Роль N-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців
Делеція αE-катеніну та β-катеніну у тканині сердця не призводила до розвитку морфологічних дефектів ембріонального серця, вірогідно, завдяки функціональній компенсації αT-катеніном та γ-катеніном (плакоглобіном) відповідно. Спостерігали часткову летальність мутантних ембріонів з делецією β-катені...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Назва видання: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177966 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Роль N-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців / О.О. Півень, Л.Л. Мацевич, І.Є. Костецький, Г. Редіс, Л.Л. Лукаш // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 9. — С. 433-438. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-177966 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1779662025-02-23T17:56:37Z Роль N-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців Півень, О.О. Мацевич, Л.Л. Костецький, І.Є. Редіс, Г. Лукаш, Л.Л. Генетика людини та медична генетика Делеція αE-катеніну та β-катеніну у тканині сердця не призводила до розвитку морфологічних дефектів ембріонального серця, вірогідно, завдяки функціональній компенсації αT-катеніном та γ-катеніном (плакоглобіном) відповідно. Спостерігали часткову летальність мутантних ембріонів з делецією β-катеніну на більш пізніх термінах ембріонального розвитку Делеция αE-катенина и β-катенина в ткани сердца не приводит к развитию морфологических дефектов эмбрионального сердца, вероятно, благодаря функциональной компенсации αT-катенином и γ-катенином (плакоглобином) соответственно. Наблюдалась частичная летальность мутантных эмбрионов с делецией β-катенина на более позднем этапе эмбрионального развития. The cardiac-specific deletion of αE-catenin and β-catenin did not cause morphological defects in the embryonic heart presumably due to compensation by αT-catenin and γ-catenin (plakoglobin), respectively. However, β-catenin mutant embryos did exhibit a cardiac defect later in development resulting in partial lethality. 2010 Article Роль N-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців / О.О. Півень, Л.Л. Мацевич, І.Є. Костецький, Г. Редіс, Л.Л. Лукаш // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 9. — С. 433-438. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177966 uk Фактори експериментальної еволюції організмів application/pdf Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Генетика людини та медична генетика Генетика людини та медична генетика |
| spellingShingle |
Генетика людини та медична генетика Генетика людини та медична генетика Півень, О.О. Мацевич, Л.Л. Костецький, І.Є. Редіс, Г. Лукаш, Л.Л. Роль N-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description |
Делеція αE-катеніну та β-катеніну у тканині сердця не призводила до розвитку
морфологічних дефектів ембріонального серця, вірогідно, завдяки функціональній
компенсації αT-катеніном та γ-катеніном (плакоглобіном) відповідно. Спостерігали
часткову летальність мутантних ембріонів з делецією β-катеніну на більш пізніх
термінах ембріонального розвитку |
| format |
Article |
| author |
Півень, О.О. Мацевич, Л.Л. Костецький, І.Є. Редіс, Г. Лукаш, Л.Л. |
| author_facet |
Півень, О.О. Мацевич, Л.Л. Костецький, І.Є. Редіс, Г. Лукаш, Л.Л. |
| author_sort |
Півень, О.О. |
| title |
Роль N-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців |
| title_short |
Роль N-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців |
| title_full |
Роль N-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців |
| title_fullStr |
Роль N-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців |
| title_full_unstemmed |
Роль N-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців |
| title_sort |
роль n-кадерин/катенінового комплексу у кардіогенезі ссавців |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Генетика людини та медична генетика |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177966 |
| citation_txt |
Роль N-кадерин/катенінового комплексу
у кардіогенезі ссавців / О.О. Півень, Л.Л. Мацевич, І.Є. Костецький, Г. Редіс, Л.Л. Лукаш // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 9. — С. 433-438. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| series |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| work_keys_str_mv |
AT pívenʹoo rolʹnkaderinkatenínovogokompleksuukardíogenezíssavcív AT macevičll rolʹnkaderinkatenínovogokompleksuukardíogenezíssavcív AT kostecʹkijíê rolʹnkaderinkatenínovogokompleksuukardíogenezíssavcív AT redísg rolʹnkaderinkatenínovogokompleksuukardíogenezíssavcív AT lukašll rolʹnkaderinkatenínovogokompleksuukardíogenezíssavcív |
| first_indexed |
2025-11-24T05:00:36Z |
| last_indexed |
2025-11-24T05:00:36Z |
| _version_ |
1849646578940248064 |
| fulltext |
433
Резюме
Впервые в популяции центральной Украины проведены популяционные исследо-
вания 12 личностных признаков, оцененных по модифицированной версии опрос-
ника FPI. Характер распределения большинства признаков не соответствует закону
Гаусса, а характеризуется отрицательной асимметрией и отрицательным эксцессом.
У представителей младшего поколения по изученным поведенческим признакам
не выявлено статистически значимого полового диморфизма. У дочерей, но не у
сыновей, обнаружено влияние типа брака родителей по этническому признаку на
выраженность открытости, эмоциональной лабильности и маскулинизма-феми-
низма.
Вперше в популяції центральної України проведено популяційні дослідження
12 особистісних ознак, оцінених за модифікованою версією опитувальника FPI.
Характер розподілу більшості ознак не відповідає закону Гауса, а характеризується
негативною асиметрією та негативним ексцесом. У представників молодшого поко-
ління за вивченими поведінковими ознаками не знайдено статистично значущого
статевого диморфізму. У дочок, але не у синів, знайдено вплив типу шлюбу батьків
за етнічною ознакою на вираженість відкритості, емоційної лабільності та маскулі-
нізму-фемінізму.
For the first time population research on 12 personality traits evaluated by modified
version of FPI questionnaire was conducted in the central Ukraine population. Distribution
characteristics of majority traits were not in accordance with Gaussian law and were
characterized by negative asymmetry and negative excess. There was no statistically
significant sex dimorphism in members of younger generation. In daughters, but not in
sons, there was found a parental ethnicity effect in marriage on openness, emotional stability
and masculinity-femininity.
ПІВЕНЬ О.О1., МАЦЕВИЧ Л.Л1., КОСТЕЦЬКИЙ І.Є1, РЕДІС Г2., ЛУКАШ Л.Л1.
1Інституту молекулярної біології та генетики НАН України,
Україна, 03143, Київ, вул. Заболотного, 150, E-mail: igork@imbg.org.ua
2Медичний колледж Джеферсон, Філаделфія, США,
е-mail: glenn.radice@jefferson.edu
РОЛЬ N-КАДЕРИН/КАТЕНІНОВОГО КОМПЛЕКСУ
У КАРДІОГЕНЕЗІ ССАВЦІВ
Структурна цілісність серця забезпечується інтеркалярними дисками,
які мають у своєму складі різні з’єднувальні комплекси: адгеринові
з’єднання, десмосоми і gap-з’єднання. Найбільш поширений тип міжклітин-
ної адгезії — це адгезія, котра забезпечується кадерин/катеніновим комплек-
сом [1]. У серці кадерини представлені виключно N-кадерином [2]. Сімей-
ство катенінів включає в себе α-, β- і γ-катеніни, які забезпечують зв’язок
кадеринів та актинового цитоскелету клітини. Кадерини разом з катенінами
є структурними ланками адгезивного комплексу (рис. 1).
434
Рис. 1. Кадерин-катеніновий комплекс та асоційовані з ним білки. Кадерин —
трансмембранний білок, екстрацелюлярний домен якого складається з п’яти каде-
ринових повторів, ЕС1-ЕС5.
Цитоплазматичний хвіст білку зв’язується з β-катеніном, який у свою чергу взаємодіє
з α-катеніном, формуючи стабільний білковий комплекс. β-катенін забезпечує зв’язок
з актиновим цитоскелетом. Білки, що асоційовані з кадерин — катеніновим комплек-
сом (верхній блок). Інші білки, що концентруються у місцях адгеринових зв’язків
(нижній блок), але їх відношення до кадерин — катенінового комплексу невідоме.
За матеріалами: Alpha S. Yap and all Molecular and Functional Analysis of Cadherin-
Based Adherens Junktions // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 1997. 13:119–46
Порушення адгезивного комплексу у серці призводять до розвитку
серцевих аритмій та інших патологій, так було показано, що делеція N-каде-
рину у дорослому серці призводить до яскраво вираженої тахікардії шлуноч-
ка, внаслідок якої наступала смертність піддослідних мишей [3]. Делеція
гену β-катеніну у дорослому серці мишей, згідно результатам, що були отри-
мані групою Figain Li, не призводила до летального ефекту, більш того му-
тантні тварини не відрізнялись від нормальних ні за фізіологічними, ні за
морфологічними ознаками. Імунологічні дослідження показали, що за умов
делеції гену β-катеніну відбувалось підвищення рівня експресії гену плако-
глобіну (γ-катенін) [4]. Як відомо, плакоглобін приймає участь у формуванні
десмосом та адгеринових з’єднань і має високу ступінь гомології до β-кате-
ніну, і за припущеннями авторів здатен функціонально заміщати останній.
Результати, отримані іншою групою дослідників [6,7], показали, що
делеція α- або β-катеніну в дорослому міокарді у ранні строки спостережень
дійсно не призводила до смертності тварин, здебільшого нокаутні тварини
мали нормальний фенотип, і лише у віддалені після делеції строки (32 тижні)
435
автори спостерігали морфологічні зміни тканини міокарду: витончення
стінок серця, що призводило до кардіоміопатії серця.
Наведені експериментальні дані підтверджують важливість міжклітин-
них з’єднань у підтриманні нормальної функції дорослого серця. У своїй
роботі ми вирішили зосередитись на дослідженні ролі білків кадерин-кате-
нінового комплексу у ембріогенезі серця, а саме, дослідити значення αЕ-ка-
теніну та β-катеніну у ембріональному розвитку серцево-судинної системи
ссавців.
Матеріали та методи
Для дослідження ролі αЕ-катеніну або β-катеніну використовували
модельних мишей з умовним нокаутом aCAT CKO та bCAT CKO, відповідно
(Jackson Lab, USA). У результаті схрещувань таких мишей з трансгенними
тваринами (генотип aMHC-Cre (Ni), California, USA), котрі в кардіоміоцитах
експресують не індуковану Cre рекомбіназу, ми отримували мутантний
фенотип flox/flox, NiCre, де відбувалась делеція гену-мішені. Варто заува-
жити, що у своїй роботі ми застосували модель тарнсгенних тварин, де
рекомбіназа знаходиться під регуляцією aMHC промотору, який експре-
сується виключно в серці починаючи з 6–6,5 доби гістації, саме тоді, коли
починається формування області ембріонального серця. Цей промотор
досить добре вивчений та широко застосовується при проведенні подібних
досліджень. Таким чином, ми могли аналізувати морфологічні та імуно-
логічні особливості тканини серця на різних термінах ембріогенезу за умови
делеції αЕ-катеніну або β-катеніну. У дослідженнях використовували ембріо-
ни віком 10,5, 12,5 та 14,5 діб а також новонароджених тварин.
Всі молекулярно-біологічні процедури (виділення ДНК, ПЛР) прово-
дили згідно зі стандартними протоколами [8].
Імунофлуоресцентний аналіз, гістологія та електронна мікроскопія
На визначеному терміні вагітності дослідних тварин забивали та оперу-
вали, амніон використовували для генотипування ембріону, а ембріони фіксу-
вали у розчині 4% параформальдегіду. Після фіксації проводили дегідра-
тацію дослідного матеріалу, готували парафінові блоки згідно стандартної
процедури [9] і на мікротомі готували зрізи зразків товщиною 6 мкм. Інку-
бацію з первинними антитілами проводили у концентрації, рекомендованій
виробником (розведення 1:200–1:1000). Після відмивання додавали відпо-
відні вторинні антитіла (Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove,
USA), мічені флуоресцентним барвником (Cy3). Аналіз забарвлення і фото-
графування проводили на флуоресцентному (Nikon, Japan) або конфокаль-
ному мікроскопі. Для гістологічного аналізу дослідного матеріалу зрізи серця
фарбували розчином гематоксиліну та еозину і аналізували під світловим
мікроскопом (збільшення х40).
Результати та обговорення
Морфологічні дослідження ембріонів терміном гістації Е10,5 діб, 12,5
та 14,5 діб показали, що ембріони з делецією αЕ- або β-катеніну суттєво не
відрізнялись від контрольних зразків відповідного терміну гістації (рис. 2).
436
При порівняльному аналізі ембріонів не спостерігали виражених вад розвит-
ку серцево-судинної системи, витончень стінок серця чи порушень форму-
вання міжклітинних зв’язків (рис. 2).
Імуногістохімічні дослідження зрізів тканини ембрiонaльного серця по-
казали, що делеція αЕ-катеніну у тканині ембріонального серця не впливала
на рівень експресії та розподіл N-кадерину у тканині порівняно з контролем.
У той же час, спостерігали підвищення рівня експресії αТ-катеніну відносно
контрольних зразків, що дає змогу висунути припущення про здатність
останнього функціонально компенсувати делетований αЕ-катенін як у до-
рослому, так і у ембріональному міокарді.
Делеція гену β-катеніну у ембріональному серці також не впливала на
рівень експресії N-кадерину, можливо, що під час ембріонального розвитку
адгеринові зв’язки кардіоваскулярної системи можуть формуватися за
рахунок функціональної компенсації між β-катеніном та плакоглобіном (або
γ-катеніном).
Аналіз співвідношення генотипів новонароджених мишей (табл.) пока-
зав, що делеція гену αЕ-катеніну не впливала на життєздатність новона-
роджених тварин: так ми спостерігали 20% тварин гомозиготних за нокаутом
гену αЕ-катеніну (генотип cre+, Nflox/Nflox) та 20% тварин геторизиготних
за нокаутом гену αЕ-катеніну (cre+, Nflox/-), що є досить близьким до Мен-
делівського розщеплення генів. На відміну від попереднього спостереження,
аналіз новонароджених тварин з делецією β-катеніну показав, що нокаут
цього гену негативно впливає на життєздатність новонароджених тварин,
А Б В
Рис. 2. Порівняльний морфологічний аналіз зрізів серця контрольного ембріону
(А); ембріону з делецією гену αЕ-катеніну (Б) та ембріону з делецією гену β-кате-
ніну (В). Аналіз проведено з використанням ембріонів віком 14,5 діб (Е14,5),
(забарвлення гематоксилін-еозином)
437
та ембріонів: так лише 10% тварин народжувалось з генотипом cre+, Nflox/
Nflox і 3% з цих тварин були мертвонародженими, відсоток тварин гетеро-
зиготних за нокаутом β-катеніну (cre+, Nflox/-) становив 20%, з них 3% —
були мертвонародженими. Тож, ми припускаємо, що делеція гену β-катеніну
негативно впливає на життєздатність новонароджених мишей як у гомози-
готному, так і гетерозиготному стані. А тварини з мутантним генотипом cre+,
β-сат flox / flox елімінують ще у ембріогенезі, так ми показали, що така елімі-
нація відбувається десь посередині ембріонального розвитку до 14,5 доби.
Висновки
Порушення адгеринових з’єднань у тканині ембріонального серця, а
саме делеція цитоплазматичних партнерів N-кадерину (αЕ-катеніну або β-ка-
теніну) не призводить до вад розвитку серцево-судинної системи на ранніх
термінах гістації, можливо, завдяки функціональній компенсації іншими
представниками родини катенінів (αТ-катеніном та γ-катеніном відповідно).
Однак, делеція β-катеніну у ембріональному серці негативно впливає на
життєздатність ембріонів та новонароджених тварин.
Література
1. Takeichi M. Morphogenetic roles of classic cadherins // Curr Opin Cell Biol.—
1995.— №l7.— P. 619–627.
2. Lilien J., Balsamo J., Arregui C., Xu G. Turn-off, drop-out: functional state switc-
hing of cadherins // Dev Dyn.— 2002.— Vol.224.— P. 18–29.
3. Igor Kostetskii, Lifen Li, Yanming Xiong, Rong Zhou, Victor A. Ferrari, Vickas
V. Patel, Jeffery D. Molkentin, Glenn L. Radice. Induced Deletion of the N-Cadherin
Gene in the Heart Leads to Dissolution of the Intercalated Disc Structure // Circulation
Research.— 2005.— №18.— Р. 1–9.
4. Jibin Zhou, Jiaxiang Qu, Xian Ping Yi, Kelly Graber, Lu Huber, Xuejun Wang, A.
Martin Gerdes, and Faqian Li. Upregulation of g-catenin compensates for the loss of
β-catenin in adult cardiomyocytes // Am J. Physiol Heart Circ Physiol.— 2007.—
Vol.292.— P.270–276.
Таблиця
Генетичний аналіз ембріонів та новонароджених тварин
Контрольні ембріони Ембріони з делецією
гену№
п/п
Досліджу-
ваний ген Термін гістації
кількість відсоток,
% кількість відсоток,
%
1 αE-катенін E10.5 19 79 5 21
2 E14.5 26 76 8 24
3 новонароджені 12 80 3 20
4 β-катенін E10.5 36 80 9 20
5 E14.5 33 82 7 (3#) 18 (8#)
6 новонароджені 27 (1#) 90 (3#) 3 (1#) 10 (3#)
Примітка: () — аномальні ембріони/тварини, # — мертві ембріони/тварини.
438
5. McKoy G., Protonotarios N., Crosby A., Tsatsopoulou A., Anastasakis A., Coo-
nar A., Norman M., Baboonian C., Jeffery S., McKenna W.J. Identification of a deletion
in plakoglobin in arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy with palmoplantar ke-
ratoderma and woolly hair (Naxos disease) // Lancet.— 2000.— Vol.355.— P. 2119–2124.
6. Xin Chen, Sergei P. Shevtsov, Eileen Hsich, and other. The Catenin / T-cell Factor
/ Lymphocyte Enhancer Factor Signaling Pathway Is Required for Normal and Stress-
Induced Cardiac Hypertrophy.// Mol. And Cell. Biology.— 2006.— Vol.26.— №12.—
P. 4462–4473.
7. Farah Sheikh, Yinghong Chen, Xingqun Liang, Alain Hirschy, Antine E. Stenbit
and other. αЕ-Catenin Inactivation Disrupts the Cardiomyocyte Adherens Junction,
resulting in Cardiomyopathy and Susceptebility to Wall Rupture // Circulation.— 2006.—
Vol.114.— P. 1–10.
8. Maniatis G. Molecular cloning.— Oxford press.— 1994.— Vol.1.— 842 р.
9. Kaufman M.H. The Atlas of Mouse Development.— San Diego: Academic
Press.— 1992.— 523 р.
Резюме
Делеція αE-катеніну та β-катеніну у тканині сердця не призводила до розвитку
морфологічних дефектів ембріонального серця, вірогідно, завдяки функціональній
компенсації αT-катеніном та γ-катеніном (плакоглобіном) відповідно. Спостерігали
часткову летальність мутантних ембріонів з делецією β-катеніну на більш пізніх
термінах ембріонального розвитку.
Делеция αE-катенина и β-катенина в ткани сердца не приводит к развитию
морфологических дефектов эмбрионального сердца, вероятно, благодаря функцио-
нальной компенсации αT-катенином и γ-катенином (плакоглобином) соответственно.
Наблюдалась частичная летальность мутантных эмбрионов с делецией β-катенина
на более позднем этапе эмбрионального развития.
The cardiac-specific deletion of αE-catenin and β-catenin did not cause morpho-
logical defects in the embryonic heart presumably due to compensation by αT-catenin
and γ-catenin (plakoglobin), respectively. However, β-catenin mutant embryos did exhibit
a cardiac defect later in development resulting in partial lethality.
ПОЛТАВСКАЯ О.А.1, ЗЕЛЕНАЯ Л.Б.1, КОВАЛЕНКО Н.К.1, ШАТИЛО В.Б.2
1Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К. Заболотного НАН Украины,
Украина, 03680, Киев, ул. Заболотного, 154, e-mail: poltavska@ukr.net
2 ГУ “Институт геронтологии AMH Украины”,
Украина, 04114, Киев, ул. Вышгородская, 67
ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ БИФИДОБАКТЕРИЙ
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОГО ТРАКТА ЛЮДЕЙ ПОЖИЛОГО
ВОЗРАСТА
Род Bifidobacterium — один из наиболее многочисленных родов
микроорганизмов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) человека [7]. Бифи-
добактерии играют существенную роль в поддержании общего физиологи-
|