N-концевой домен SH3 и фосфорилирует сайт связывания NEDD9 Src. Это позволяет киназе семейства SRC или SRC связывать NEDD9 через его домен SH2. Фосфорилирование субстратного домена NEDD9 с помощью Src и других киназ приводит к созданию сайтов связывания для Crk и других адаптеров, которые связываются с мотивами связывания SH2. Комплексы NEDD9 Crk активируют GTPases семейств Rho и Ras за счет привлечения их факторов обмена нуклеотидов (GEF), таких как DOCK1, DOCK3 DOCK180 и C3G.
Эти GTPases регулируют подвижность клеток, пролиферацию, а также способствуют прогрессированию опухолей и вторжение. Во многих типах клеток сверхэкспрессия NEDD9 увеличивает распространение и серповидную морфологию (показатель высокой подвижности). Однако в фибробластах некоторые исследования показали, что отсутствие NEDD9 приводит к более быстрому обороту фокальной адгезии, что привело к увеличению миграции в NEDD9 - / - по сравнению с диким типом.
В раковых клетках NEDD9 может управлять движение мезенхимального типа за счет активации RAC1 GTPase и WAVE в комплексе с GEF DOCK3, что, в свою очередь, вызывает ингибирование GTPase Rho и амебоидного движения. Инвазия сопровождается протеолизом ЕСМ посредством активации металлопротеиназ MMP14, MMP2 и MMP9.
NEDD9 участвует в индуцированных хемокинами Миграция Т-клеток и активация интегрина, опосредованная Т-клеточными рецепторами (TCR). В лимфоцитах передача сигналов интегрина или TCR индуцирует фосфорилирование NEDD9 тирозинкиназами Fyn и Lck (киназы семейства SRC), что важно для миграции Т-клеток. Кроме того, в ответ на сигналы хемокинов киназы семейства Abl способствуют активации GTPase RAP1 путем фосфорилирования NEDD9; NEDD9 связывается с белком-преобразователем Chat-H / SHEP1 / NSP3, членом семейства белков NSP, дополнительно поддерживая активацию RAP1, миграцию клеток и адгезию. В B-клетках ассоциация NEDD9 с NSP3 усиливает опосредованное интегрином NEDD9-серин / треониновое гиперфосфорилирование после лигирования B-клеточного рецептора (BCR), способствуя адгезии B-лимфоцитов, подвижности и перемещению в маргинальные зоны эстрогенового рецептора селезенки. Интераторы NEDD9 p130 / CAS и белок NSP NSP2 / BCAR3 участвуют в устойчивости к антиэстрогенам и прогрессировании рака молочной железы.Некоторые данные предполагают роль NEDD9 в клеточном ответе на эстроген, включая прогрессирование устойчивости к антиэстрогенам, прогрессирование и инвазию рака молочной железы.
RTK (EGFR). NEDD9 также способствует передаче сигналов нижестоящих рецепторных тирозинкиназ (RTK). Роль NEDD9 в передаче сигналов между рецептором эпидермального фактора роста (EGFR) и интегринами была установлена при немелком раке легкого (NSLC). Было показано, что ингибирование EGFR снижает фосфорилирование тирозина NEDD9. Nedd9 непосредственно взаимодействует с эффекторным белком EGFR Shc, позволяя ему влиять на передачу сигналов ниже по течению, относящуюся к EGFR; у мышей, лишенных Nedd9, снижена активность эффекторов EGFR ERK и AKT. Белки NSP также представляют собой многодоменные каркасы, которые связывают активированные RTK в ответ на внеклеточные стимулы и привлекают как NEDD9, так и BCAR1, чтобы способствовать интеграции передачи сигналов между RTK и интегринами. NEDD9 также активируется PDGF и другими RTK, хотя требуются дополнительные исследования.
TGF-бета является регулятором ремоделирования тканей и эпителиально-мезенхимального перехода (EMT) в развитии и способствует метастазированию при раке. Ряд исследований идентифицировали NEDD9 как нижестоящий эффектор в сигнальном пути TGF-бета, необходимый для стимуляции EMT. В клетках MCF-7 NEDD9 отрицательно регулирует экспрессию эпителиального белка E-кадгерина, предотвращая ассоциацию E-кадгерина с клеточной мембраной и активируя SRC-киназу. Активированный SRC обеспечивает интернализацию и лизосомную деградацию E-кадгерина. С этими выводами согласуется исследование, демонстрирующее подавление эпителиальных маркеров (E-кадгерин, окклюдин, β-катенин) и одновременное усиление мезенхимальных маркеров (N-кадгерин, виментин, фибронектин) в ответ на сверхэкспрессию NEDD9 в клетках MCF-10. 212>
NEDD9 связывается непосредственно с митотической киназой Aurora-A на центросоме и способствует ее активности, позволяя клеткам вступать в митоз. Распад NEDD9 в конце митоза способствует своевременной деградации Aurora-A. Клетки, сверхэкспрессирующие NEDD9, обнаруживают недостаточный цитокинез, приводящий к накоплению мультиполярных митотических веретен и аномальному количеству центросом. С другой стороны, клетки с истощенным NEDD9 имеют преждевременно разделенные центросомы и недостаточны в активности по организации микротрубочек во время митоза, что приводит к обилию монополярных или асимметричных веретен, препятствующих входу клеток в митоз. NEDD9 также регулирует активацию Aurora-A в базальном теле ресничек, поскольку клетки резорбируют реснички во время раннего G1. Реснички представляют собой небольшие органеллы, которые выступают из поверхности прикрепленных клеток, которые являются обязательным местом действия таких белков, как Hedgehog, и полицистинов: влияя на стабильность ресничек, NEDD9 позиционируется, чтобы влиять на эти сигнальные системы. Взаимодействие NEDD9 с киназой Aurora A также может играть роль в инвазии опухоли. NEDD9 связывается и регулирует ацетилирование корактина (CTTN) зависимым от Aurora A киназой (AURKA) / HDAC6 образом. Нокдаун NEDD9 или AURKA приводит к увеличению количества ацетилированного CTTN и снижению связывания CTTN с F-актином. Сверхэкспрессия мутанта CTTN, имитирующего деацетилирование (9KR), достаточна для восстановления динамики актина на переднем крае и способности опухолевых клеток к миграции. Ингибирование активности AURKA и HDAC6 ализертибом и тубастатином А в моделях ксенотрансплантатов рака груди привело к снижению количества легочных метастазов.
Трансгенные мыши с гомозиготным истощением NEDD9 являются жизненно важными и плодородными, но имеют иммунологические аномалии, которые приводят к предраковым состояниям в более позднем возрасте, дефекты изначально незаметны, но в более позднем возрасте они усиливаются; Направление B-клеток в селезенку и перемещение лимфоцитов недостаточны.
SNP rs760678 NEDD9, расположенный в интронной области, был изучен на предмет возможной связи с поздним началом болезни Альцгеймера. болезнь (НАГРУЗКА). Однако в 2012 году Ван и др. Провели метаанализ и пришли к выводу, что для получения убедительных выводов необходимы дополнительные исследования. Этот SNP и соответствующая передача сигналов обсуждаются более подробно в.
Измененная (обычно повышенная) экспрессия NEDD9 сильно связана с раком. NEDD9 редко, если вообще когда-либо, мутирует, но часто демонстрирует измененную экспрессию или фосфорилирование (связанное с повышенной активностью) при патологических состояниях, включая дисфункцию иммунных клеток и рак. Документально подтверждена сверхэкспрессия NEDD9, которая в некоторых случаях связывает процесс онкогенеза многих различных злокачественных новообразований. Помимо описанных выше примеров рака груди, эти злокачественные новообразования включают рак толстой кишки, поджелудочной железы, головы и шеи, яичников, желудка, легких, мочеполовой системы (включая простату), печени и почек, стромальные опухоли желудочно-кишечного тракта, глиобластому и нейробластому.
Экспрессия Nedd9 может быть важна для восстановления после инсульта. Nedd9 активируется в нейронах коры головного мозга и гиппокампа после временной глобальной ишемии у крыс. Индуцированный Nedd9 фосфорилируется по тирозину, связывается с FAK в дендритах и сомах нейронов и способствует разрастанию нейритов, способствуя восстановлению неврологической функции после церебральной ишемии. Nedd9 недавно был вовлечен в патогенез аутосомно-доминантной поликистозной болезни почек (ADPKD). Экспрессия NEDD9 повышена при аутосомно-доминантной поликистозной болезни почек (ADPKD) и в моделях ADPKD у мышей, а у мышей с предрасположенностью к ADPKD без NEDD9 развилась более тяжелая форма ADPKD, чем у мышей с нормальным NEDD9.
Из-за его роли в развитии рака в нескольких исследованиях рассматривалась потенциальная ценность NEDD9 как терапевтической мишени или терапевтического руководства. Из-за отсутствия киназного домена или любого определенного каталитического домена, а также из-за того, что он полностью внутриклеточный, NEDD9 представляет собой сложную молекулу для нацеливания. Поскольку NEDD9 служит каркасом для других сигнальных белков, которые играют важную роль в развитии рака, эффекты сверхэкспрессии NEDD9 в поддержании метастазов теоретически могут быть смягчены путем ингибирования его нижестоящих мишеней. В одном исследовании делеция Nedd9 в опухолях молочной железы MMTV-neu увеличивала их чувствительность к ингибиторам FAK и SRC. Истощение NEDD9 повышает чувствительность линий опухолевых клеток груди к ингибитору Aurora A alisertib. Рассмотрение NEDD9 в качестве биомаркера терапевтического ответа является перспективным направлением исследований.
Было показано, что NEDD9 взаимодействует с:
.. 