PDX1 - PDX1

PDX1
Identyfikatory
Skróty	PDX1 , GSF, IDX-1, IPF1, IUF1, MODY4, PAGEN1, PDX-1, STF-1, homeobox trzustki i dwunastnicy 1
Identyfikatory zewnętrzne	OMIM : 600733 MGI : 102851 HomoloGene : 175 Karty genetyczne : PDX1
Lokalizacja genu ( człowiek )
Chr.	Chromosom 13 (człowiek)
Kończyć się	27 926 313 pb
Lokalizacja genu ( mysz )
Chr.	Chromosom 5 (mysz)
Kończyć się	147 275 848 pz
Wzór ekspresji RNA
	; ;
	Więcej danych o wyrażeniach referencyjnych
Ontologia genów
Funkcja molekularna	• wiążące DNA ; • wiązanie sekwencji DNA specyficznych ; • GO: 0001131, GO: 0001151, GO: 0001130, GO: 0001204 aktywność czynnika transkrypcji DNA wiąże ; • chromatyny wiązania ; • GO: 0000980 polimerazę RNA wiązania II cis regulacyjnego region DNA sekwencji specyficznych ; • GO:0001200, GO:0001133, GO:0001201 Aktywność czynnika transkrypcyjnego wiążącego DNA, swoista dla polimerazy RNA II ; • wiązanie czynnika transkrypcyjnego ; • GO:0032403 wiązanie kompleksu zawierającego białka ; • aktywność heterodimeryzacji białek ; • wiązanie chromatyny specyficzne dla promotora;
Składnik komórkowy	• cytoplazma ; • cytozol ; • plamka jądrowa ; • wewnątrzkomórkowa struktura anatomiczna ; • jądro ; • nukleoplazma;
Proces biologiczny	• rozwój zewnątrzwydzielniczej trzustki ; • ujemna regulacja indukowanej stresem retikulum endoplazmatycznego ; • różnicowanie komórek ; • regulacja transkrypcji na matrycy DNA ; • homeostaza glukozy ; • regulacja transkrypcji przez polimerazę RNA II ; • wydzielanie insuliny ; • ujemna regulacja transkrypcji przez polimerazę RNA II ; • wytwarzanie prekursorowych metabolitów i energii ; • transkrypcja, na podstawie DNA ; • rozwój organizmu wielokomórkowego ; • pozytywna regulacja transkrypcji, na podstawie DNA ; • regulacja proliferacji populacji komórek ; • pozytywna regulacja proliferacji populacji komórek ; • transdukcja sygnału za pośrednictwem tlenku azotu ; • proces metabolizmu glukozy ; • narządów morfogenezy zwierząt ; • rozwój trzustki ; • rozwój wątroby ; • dodatni regulacji wydzielania insuliny zaangażowanych w odpowiedź komórek na glukozę bodziec ; • morfogenezy embrionalnych nabłonka ; • rozwoju przewodu pokarmowego ; • negatywnej regulacji typu B trzustkowych komórek apoptotycznych procesu ; • negatywna regulacja proliferacji populacji komórek ; • pozytywna regulacja transkrypcji przez polimerazę RNA II ; • rozwój endokrynnej trzustki ; • różnicowanie komórek trzustki typu B ; • transkrypcja przez polimerazę RNA II ; • wykrywanie glukozy ; • wygładzony szlak sygnałowy ; • rozwój ośrodkowego układu nerwowego ; • odpowiedź na zranienie ; • odpowiedź na glukozę ; • odpowiedź na jon żelaza(II) ; • odpowiedź na chloran ; • starzenie się narządów zwierzęcych ; • regulacja ekspresji genów ; • pozytywna regulacja śmierci komórek ; • odpowiedź na organiczny związek cykliczny ; • regeneracja narządów zwierzęcych ; • odpowiedź na poziomy składników odżywczych ; • pozytywna regulacja wydzielania insuliny ; • odpowiedź na witaminę ; • odpowiedź na lipidy ; • odpowiedź na cytokiny ; • odpowiedź na nikotynę ; • odpowiedź na lek ; • odpowiedź na leucynę ; • odpowiedź na alkaloid ; • pozytywna regulacja wiązania DNA ; • negatywna regulacja transkrypcji, na podstawie DNA ; • różnicowanie komórek macierzystych ; • odpowiedź na glukokortykoid ; • transdyferencjacja ; • odpowiedź na kwasy tłuszczowe;
	Źródła: Amigo / QuickGO
Ortologi
	3651
	18609
	ENSG00000139515
	ENSMUSG00000029644
	P52945
	P52946
	NM_000209
	NM_008814
	NP_000200
	NP_032840
	Wikidane
Wyświetl/edytuj człowieka	Wyświetl/edytuj mysz

PDX1 ( homeobox trzustki i dwunastnicy 1 ), znany również jako czynnik promotora insuliny 1 , jest czynnikiem transkrypcyjnym w klastrze genów ParaHox . U kręgowców Pdx1 jest niezbędna do rozwoju trzustki , w tym dojrzewania komórek β i różnicowania dwunastnicy . U ludzi białko to jest kodowane przez gen PDX1 , który wcześniej był znany jako IPF1 . Gen ten został pierwotnie zidentyfikowany u żaby szponiastej Xenopus laevis i jest obecny w całej różnorodności ewolucyjnej zwierząt dwustronnych , chociaż zaginął w ewolucji stawonogów i nicieni. Pomimo nazwy genu Pdx1 , u większości zwierząt nie ma genu Pdx2 ; ortologi Pdx1 z pojedynczą kopią zostały zidentyfikowane u wszystkich ssaków . Coelacanth i Chrząstkowe ryby są, jak dotąd, jedynym kręgowce pokazano dwa PDX geny, Pdx1 i PDX2 .

Funkcjonować

Rozwój trzustki

W rozwoju trzustki , Pdx1 jest wyrażana przez populację komórek w tylnej części przedniej części endodermy ostatecznej , a komórki nabłonka Pdx1 ⁺ dają początek rozwijającym się zawiązkom trzustki i ostatecznie całej trzustce – jej zewnątrzwydzielniczej, wewnątrzwydzielniczej i populacje komórek przewodowych. Komórki Pdx1 ⁺ trzustki powstają najpierw w dniu embrionalnym myszy 8,5-9,0 (E8,5-9,0), a ekspresja Pdx1 trwa do E12.0-E12.5. Homozygotyczne myszy z nokautem Pdx1 tworzą zawiązki trzustkowe, ale nie rozwijają trzustki, a myszy transgeniczne, u których zastosowanie tetracykliny skutkuje śmiercią komórek Pdx1 ⁺ , są prawie całkowicie pozbawione trzustki, jeśli doksycyklina (pochodna tetracykliny) jest podawana przez całą ciążę tych transgenicznych myszy, co ilustruje konieczność komórek Pdx1 ⁺ w rozwoju trzustki.

Pdx1 jest akceptowany jako najwcześniejszy marker różnicowania trzustki, a los komórek trzustki jest kontrolowany przez dalsze czynniki transkrypcyjne. Początkowy zawiązek trzustki składa się z komórek progenitorowych trzustki Pdx1 ⁺ , które jednocześnie wyrażają Hlxb9 , Hnf6 , Ptf1a i NKX6-1 . Komórki te dalej proliferują i rozgałęziają się w odpowiedzi na sygnalizację FGF-10 . Następnie rozpoczyna się tuczenie komórek trzustki; populacja komórek ma zahamowaną sygnalizację Notch , a następnie wyraża Ngn3 . Ta populacja Ngn3 ⁺ jest przejściową populacją prekursorów endokrynnych trzustki, która daje początek komórkom α, β, Δ, PP i ε wysepek Langerhansa . Inne komórki będą powodować wzrost populacji komórek zewnątrzwydzielniczych i przewodowych trzustki.

Dojrzewanie i przeżycie komórek β

Ostatnie etapy rozwoju trzustki obejmują produkcję różnych komórek endokrynnych , w tym komórek β produkujących insulinę i komórek α produkujących glukagon . Pdx1 jest niezbędna do dojrzewania komórek β: rozwijające się komórki β jednocześnie wyrażają Pdx1, NKX6-1 i insulinę , proces, który powoduje wyciszenie MafB i ekspresję MafA , niezbędną zmianę w dojrzewaniu komórek β. Na tym etapie rozwoju trzustki doświadczalne zmniejszenie ekspresji Pdx1 powoduje wytwarzanie mniejszej liczby komórek β i związany z tym wzrost liczby komórek α.

W dojrzałej trzustce ekspresja Pdx1 wydaje się być wymagana do utrzymania i przeżycia komórek β. Na przykład, eksperymentalne zmniejszenie poziomu ekspresji Pdx1 na tym etapie powoduje, że komórki β wytwarzają większe ilości glukagonu, co sugeruje, że Pdx1 hamuje konwersję komórek β w komórki α. Ponadto wydaje się, że Pdx1 odgrywa ważną rolę w pośredniczeniu w działaniu insuliny na zaprogramowaną apoptotyczną śmierć komórek β: małe stężenie insuliny chroni komórki β przed apoptozą, ale nie w komórkach, w których ekspresja Pdx1 została zahamowana.

Dwunastnica

Pdx1 jest niezbędny do rozwoju proksymalnej dwunastnicy i utrzymania połączenia żołądkowo-dwunastniczego. Od ekspresji Pdx1 zależne są enterocyty dwunastnicy , gruczoły Brunnera i komórki entero-endokrynne (w tym te w antrum żołądka ). Jest to gen ParaHox , który wraz z Sox2 i Cdx2 warunkuje prawidłowe różnicowanie komórek w proksymalnym jelicie. W dwunastnicy dojrzałych myszy zidentyfikowano kilka genów, które są zależne od ekspresji Pdx1 i obejmują niektóre wpływające na wchłanianie lipidów i żelaza.

Patologia

Doświadczenia na modelach zwierzęcych wykazały, że zmniejszenie ekspresji Pdx1 może powodować objawy charakterystyczne dla cukrzycy typu 1 i cukrzycy typu 2 . Ponadto ekspresja Pdx1 jest tracona w rakach żołądka , co sugeruje rolę genu jako supresora nowotworu. Cukrzyca o początku dojrzałości u młodych (typ 4) może być spowodowana heterozygotycznymi mutacjami w Pdx1. Tłusty szczur piaskowy Psammomys obesus , gatunek podatny na objawy cukrzycy typu 2 , ma bardzo odmienną sekwencję genu Pdx1 w porównaniu z innymi ssakami.

Interakcje

Wykazano, że Pdx1 oddziałuje z MAFA .

Bibliografia

Dalsza lektura

Zhou Q, Brown J, Kanarek A, Rajagopal J, Douglas A, Melton DA (2008). „Przeprogramowanie in vivo dorosłych zewnątrzwydzielniczych komórek trzustki do komórek β”. Natura . 455 (7213): 627–32. Kod Bibcode : 2008Natur.455..627Z . doi : 10.1038/nature07314 . PMID 18754011 . S2CID 205214877 .
Hui H, Perfetti R (2002). „Trzustka dwunastnicy homeobox-1 reguluje rozwój trzustki podczas embriogenezy i funkcjonowanie komórek wysp trzustkowych w wieku dorosłym” . Eur. J. Endocrinol . 146 (2): 129–41. doi : 10.1530/eje.0.1460129 . PMID 11834421 .
Leonard J, Peers B, Johnson T i in. (1994). „Charakterystyka czynnika transaktywującego somatostatynę-1, nowego czynnika homeobox, który stymuluje ekspresję somatostatyny w komórkach wysp trzustkowych”. Mol. Endokrynol . 7 (10): 1275–83. doi : 10.1210/me.7.10.1275 . PMID 7505393 .
Stoffel M, Stein R, Wright CV, et al. (1995). „Lokalizacja ludzkiego czynnika transkrypcji homeodomeny czynnika promotora insuliny 1 (IPF1) do pasma chromosomu 13q12.1”. Genomika . 28 (1): 125-6. doi : 10.1006/geno.1995.1120 . PMID 7590740 .
Inoue H, Riggs AC, Tanizawa Y, et al. (1996). „Izolacja, charakterystyka i mapowanie chromosomów genu czynnika promotora ludzkiej insuliny 1 (IPF-1)”. Cukrzyca . 45 (6): 789–94. doi : 10.2337/cukrzyca.45.6.789 . PMID 8635654 .
Waeber G, Thompson N, Nicod P, Bonny C (1997). „Aktywacja transkrypcyjna genu GLUT2 przez czynnik homeobox IPF-1/STF-1/IDX-1”. Mol. Endokrynol . 10 (11): 1327–34. doi : 10.1210/me.10.11.1327 . PMID 8923459 .
Watada H, Kajimoto Y, Kaneto H i in. (1997). „Zaangażowanie czynnika transkrypcyjnego PDX-1 zawierającego homeodomenę w transkrypcji genu polipeptydu amyloidu wysepek”. Biochem. Biofizyka. Res. Komuna . 229 (3): 746–51. doi : 10.1006/bbrc.1996.1875 . PMID 8954967 .
Marshak S, Totary H, Cerasi E, Melloul D (1997). „Oczyszczanie beta-komórkowego czynnika wrażliwego na glukozę, który w różny sposób transaktywuje gen insuliny w normalnych i transformowanych komórkach wysp trzustkowych” . Proc. Natl. Acad. Nauka. Stany Zjednoczone . 93 (26): 15057-62. doi : 10.1073/pnas.93.26.15057 . PMC 26355 . PMID 8986763 .
Stoffers DA, Zinkin NT, Stanojevic V, et al. (1997). „Ageneza trzustki przypisywana delecji pojedynczego nukleotydu w sekwencji kodującej ludzki gen IPF1”. Nat. Genet . 15 (1): 106-10. doi : 10.1038/ng0197-106 . PMID 8988180 . S2CID 25406130 .
Sharma S, Jhala US, Johnson T, et al. (1997). „Hormonalna regulacja wzmacniacza specyficznego dla wysepek w genie homeobox trzustki STF-1” . Mol. Komórka. Biol . 17 (5): 2598-604. doi : 10.1128/mcb.17.5.2598 . PMC 232109 . PMID 9111329 .
Carty MD, Lillquist JS, Peshavaria M, et al. (1997). „Identyfikacja czynników cis- i trans-aktywnych regulujących ekspresję genu ludzkiego polipeptydu amyloidu wysepek w komórkach beta trzustki” . J. Biol. Chem . 272 (18): 11986-93. doi : 10.1074/jbc.272.18.11986 . PMID 9115263 .
Macfarlane WM, Smith SB, James RF, i in. (1997). „Kaskada kinazy białkowej aktywowanej mitogenem p38/kinazy reaktywującej pośredniczy w aktywacji czynnika transkrypcyjnego insuliny przed czynnikiem 1 i transkrypcji genu insuliny przez wysoki poziom glukozy w komórkach beta trzustki” . J. Biol. Chem . 272 (33): 20936-44. doi : 10.1074/jbc.272.33.20936 . PMID 9252422 .
Macfarlane WM, FraylingTM, Ellard S, et al. (1999). „Mutacje zmiany sensu w genie czynnika 1 promotora insuliny predysponują do cukrzycy typu 2” . J. Clin. Zainwestuj . 104 (9): R33-9. doi : 10.1172/JCI7449 . PMC 481047 . PMID 10545530 .
Hani EH, Stoffers DA, Chèvre JC i in. (1999). „Wadliwe mutacje w genie czynnika 1 promotora insuliny (IPF-1) w cukrzycy typu 2 o późnym początku” . J. Clin. Zainwestuj . 104 (9): R41-8. doi : 10.1172/JCI7469 . PMC 409821 . PMID 10545531 .
Glick E, Leshkowitz D, Walker MD (2000). „Czynnik transkrypcyjny BETA2 współdziała z E2A i PDX1 w celu aktywacji promotora genu insuliny” . J. Biol. Chem . 275 (3): 2199–204. doi : 10.1074/jbc.275.3.2199 . PMID 10636926 .
Schwartz PT, Perez-Villamil B, Rivera A, et al. (2000). „Trzustkowy homeodomenowy czynnik transkrypcyjny IDX1/IPF1 wyrażony w rozwijającym się mózgu reguluje transkrypcję genu somatostatyny w embrionalnych komórkach nerwowych” . J. Biol. Chem . 275 (25): 19106-14. doi : 10.1074/jbc.M000655200 . PMID 10751390 .
Hartley JL, Temple GF, Brasch MA (2001). „Klonowanie DNA przy użyciu rekombinacji miejscowo-specyficznej in vitro” . Genom Res . 10 (11): 1788–95. doi : 10.1101/gr.143000 . PMC 310948 . PMID 11076863 .
Liu Y, MacDonald RJ, Swift GH (2001). „Wiązanie DNA i aktywacja transkrypcji przez trimer PDX1.PBX1b.MEIS2b oraz współpraca ze specyficznym dla trzustki kompleksem helisa-pętla-helisa” . J. Biol. Chem . 276 (21): 17985-93. doi : 10.1074/jbc.M100678200 . PMID 11279116 .
Samaras SE, Cissell MA, Gerrish K, et al. (2002). „Zakonserwowane sekwencje w tkankowo-specyficznym regionie regulatorowym genu pdx-1 pośredniczą w transkrypcji w komórkach beta trzustki: rola czynnika jądrowego hepatocytów 3 beta i Pax6” . Mol. Komórka. Biol . 22 (13): 4702–13. doi : 10.1128/MCB.22.13.4702-4713.2002 . PMC 133887 . PMID 12052878 .
Zhou J, Pineyro MA, Wang X i in. (2002). „Różnicowanie eksendyny-4 z linii komórek ludzkich przewodów trzustkowych do komórek endokrynnych: udział czynników transkrypcyjnych PDX-1 i HNF3beta” . J. Komórka. Fizjol . 192 (3): 304-14. doi : 10.1002/jcp.10143 . PMID 12124776 . S2CID 11530928 .

Zewnętrzne linki

Wpis GeneReviews/NCBI/NIH/UW dotyczący trwałej cukrzycy u noworodków
PDX1+białko,+człowiek w Narodowej Bibliotece Medycznej USA Medical Subject Headings (MeSH)

Ten artykuł zawiera tekst z Narodowej Biblioteki Medycznej Stanów Zjednoczonych , która jest własnością publiczną .

Languages

In other projects