PDX1 - PDX1

PDX1
Идентификаторы
Псевдонимы	PDX1 , GSF, IDX-1, IPF1, IUF1, MODY4, PAGEN1, PDX-1, STF-1, панкреатический и двенадцатиперстный гомеобокс 1
Внешние идентификаторы	OMIM : 600733 MGI : 102851 HomoloGene : 175 GeneCards : Pdx1
Расположение гена ( человек )
Chr.	Хромосома 13 (человек)
Конец	27 926 313 п.н.
Расположение гена ( Мышь )
Chr.	Хромосома 5 (мышь)
Конец	147 275 848 п.н.
Паттерн экспрессии РНК
	; ;
	Дополнительные данные эталонного выражения
Онтология генов
Молекулярная функция	• Связывание ДНК • Связывание ДНК, специфичное ; для последовательности ; • GO: 0001131, GO: 0001151, GO: 0001130, GO: 0001204 Активность ДНК-связывающего фактора транскрипции ; • Связывание с хроматином ; • Связывание ДНК с цис-регуляторной областью РНК-полимеразы II GO: 0000980, специфичное для последовательности ; • GO: 0001200, GO: 0001133, GO: 0001201 ДНК-связывающая активность фактора транскрипции, специфическая ; для РНК-полимеразы II • связывание фактора транскрипции ; • связывание с белком GO: 0032403 ; • активность гетеродимеризации протеина ; • связывание с промотором специфического хроматина;
Сотовый компонент	• цитоплазма ; • цитозоль ; • ядерное пятнышко ; • внутриклеточная анатомическая структура ; • ядро ; • нуклеоплазма;
Биологический процесс	• развитие экзокринной поджелудочной железы ; • негативная регуляция внутреннего апоптотического сигнального пути, вызванного стрессом эндоплазматического ретикулума ; • дифференцировка клеток ; • регуляция транскрипции, ДНК-шаблон ; • гомеостаз глюкозы ; • регуляция транскрипции с помощью РНК-полимеразы II ; • секреция инсулина ; • негативная регуляция транскрипции с помощью РНК-полимеразы II ; • генерация предшественников метаболитов и энергии ; • транскрипция, ДНК-шаблон ; • развитие многоклеточных организмов ; • позитивная регуляция транскрипции, ДНК-шаблон ; • регуляция пролиферации клеточной популяции ; • позитивная регуляция размножения клеточной популяции ; • опосредованная оксидом азота передача сигнала ; • метаболический процесс глюкозы ; • орган морфогенез животных ; • развитие поджелудочной железы ; • развитие печени ; • положительное регулирование секреции инсулина , участвующих в клеточном ответе на глюкозу стимул ; • морфогенез эмбрионального эпителия ; • развития желудочно - кишечного тракта ; • негативной регуляции апоптоза типа в процессе поджелудочной железы клеток ; • негативная регуляция пролиферации клеточной популяции ; • позитивная регуляция транскрипции с помощью РНК-полимеразы II ; • эндокринное развитие поджелудочной железы ; • дифференцировка клеток поджелудочной железы типа B ; • транскрипция с помощью РНК-полимеразы II ; • обнаружение глюкозы ; • сглаженный сигнальный путь ; • развитие центральной нервной системы ; • ответ на ранение ; • ответ на глюкозу ; • ответ на ион железа (II) ; • ответ на хлорат ; • старение органов животных ; • регуляция экспрессии генов ; • положительное регулирование гибели клеток ; • ответ на органические циклические соединения ; • регенерация органов животных ; • ответ на уровни питательных веществ ; • положительное регулирование секреции инсулина ; • ответ на витамин ; • ответ на липид ; • ответ на цитокин ; • ответ на никотин ; • ответ на лекарство ; • ответ на лейцин ; • ответ на алкалоид ; • положительное регулирование связывания ДНК ; • отрицательное регулирование транскрипции, шаблон ДНК ; • дифференцировка стволовых клеток ; • ответ на глюкокортикоид ; • трансдифференцировка ; • ответ на жирные кислоты;
	Источники: Amigo / QuickGO
Ортологи
	3651
	18609
	ENSG00000139515
	ENSMUSG00000029644
	P52945
	P52946
	NM_000209
	NM_008814
	NP_000200
	NP_032840
	Викиданные
Просмотр / редактирование человека	Просмотр / редактирование мыши

PDX1 ( панкреатический и двенадцатиперстный гомеобокс 1 ), также известный как фактор промотора инсулина 1 , является фактором транскрипции в кластере генов ParaHox . У позвоночных Pdx1 необходим для развития поджелудочной железы , включая созревание β-клеток и дифференцировку двенадцатиперстной кишки . У человека этот белок кодируется геном PDX1 , ранее называвшимся IPF1 . Первоначально ген был идентифицирован у когтистой лягушки Xenopus laevis и широко присутствует в эволюционном разнообразии билатерических животных, хотя в ходе эволюции он был утерян у членистоногих и нематод. Несмотря на название гена Pdx1 , у большинства животных ген Pdx2 отсутствует ; Однокопийные ортологи Pdx1 были идентифицированы у всех млекопитающих . Целакант и хрящевые рыбы - пока единственные позвоночные, у которых обнаружено два гена Pdx , Pdx1 и Pdx2 .

Функция

Развитие поджелудочной железы

В поджелудочная развитии , Pdx1 выражаются популяциями клеток в задней передней кишки области окончательной эндодермы и Pdx1 ⁺ эпителиальные клетки дают начало развивающейся панкреатическим почкам , и в конечном счете, все из поджелудочной железы-ее экзокринная, эндокринная и популяции протоковых клеток. Клетки Pdx1 ⁺ поджелудочной железы сначала возникают в эмбриональные дни мышей 8.5-9.0 (E8.5-9.0), и экспрессия Pdx1 продолжается до E12.0-E12.5. Гомозиготные мыши с нокаутом Pdx1 образуют зачатки поджелудочной железы, но не могут развить поджелудочную железу, а трансгенные мыши, у которых применение тетрациклина приводит к гибели клеток Pdx1 ⁺ , почти полностью апанкреатичны, если доксициклин (производное тетрациклина) вводится на протяжении всей беременности этих трансгенных мышей, что иллюстрирует необходимость клеток Pdx1 ⁺ в развитии поджелудочной железы.

Pdx1 считается самым ранним маркером дифференцировки поджелудочной железы, при этом судьбы клеток поджелудочной железы контролируются нижестоящими факторами транскрипции. Начальный поджелудочная бутон состоит из Pdx1 ⁺ панкреатических клеток - предшественников , которые одновременно экспрессирует Hlxb9 , Hnf6 , Ptf1a и NKX6-1 . Эти клетки далее пролиферируют и разветвляются в ответ на передачу сигналов FGF-10 . После этого начинается отмирание клеток поджелудочной железы; популяция клеток имеет подавленную передачу сигналов Notch и, следовательно , экспрессирует Ngn3 . Эта популяция Ngn3 ⁺ представляет собой временную популяцию эндокринных предшественников поджелудочной железы, которая дает начало клеткам α, β, Δ, PP и ε островков Лангерганса . Другие клетки дадут начало популяциям экзокринных и протоковых клеток поджелудочной железы.

созревание и выживание β-клеток

Заключительные стадии развития поджелудочной железы включают производство различных эндокринных клеток, в том числе инсулин-продуцирующих β-клеток и глюкагон-продуцирующих α-клеток . Pdx1 необходим для созревания β-клеток: развивающиеся β-клетки коэкспрессируют Pdx1, NKX6-1 и инсулин , процесс, который приводит к подавлению MafB и экспрессии MafA , необходимому переключению в созревании β-клеток. На этой стадии развития поджелудочной железы экспериментальное снижение экспрессии Pdx1 приводит к продукции меньшего количества β-клеток и связанному с этим увеличению числа α-клеток.

В зрелой поджелудочной железе экспрессия Pdx1, по-видимому, необходима для поддержания и выживания β-клеток. Например, экспериментальное снижение уровня экспрессии Pdx1 на этой стадии заставляет β-клетки продуцировать большее количество глюкагона, предполагая, что Pdx1 ингибирует превращение β-клеток в α-клетки. Более того, Pdx1, по-видимому, играет важную роль в опосредовании эффекта инсулина на апоптотическую запрограммированную клеточную гибель β-клеток: небольшая концентрация инсулина защищает β-клетки от апоптоза, но не в клетках, где экспрессия Pdx1 подавлена.

Двенадцатиперстная кишка

Pdx1 необходим для развития проксимального отдела двенадцатиперстной кишки и поддержания гастро-дуоденального перехода. Энтероциты двенадцатиперстной кишки , железы Бруннера и энтероэндокринные клетки (включая клетки антрального отдела желудка ) зависят от экспрессии Pdx1. Это ген ParaHox , который вместе с Sox2 и Cdx2 определяет правильную клеточную дифференцировку в проксимальном отделе кишечника. У зрелых мышей двенадцатиперстной кишки было идентифицировано несколько генов, которые зависят от экспрессии Pdx1 и включают некоторые, влияющие на всасывание липидов и железа.

Патология

Эксперименты на животных моделях показали, что снижение экспрессии Pdx1 может вызывать симптомы, характерные для сахарного диабета 1 типа и сахарного диабета 2 типа . Более того, экспрессия Pdx1 теряется при раке желудка , что позволяет предположить роль гена как супрессора опухолей. Диабет зрелости у молодых (тип 4) может быть вызван гетерозиготными мутациями в Pdx1. Толстая песчаная крыса Psammomys obesus , вид с предрасположенностью к симптомам сахарного диабета 2 типа , имеет сильно отличающуюся последовательность гена Pdx1 по сравнению с другими млекопитающими.

Взаимодействия

Было показано, что Pdx1 взаимодействует с MAFA .

использованная литература

дальнейшее чтение

Чжоу К., Браун Дж., Канарек А., Раджагопал Дж., Дуглас А., Мелтон Д.А. (2008). «Перепрограммирование in vivo экзокринных клеток поджелудочной железы в β-клетки». Природа . 455 (7213): 627–32. Bibcode : 2008Natur.455..627Z . DOI : 10,1038 / природа07314 . PMID 18754011 . S2CID 205214877 .
Хуэй Х., Перфетти Р. (2002). «Гомеобокс-1 поджелудочной железы двенадцатиперстной кишки регулирует развитие поджелудочной железы во время эмбриогенеза и функцию островковых клеток во взрослом возрасте» . Евро. J. Endocrinol . 146 (2): 129–41. DOI : 10,1530 / eje.0.1460129 . PMID 11834421 .
Леонард Дж., Пирс Б., Джонсон Т. и др. (1994). «Характеристика трансактивирующего соматостатин фактора-1, нового гомеобокса, который стимулирует экспрессию соматостатина в клетках островков поджелудочной железы». Мол. Эндокринол . 7 (10): 1275–83. DOI : 10,1210 / me.7.10.1275 . PMID 7505393 .
Стоффель М., Стейн Р., Райт К.В. и др. (1995). «Локализация человеческого гомеодоменного фактора транскрипции инсулинового промотора фактора 1 (IPF1) в полосе хромосомы 13q12.1». Геномика . 28 (1): 125–6. DOI : 10.1006 / geno.1995.1120 . PMID 7590740 .
Иноуэ Х., Риггс А.С., Танизава Й. и др. (1996). «Выделение, характеристика и хромосомное картирование гена фактора 1 промотора инсулина человека (IPF-1)». Диабет . 45 (6): 789–94. DOI : 10.2337 / diabetes.45.6.789 . PMID 8635654 .
Вэбер Г., Томпсон Н., Никод П., Бонни С. (1997). «Активация транскрипции гена GLUT2 гомеобокс-фактором IPF-1 / STF-1 / IDX-1». Мол. Эндокринол . 10 (11): 1327–34. DOI : 10,1210 / me.10.11.1327 . PMID 8923459 .
Ватада Х., Каджимото Й., Кането Х. и др. (1997). «Вовлечение гомеодомен-содержащего фактора транскрипции PDX-1 в транскрипцию гена островкового амилоидного полипептида». Biochem. Биофиз. Res. Commun . 229 (3): 746–51. DOI : 10.1006 / bbrc.1996.1875 . PMID 8954967 .
Маршак С., Тотари Х, Сераси Е., Меллоул Д. (1997). «Очистка бета-клеточного фактора, чувствительного к глюкозе, который дифференцированно трансактивирует ген инсулина в нормальных и трансформированных островковых клетках» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 93 (26): 15057–62. DOI : 10.1073 / pnas.93.26.15057 . PMC 26355 . PMID 8986763 .
Стофферс Д.А., Зинкин Н.Т., Станоевич В. и др. (1997). «Агенез поджелудочной железы, связанный с делецией одного нуклеотида в кодирующей последовательности гена IPF1 человека». Nat. Genet . 15 (1): 106–10. DOI : 10.1038 / ng0197-106 . PMID 8988180 . S2CID 25406130 .
Шарма С., Джала США, Джонсон Т. и др. (1997). «Гормональная регуляция островкового энхансера в гене гомеобокса поджелудочной железы STF-1» . Мол. Клетка. Биол . 17 (5): 2598–604. DOI : 10.1128 / mcb.17.5.2598 . PMC 232109 . PMID 9111329 .
Карти MD, Lillquist JS, Peshavaria M, et al. (1997). «Идентификация цис- и транс-активных факторов, регулирующих экспрессию гена островкового амилоидного полипептида человека в бета-клетках поджелудочной железы» . J. Biol. Chem . 272 (18): 11986–93. DOI : 10.1074 / jbc.272.18.11986 . PMID 9115263 .
Макфарлейн В.М., Смит С.Б., Джеймс Р.Ф. и др. (1997). «Каскад митоген-активируемой протеинкиназы p38 / реактивации киназы опосредует активацию фактора транскрипции инсулина, расположенного выше фактора 1, и транскрипцию гена инсулина за счет высокого уровня глюкозы в бета-клетках поджелудочной железы» . J. Biol. Chem . 272 (33): 20936–44. DOI : 10.1074 / jbc.272.33.20936 . PMID 9252422 .
Macfarlane WM, Frayling TM, Ellard S, et al. (1999). «Миссенс-мутации в гене фактора-1 промотора инсулина предрасполагают к диабету 2 типа» . J. Clin. Инвестируйте . 104 (9): R33–9. DOI : 10.1172 / JCI7449 . PMC 481047 . PMID 10545530 .
Хани Э. Х., Стофферс Д. А., Шевр Дж. К. и др. (1999). «Дефектные мутации в гене фактора-1 промотора инсулина (IPF-1) при сахарном диабете 2 типа с поздним началом» . J. Clin. Инвестируйте . 104 (9): R41–8. DOI : 10.1172 / JCI7469 . PMC 409821 . PMID 10545531 .
Глик Э, Лешковиц Д, Уокер Мэриленд (2000). «Фактор транскрипции BETA2 действует совместно с E2A и PDX1 для активации промотора гена инсулина» . J. Biol. Chem . 275 (3): 2199–204. DOI : 10.1074 / jbc.275.3.2199 . PMID 10636926 .
Schwartz PT, Perez-Villamil B, Rivera A и др. (2000). «Фактор транскрипции гомеодомена поджелудочной железы IDX1 / IPF1, экспрессируемый в развивающемся мозге, регулирует транскрипцию гена соматостатина в эмбриональных нервных клетках» . J. Biol. Chem . 275 (25): 19106–14. DOI : 10.1074 / jbc.M000655200 . PMID 10751390 .
Хартли Дж. Л., Темпл Г. Ф., Браш Массачусетс (2001). «Клонирование ДНК с использованием сайт-специфической рекомбинации in vitro» . Genome Res . 10 (11): 1788–95. DOI : 10.1101 / gr.143000 . PMC 310948 . PMID 11076863 .
Лю Ю., Макдональд Р.Дж., Свифт Г.Х. (2001). «Связывание ДНК и активация транскрипции тримером PDX1.PBX1b.MEIS2b и сотрудничество со специфическим для поджелудочной железы основным комплексом спираль-петля-спираль» . J. Biol. Chem . 276 (21): 17985–93. DOI : 10.1074 / jbc.M100678200 . PMID 11279116 .
Самарас С.Е., Сиссел М.А., Герриш К. и др. (2002). «Консервативные последовательности в тканеспецифической регуляторной области гена pdx-1 опосредуют транскрипцию в бета-клетках поджелудочной железы: роль ядерного фактора гепатоцитов 3 бета и Pax6» . Мол. Клетка. Биол . 22 (13): 4702–13. DOI : 10.1128 / MCB.22.13.4702-4713.2002 . PMC 133887 . PMID 12052878 .
Чжоу Дж., Пинейро М.А., Ван Х и др. (2002). «Эксендин-4 дифференцировка клеточной линии протока поджелудочной железы человека в эндокринные клетки: участие факторов транскрипции PDX-1 и HNF3beta» . J. Cell. Physiol . 192 (3): 304–14. DOI : 10.1002 / jcp.10143 . PMID 12124776 . S2CID 11530928 .

внешние ссылки

GeneReviews / NCBI / NIH / UW запись о перманентном неонатальном сахарном диабете
PDX1 + белок, + человек по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)

Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в общественном достоянии .

Languages

In other projects