Wysoka gęstość kości z powodu mutacji w białku związanym z receptorem LDL 5 ad 6

Glicyna jest wysoce konserwatywna w tej pozycji w pierwszych trzech śmigłach LRP5 i LRP6 u ludzi (h) i myszy (m), a także w jedynym śmigle YWTD receptora LDL (LDLR) i pierwszym śmiglu Drosophila melanogaster (Dm) homolog, strzałka (czerwona). Białko kodowane przez LRP5 obejmuje jednokrotnie błonę plazmatyczną i zawiera duży zewnątrzkomórkowy segment z czterema domenami, z których każda jest przewidziana do utworzenia struktury przypominającej śmigło z sześcioma ostrzami (Figura 3A). Sekwencja aminokwasów YWTD lub wariant tej sekwencji znajduje się jako element zachowawczy (powtórzenie YWTD) w każdym łopacie śmigła.29,30
Przeanalizowaliśmy sekwencję kodującą LRP5 pod kątem wariantów sekwencji DNA i zidentyfikowaliśmy jeden wariant u wszystkich chorych osobników (Figura 3B). Ten wariant wprowadził podstawienie pojedynczej zasady, które spowodowało mutację missense, z waliną podstawioną dla glicyny w reszcie 171 (LRP5V171) (Figura 3C). Pozostałość znajduje się w czwartym łopatce pierwszego śmigła, dwa aminokwasy poza resztą asparaginianu sekwencji YWTD (Figura 3A i Figura 3D).
Heterozygotyczna mutacja LRP5V171 precyzyjnie kosegregowała z wysoką gęstością kości w pokrewieństwie (Figura 3B); LRP5V171 nie jest prostym polimorfizmem, ponieważ był nieobecny w 420 kontrolnych chromosomach od niespokrewnionych, niewrażliwych osobników. Normalna reszta glicyny wykazuje niezwykłą ewolucyjną konserwację (rysunek 3D). Glicyna znajduje się w tej samej pozycji w czwartym łopatce pierwszych trzech śmigieł LRP5 i LRP6 u ludzi i myszy, a także w pojedynczym śmigle receptora lipoprotein o niskiej gęstości (LDL) u ludzi, myszy, szczurów, świń , chomiki i króliki. Co więcej, glicyna znajduje się również w tej pozycji w pierwszej śrubie homologu białka związanego z receptorem LDL Drosophila melanogaster, strzałka. Ponadto glicyna jest obecna w tej pozycji w szerokim zakresie innych śmigieł YWTD, w tym w innych białkach związanych z receptorem LDL, jak również w prekursorze naskórkowego czynnika wzrostu, receptorze lipoprotein o bardzo niskiej gęstości, oraz receptor witelogeninowy u muszek owocowych i komarów (sekwencje białek są dostępne na stronie http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez). Ewolucyjna konserwacja tej pozostałości glicyny jest silnym dowodem na funkcjonalne znaczenie jej mutacji w naszej rodzinie.
Badania molekularne
Jeśli ta mutacja rzeczywiście powoduje wzmocnienie funkcji LRP5 i zwiększoną sygnalizację Wnt, docelowe geny docelowe w szlaku sygnałowym Wnt powinny wykazywać zwiększoną ekspresję in vivo. Bezpośrednim celem transkrypcji sygnalizacji Wnt jest zewnątrzkomórkowe białko macierzy fibronektyny31. Poziomy fibronektyny były znacząco podwyższone u dotkniętych członków naszego pokolenia, ze średnim poziomem, który był wyższy niż 3 SD powyżej średniego poziomu w grupie kontrolnej (Tabela 2).
Rysunek 4. Rysunek 4. Poziom sygnalizacji Wnt za pomocą normalnego i zmutowanego LRP5. DNA kodujący wskazane białka wprowadzono (transfekowano) do mysiej linii komórkowej fibroblastów NIH3T3. Poziom sygnalizacji Wnt określono przez pomiar aktywności enzymu lucyferazy wyrażanego pod kontrolą promotora specjalnie aktywowanego przez sygnalizację Wnt. Panel A pokazuje wzmocnienie sygnalizacji Wnt przez normalny i zmutowany LRP5
[hasła pokrewne: mozaika tytoniowa, potencjał oksydoredukcyjny, miękisz drzewny ]
[podobne: gnozja, allegro medical, poppers allegro ]