Niedotlenienie indukuje funkcjonalnie istotny i translacyjnie skuteczny wariant mRNA neuronalnej syntazy NO ad 7

U gryzoni Sasaki i in. znaleźli dowody na aktywację transkrypcji dopływającej Ca2 + w neuronach. Charakterystyka gatunków mRNA i funkcjonalna ocena aktywności promotorowej in vitro ujawniły 2 krytyczne elementy odpowiedzi cAMP / Ca2 + (CREs) w ortologicznych regionach genomowych, które odpowiadają opisanym tutaj ludzkim sekwencjom. Aktywacja scharakteryzowanych tutaj regionów genomowych (numer dostępu w GenBank U17299), zarówno in vitro, jak i in vivo, powoduje ekspresję transkryptów mRNA z krótkimi 5 p -UTR reprezentującymi sekwencje bezpośrednio przed ORF o pełnej długości. Nie zawiera TATA i znajduje się w regionie genomowego DNA zubożonego w CpG (kompozycja nt ~ 2,453 do około 77 w stosunku do kodonu inicjacji translacji wynosi 49,6% G lub C, przy obserwowanym / oczekiwanym stosunku dinukleotydów CpG 0,27; 56), wzbogaca się o elementy wiążące wszechobecnie eksprymowane czynniki transkrypcyjne, w tym CRE, aktywujące białko a (AP-1) i indukowalny niedotlenienie czynnik (HIF-1). Elementy CRE w regionach promotorowych genów Bcl-2 i hydroksylazy tyrozynowej pośredniczą w indukowanej hipoksją aktywacji transkrypcji, a niedotlenienie jest związane ze zwiększoną fosforylacją czynnika transkrypcyjnego CREB na serynie 133 (57, 58). AP-1 uczestniczy również w hipoksycznej aktywacji ekspresji hydroksylazy tyrozynowej (59), jak również w hemeoksygenazy-1 (60). HIF-1, który reguluje transkrypcję genu kodującego czynnik wzrostu śródbłonka naczyń, między innymi (61), wiąże się specyficznie w warunkach niedotlenienia z 5 (3-RCGTG-3. element reagujący na niedotlenienie, znaleziony przy ~ 3,099, <2,646, <1,185,> 282, +275 i +312 w sekwencji ludzkiego nNOS. Miejsca te są szczególnie interesujące w świetle ostatnich obserwacji, że hamowanie oddychania mitochondrialnego przez NO umożliwia przekierowanie komórkowego tlenu do hydroksylaz prolilowych, które regulują degradację proteosomyczną HIF-1. (62, 63). Aktywność hydroksylazy prolilowej jest ograniczona przez brak substratu O2 podczas niedotlenienia, co powoduje stabilizację HIF-1. (64). Potencjalnie zatem autoinhibicja sprzężenia zwrotnego ekspresji nNOS może być zmieniona na poziomie transkrypcji przez zależne od NO odhamowanie hydroksylazy prolilowej i zapobieganie HIF-1. stabilizacja. Ekstremalne rozmiary i złożoność ludzkiego genu nNOS czynią jego transkrypcję kinetycznie nieefektywną. wymagające szacunkowego 1,6. 2,5 godziny przy 100. 150 kb / h (29, 65). Obszary genomowe ludzkiego genu nNOS reagujące na niedotlenienie znajdują się więcej niż 100 kb poniżej regionów genomowych, które kodują wiele konstytutywnie wyrażanych wariantów eksonu 1. Co więcej, długie i silnie ustrukturowane nUT5 5 -UTR widoczne w konstytutywnie eksprymowanych transkryptach nNOS zapewniają przeszkodę translacyjną dla wydajnej ekspresji białka (23). W bieżących pracach potwierdziliśmy, że długie 5 -UTR mRNA zawierającego egzon nNOS są słabo translowane zarówno w lizatach króliczych retikulocytów jak i transfekowanych komórkach. Te sekwencje RNA nie mają aktywności IRES niezależnej od czapeczki. Była to ważna koncepcja, zważywszy, że wybrane mRNA są preferencyjnie tłumaczone podczas odpowiedzi komórkowej na stres. Na przykład tłumaczenie HIF-1. kontynuuje się wydajnie, gdy komórki są narażone na niedotlenienie z powodu obecności IRES w 5a -UTR (66). Ogólnie większość komórkowych mRNA jest nieskutecznie rekrutowanych do polisomów w warunkach niedotlenienia (67). Niespodziewanie sama wydajność translacyjna mRNA genu nNOS indukowana niedotlenieniem sama w sobie nie jest znacząco hamowana przez niedotlenienie. W związku z tym gen nNOS stanowi unikalny przykład regulacji translacyjnej w odpowiedzi na niedotlenienie komórkowe. W przypadku ludzkich nNOS niedotlenienie indukuje transkrypcyjną aktywację dalszego promotora, który produkuje gatunki mRNA, które są bardzo wydajnie translowane w porównaniu z typowymi mRNA nNOS, które są obecne w warunkach normoksycznych. Podsumowując, ekspresja mRNA nNOS i białka jest regulowana tlenem na wielu poziomach, zarówno transkrypcyjnych, jak i translacyjnych. Nasze wyniki podkreślają nierozpoznane dotąd funkcjonalne implikacje nNOS w regulacji napięcia naczynioruchowego. Istnienie takich złożonych mechanizmów, aby zapewnić, że aktywność enzymatyczna jest specyficznie regulowana w odniesieniu do utlenowania tkanek, mówi o ewolucyjnym i fizjologicznym znaczeniu odpowiedzi adaptacyjnej na niedotlenienie i centralnej roli, jaką odgrywa nNOS w jego realizacji. Metody Badania funkcjonalne. Wszystkie protokoły dotyczące żywych zwierząt były zgodne z normami ustanowionymi przez Kanadyjską Radę ds. Opieki nad Zwierzętami i zostały zatwierdzone przez instytucjonalne komitety opieki nad zwierzętami Meakins-Christie Laboratories, Wydział Medycyny Uniwersytetu w Toronto i St
[więcej w: szpital dziecięcy lublin chodźki, jaskółcze ziele zastosowanie, objawy głodu alkoholowego ]
[patrz też: tobrosopt dex, koprolalia, sebidin plus ]
[więcej w: tobrosopt dex, koprolalia, sebidin plus ]