CREB

CREB ( cAMP - vasteelementtiä sitova proteiini ) on transkriptiotekijä .  Se sitoutuu tiettyihin DNA-sekvensseihin , joita kutsutaan CRE :ksi ( cAMP-vasteelementeiksi ) ja säätelee (lisää tai heikentää) vastaavien geenien transkriptiota [1] .

CREB kuvattiin ensimmäisen kerran vuonna 1987 cAMP-riippuvaiseksi transkriptiotekijäksi, joka säätelee somatostatiinigeeniä [2] .

Geenejä, joiden transkriptiota säätelee CREB, ovat c-fos , neurotrofiinigeeni , BDNF (aivoperäinen neurotrofinen tekijä), tyrosiinihydroksylaasi , monet neuropeptidit (esimerkiksi somatostatiini , enkefaliini , VGF , kortikoliberiini ) [1] .

CREB on rakenteeltaan ja toiminnaltaan samanlainen kuin CREM (cAMP-vasteelementtimodulaattori) ja ATF-1 (aktivoiva transkriptiotekijä-1). CREB-proteiineja löytyy monista eläimistä ja ihmisistä.

CREB:n rooli hermosolujen plastisuudessa ja pitkäaikaismuistin muodostumisessa on todistettu [3] .

Alatyypit

Ihmisillä CREB- ja CREB-kaltaisia ​​proteiineja koodaavat seuraavat geenit:

Toimintamekanismi

Tyypillinen (tosinkin hieman yksinkertaistettu) tapahtumasarja on seuraava: signalointiaine vaikuttaa kalvosolureseptoriin, sekundaarisen lähettiaineen konsentraatio solussa kasvaa , esimerkiksi cAMP tai Ca 2+ -ionit , jotka aktivoivat proteiinikinaasia . Aktivoitunut proteiinikinaasi siirtyy solun tumaan , jossa se fosforyloituu ja aktivoi siten CREB:n. Aktivoitu CREB sitoutuu promoottorin CRE-alueeseen ja sitten CBP-proteiiniin (CREB-sitova proteiini), joka yhdessä aktivoi sen kytkemällä geenin päälle tai pois päältä. DNA:han sitoutumisen tarjoaa sen pääleusiinia sisältävä domeeni ( bZIP-domeeni ) vetoketjulla, kuten kuvassa on esitetty.

Toiminnot

CREB suorittaa erilaisia ​​toimintoja monissa kudoksissa ja elimissä, vaikka sen aivojen työhön liittyviä toimintoja onkin pääasiassa tutkittu [4] . CREB:n toiminnot neuroneissa liittyvät pitkäaikaisen muistin muodostumiseen; tämä on osoitettu partahylje Aplysia , hedelmäkärpäs Drosophila melanogaster , harmaa rotta Rattus norvegicus työssä (katso Muistin molekyyli- ja solumekanismit ). CREB tarvitaan pitkäaikaisen potentiaation myöhäiseen vaiheeseen . CREB:llä on myös tärkeä rooli huumeriippuvuuden kehittymisessä [5] [6] [7] . On olemassa CREB-muotoja, jotka aktivoivat ja estävät transkription. Geneettisesti muunneltu Drosophila, jolla oli estävän muodon yli-ilmentäminen, menetti kyvyn muodostaa pitkäaikaista muistia. CREB:llä on tärkeä rooli hermosolujen selviytymisessä, mikä on osoitettu geneettisesti muokatuilla hiirillä, joiden CREB- ja CREM-geenit ovat poistuneet aivokudoksesta. Jos CREB häviää kaikista sikiön kudoksista, hiiri kuolee heti syntymän jälkeen, mikä osoittaa myös CREB:n merkityksen elinkyvylle.

Yhteys sairauksiin

CREB:n heikentynyt toiminta aivoissa voi liittyä Huntingtonin taudin puhkeamiseen ja kehittymiseen . CREB KID -domeeniin sitoutuvien CBP-proteiinien toiminnan poikkeavuudet liittyvät Rubinstein-Taybin oireyhtymään . Ilmeisesti CREB liittyy myös tietyntyyppisten pahanlaatuisten kasvainten kehittymiseen.

CRE (cAMP-vastauselementti)

cAMP-vasteelementti  on DNA-sekvenssi, johon CREB sitoutuu. Erityisesti proteiinikinaasi A :n vaikutukset proteiinisynteesiin välittyvät CRE:hen sitoutumisen kautta .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 Purves, Dale, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, James O. McNamara ja Leonard E. White. neurotiede. 4. painos  (uuspr.) . — Sinauer Associates, 2008. - S.  170 -176. - ISBN 978-0-87893-697-7 .
  2. ↑ Tumaproteiinin sitoutuminen somatostatiinigeenin sykliseen AMP-vasteelementtiin. Montminy MR ja Bilezikjian LM. Luonto. 1987 heinäkuu 9-15; 328(6126):175-8.
  3. ↑ Silva et ai. "CREB and Memory" Arkistoitu alkuperäisestä 28. elokuuta 2008. , Annual Review of Neuroscience , 21:127-148
  4. ↑ Carlezon WA, Duman RS, Nestler EJ CREB  :n monet kasvot  // Trends in Neurosciences : päiväkirja. - Cell Press , 2005. - Elokuu ( nide 28 , nro 8 ). - s. 436-445 . - doi : 10.1016/j.tins.2005.06.005 . — PMID 15982754 .
  5. ↑ Nazarian A., Sun WL, Zhou L., Kemen LM, Jenab S., Quinones-Jenab V. Sukupuolierot perus- ja kokaiinin aiheuttamissa muutoksissa PKA- ja CREB-proteiineissa nucleus   accumbensissa // Psychopharmacology : päiväkirja. - Springer , 2009. - Huhtikuu ( nide 203 , nro 3 ). - s. 641-650 . - doi : 10.1007/s00213-008-1411-5 . — PMID 19052730 .
  6. ↑ Wang Y., Ghezzi A., Yin JC, Atkinson NS BK-kanavan geeniekspression CREB-sääntely on nopean lääketoleranssin taustalla  // Genes, Brain, and Behavior  : Journal  . - 2009. - Kesäkuu ( osa 8 , nro 4 ). - s. 369-376 . - doi : 10.1111/j.1601-183X.2009.00479.x . — PMID 19243452 .
  7. ↑ DiRocco DP, Scheiner ZS, Sindreu CB, Chan GC, Storm DR Kalmoduliinin stimuloimien adenylyylisyklaasien rooli kokaiinin herkistymisessä  // The  Journal of Neuroscience : The Official Journal of the Society for Neuroscience : päiväkirja. - 2009. - Helmikuu ( osa 29 , nro 8 ). - P. 2393-2403 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.4356-08.2009 . — PMID 19244515 .

Kirjallisuus

  1. Lauren Slater. Skinnerin laatikon avaaminen: Kahdennenkymmenennen vuosisadan suuria psykologisia kokeita  (englanniksi) . - New York: W. W. Norton & Company , 2005. - ISBN 0-393-32655-1 .
  2. Barco A., Bailey C., Kandel E. Yhteiset molekyylimekanismit eksplisiittisessä ja implisiittisessä muistissa  //  J. Neurochem. : päiväkirja. - 2006. - Voi. 97 , no. 6 . - s. 1520-1533 . - doi : 10.1111/j.1471-4159.2006.03870.x . — PMID 16805766 .
  3. Conkright M., Montminy M. CREB: syytön syövän salaliittolainen  // Trends Cell Biol  . : päiväkirja. - 2005. - Voi. 15 , ei. 9 . - s. 457-459 . - doi : 10.1016/j.tcb.2005.07.007 . — PMID 16084096 .
  4. Mantamadiotis T., Lemberger T., Bleckmann S., Kern H., Kretz O., Martin Villalba A., Tronche F., Kellendonk C., Gau D., Kapfhammer J., Otto C., Schmid W., Schütz G. CREB-toiminnan häiriintyminen aivoissa johtaa neurodegeneraatioon  (englanniksi)  // Nat. Genet.  : päiväkirja. - 2002. - Voi. 31 , ei. 1 . - s. 47-54 . - doi : 10.1038/ng882 . — PMID 11967539 .
  5. Mayr B., Montminy M. Transkription säätely fosforylaatiosta riippuvaisella tekijällä CREB   // Nat . Rev. Mol. Cell biol.  : päiväkirja. - 2001. - Voi. 2 , ei. 8 . - s. 599-609 . - doi : 10.1038/35085068 . — PMID 11483993 .
  6. Yin J., Del Vecchio M., Zhou H., Tully T. CREB muistimodulaattorina: dCREB2-aktivaattorin isoformin indusoitu ilmentyminen parantaa pitkäaikaismuistia Drosophilassa  // Cell  :  Journal. - Cell Press , 1995. - Voi. 81 , no. 1 . - s. 107-115 . - doi : 10.1016/0092-8674(95)90375-5 . — PMID 7720066 .
  7. Yin J., Wallach J., Del Vecchio M., Wilder E., Zhou H., Quinn W., Tully T. Dominantin negatiivisen CREB-siirtogeenin induktio estää erityisesti pitkäaikaisen muistin   Drosophilassa // Cell  : Journal. - Cell Press , 1994. - Voi. 79 , ei. 1 . - s. 49-58 . - doi : 10.1016/0092-8674(94)90399-9 . — PMID 7923376 .

Linkit