PDGFRB | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | PDGFRB , CD140B, IBGC4, IMF1, JTK12, PDGFR, PDGFR-1, PDGFR1, KOGS, PENTT, бета-рецептор тромбоцитарного фактора роста | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | OMIM : 173410; MGI : 97531; HomoloGene : 1960; GeneCards : PDGFRB; OMA :PDGFRB - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Рецептор тромбоцитарного фактора роста бета — это белок , который у людей кодируется геном PDGFRB . Мутации в PDGFRB в основном связаны с классом злокачественных новообразований клональной эозинофилии .
Ген PDGFRB расположен на хромосоме 5 человека в позиции q32 (обозначается как 5q32) и содержит 25 экзонов . Ген фланкирован генами фактора стимуляции колоний гранулоцитов-макрофагов и рецептора фактора стимуляции колоний 1 (также называемого рецептором фактора стимуляции колоний макрофагов), все три из которых могут быть потеряны вместе из-за одной делеционной мутации , тем самым вызывая развитие синдрома 5q . [5] Другие генетические аномалии в PDGFRB приводят к различным формам потенциально злокачественных заболеваний костного мозга: небольшие делеции и транслокации хромосом, вызывающие слияния между PDGFRB и любым из по крайней мере 30 генов, могут вызывать миелопролиферативные новообразования , которые обычно включают эозинофилию , повреждение органов, вызванное эозинофилами, и возможное прогрессирование до агрессивной лейкемии (см. ниже). [6]
Ген PDGFRB кодирует типичную рецепторную тирозинкиназу , которая принадлежит к семейству рецепторов тирозинкиназы III типа (RTK) и структурно характеризуется пятью внеклеточными иммуноглобулин-подобными доменами, одним доменом спирали, охватывающей мембрану, внутриклеточным юкстамембранным доменом, расщепленным тирозинкиназным доменом и карбоксильным хвостом. [7] В отсутствие лиганда PDGFRβ принимает неактивную конформацию, в которой активационная петля сворачивается над каталитическим сайтом, юкстамембранная область над петлей, закрывающей активный сайт, и карбоксиконцевой хвост над доменом киназы. При связывании PDGF димеризация рецептора высвобождает ингибирующие конформации из-за автофосфорилирования регуляторных остатков тирозина в транс-положении. Остатки тирозина 857 и 751 являются основными сайтами фосфорилирования для активации PDGFRβ. [8]
Молекулярная масса зрелого гликозилированного белка PDGFRβ составляет приблизительно 180 кДа.
Активация PDGFRβ требует дерепрессии киназной активности рецептора. Лиганд для PDGFRβ (PDGF) достигает этого в ходе сборки димера PDGFRβ. Две из пяти изоформ PDGF активируют PDGFRβ (PDGF-B и PDGF-D). Активированный рецептор фосфорилирует себя и другие белки и тем самым задействует внутриклеточные сигнальные пути, которые запускают клеточные ответы, такие как миграция и пролиферация. Существуют также независимые от PDGF способы дерепрессии киназной активности PDGFRβ и, следовательно, ее активации. Например, принудительное расположение PDGFRβ в непосредственной близости друг от друга путем сверхэкспрессии или с помощью антител, направленных против внеклеточного домена. Альтернативно, мутации в киназном домене, которые стабилизируют активную конформацию киназы, приводят к конститутивной активации.
В отличие от PDGFRα, PDGFRβ не может быть активирован косвенно. Это происходит потому, что PDGFRβ рекрутирует RasGAP и тем самым ослабляет активность Ras/PI3K, которая необходима для включения петли прямой связи, которая отвечает за этот режим активации. [9] [10]
Фенотип нокаутированных мышей демонстрирует, что PDGFRB необходим для развития сосудов, и что PDGFRB отвечает за активацию PDGFRβ во время эмбриогенеза. Устранение PDGFRB или PDGF-B снижает количество перицитов и гладкомышечных клеток сосудов и тем самым ставит под угрозу целостность и/или функциональность сосудистой сети во многих органах, включая мозг, сердце, почки, кожу и глаза. [11] [12] [13] [14]
Исследования in vitro с использованием культивируемых клеток показывают, что эндотелиальные клетки секретируют PDGF, который привлекает перициты, экспрессирующие PDGFRβ, которые стабилизируют зарождающиеся кровеносные сосуды. [15] Мыши, несущие один активированный аллель PDGFRB, демонстрируют ряд постнатальных фенотипов, включая сниженную дифференциацию клеток гладких мышц аортальных сосудов и перицитов мозга. Аналогичным образом подавляется дифференциация жировой ткани из перицитов и мезенхимальных клеток. [16] Неправильная регуляция активности киназы PDGFRβ (обычно активация) способствует эндемичным заболеваниям, таким как рак и сердечно-сосудистые заболевания. [17] [18] [19]
Делеции хромосомы 5 человека, которые удаляют три соседних гена, гены для колониестимулирующего фактора гранулоцитов-макрофагов , PDGFRB и рецептора колониестимулирующего фактора 1 , вызывают синдром делеции хромосомы 5q (синдром 5q-). Этот синдром является уникальным типом миелодиспластического синдрома , характеризующимся длительным течением заболевания, низкой скоростью трансформации в агрессивную форму лейкемии и анемией , которая у многих пациентов является глубокой, рефрактерной к традиционной терапии (например, железосодержащим добавкам, эритропоэтину ) и требующей поддерживающих переливаний эритроцитов. Заболевание лечится химиотерапевтическим препаратом леналидомидом . [5] [20]
Транслокации хромосом человека между геном PDGFRB и по крайней мере одним из 30 генов на других хромосомах приводят к миелоидным и/или лимфоидным новообразованиям, которые во многом похожи на новообразования, вызванные слиянием гена PDGFRA (т. е. рецептора тромбоцитарного фактора роста А или рецептора тромбоцитарного фактора роста альфа-типа) с геном FIP1L1 (см. Ген слияния FIP1L1-PDGFRA) . Наиболее распространенной из этих редких мутаций является транслокация гена PDGFRB с геном ETV6 (также называемым геном варианта ETS 6 ).
Ген ETV6 кодирует белок фактора транскрипции, который у мышей, по-видимому, необходим для кроветворения и поддержания развивающейся сосудистой сети. Ген расположен на человеческой хромосоме 12 в позиции p13, состоит из 14 экзонов и, как известно, участвует в большом количестве хромосомных перестроек, связанных с лейкемией и врожденной фибросаркомой . [21] Транслокации между ним и геном PDGFRB , обозначенные как t(5;12)(q33;p13), дают слитый ген PDGFRB-ETV6 , который кодирует слитый белок PDGFRB-ETV6. Этот химерный белок, в отличие от белка PDGFRB: a) имеет постоянно активную PDGFRB-опосредованную тирозинкиназу из-за его принудительной димеризации доменом связывания белка PNT белка ETV6; b) обладает высокой стабильностью из-за его устойчивости к деградации убиквитином- протеасомой ; и c) поэтому чрезмерно стимулирует сигнальные пути клеток , такие как STAT5 , NF-κB и внеклеточные сигнальные киназы , которые способствуют росту и пролиферации клеток. Предполагается, что эта непрерывная сигнализация приводит к развитию миелоидных и/или лимфоидных новообразований, которые обычно включают повышенное количество эозинофилов , рожденных в крови и тканях , повреждение органов и тканей, вызванное эозинофилами, и возможное прогрессирование до агрессивной формы лейкемии. [22]
Новообразования, вызванные слиянием белка PDGFRB-ETV6, часто проявляются признаками, которые классифицируют их как хронические миеломоноцитарные лейкозы , ювенильные миеломоноцитарные лейкозы , атипичные или отрицательные по филадельфийской хромосоме хронические миелоидные лейкозы, миелодиспластические синдромы , острые миелогенные лейкозы или острые лимфобластные лейкозы . В настоящее время Всемирная организация здравоохранения классифицирует это заболевание как одну из форм клональной эозинофилии . [23] Крайне важно, чтобы заболевание, вызванное слиянием белка PDGFRB-ETV6, диагностически отличалось от многих других только что упомянутых заболеваний из-за его совершенно иного лечения.
Пациенты с заболеванием, вызванным слиянием белков PDGFRB-ETV6, чаще всего являются взрослыми мужчинами, но редко детьми. У них наблюдается анемия , увеличение эозинофилов и моноцитов в крови, спленомегалия и, реже, лимфаденопатия. Исследование костного мозга может выявить клеточные особенности, сходные с теми, которые наблюдаются при вышеупомянутых заболеваниях. Диагноз может быть поставлен с помощью обычного цитогенетического исследования клеток крови или костного мозга для проверки перестроек PDGFRB с использованием флуоресцентной гибридизации in situ или для проверки слитого FDGFRB-ATV6 флуоресцентной гибридизации in situ и/или полимеразной цепной реакции в реальном времени с использованием соответствующих нуклеотидных зондов. [22] Эти пациенты, в отличие от многих пациентов с похожими новообразованиями, хорошо реагируют на ингибитор тирозинкиназы иматиниб . Препарат часто вызывает длительные полные гематологические и цитогенетические ремиссии, поскольку дозы значительно ниже тех, которые используются для лечения хронического миелоидного лейкоза . Первичная или приобретенная лекарственная устойчивость к этому препарату встречается очень редко. Дополнительная адъювантная химиотерапия может быть необходима, если болезнь пациента не поддается лечению ингибиторами тирозинкиназы и/или прогрессирует в более агрессивную фазу заболевания, похожую на ту, что наблюдается при бластном кризисе хронического миелоидного лейкоза. [22] [6]
Было обнаружено, что ген PDGFRB сливается по крайней мере с 36 другими генами, образуя гены слияния, которые кодируют химерные белки, которые, как известно или предположительно, обладают: a ) непрерывной активной активностью тирозинкиназы, полученной из PDGFRB; b) способностью непрерывно стимулировать рост и пролиферацию гематологических стволовых клеток; и c) способностью вызывать миелоидные и лимфоидные новообразования, которые обычно, но не всегда, связаны с эозинофилией. Во всех случаях эти заболевания слияния генов считаются типами клональной эозинофилии с рекомендуемыми схемами лечения, сильно отличающимися от схем лечения подобных гематологических злокачественных новообразований. Гены, сливающиеся с PDGFRB , их хромосомное расположение и обозначения, описывающие их слитые гены, приведены в следующей таблице. [6] [22]
Ген | локус | обозначение | ген | локус | обозначение | Ген | локус | обозначение | ген | локус | обозначение | ген | локус | обозначение | ген | локус | обозначение | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ТРМ3 | 1к21 | т(1;5)(q21;q32) | PDE4DIP | 1к22 | т(1;5)(q22;q32) | СПТБН1 | 2п16 | т(2;5)(p16;q32) | ГОЛГА4 | 3п21-25 | т(3;5)(p21-25;q31-35) | WRD48 [24] | 3п21-22 | т(1;3;5)(стр36;стр21;q32) | ПРКГ2 [25] | 4к21 | т(4;5)(p21;q32) | |||||
CEP85L [26] | 6q22 | т(5;6)(q32;q22) | ХИП1 | 7к11 | т(5;7)(q32;q11) | КАНК1 | 9q24 | т(5;9)(q32;q24) | БЦР | 9q34 | т(5;9)(q32;q34) | CCDC6 | 10q21 | т(5;10)(q32;q21 | Н4(Д10С170) [27] | 10q21.2 | т(5;10)(q32;q21.2) | |||||
GPIAP1 [28] | 11п13 | несколько | ЭТВ6 | 12п13 | т(5;12)q32;p13) | ERC1 | 12п13.3 | т(5;12)(q32;p13.3) | ГИТ2 | 12q24 | т(5;12)(q31-33;q24) | НИН [29] | 14к24 | т(5;14)(q32;q24 | ПОЕЗДКА11 | 14q32 | т(5;14)(q32;q32) | |||||
CCDC88C [30] | 14q32 | т(5;14)(q33;q32) | TP53BP1 | 15q22 | т(5;15)q33;22) | NDE1 | 16п13 | т(5;16)(q33;p13) | SPECC1 | 17п11 | т(5;17)(q32;p11.2) | NDEL1 | 17п13 | т(5;17)(q32;p13) | MYO18A | 17q11.2 | т(5;17)(q32;q11.2) | |||||
БИН2 [31] | 12q13 | т(5;12)(q32;q13) | КОЛ1А1 | 17q22 | т(5;17)q32;q22) | ОТД1 [32] | 20п11 | т(5;20)(q32;p11) | CPSF6 | 12к15 | т(5;12)(q32;q15) | РАБЭП1 | 17п13 | т(5;17)(q32;p13) | МПРИП | 17п11 | т(5;17)(q32;p11) | |||||
СПТБН1 | 2п16 | т(5;2)(q32;p16) | WDR48 [24] | 3п22 | т(5;3)q32;p22) | GOLGB1 | 3к12 | т(3;5)(q12;q32) | ДИАФ1 | 5q31 | т(5;5)(q32;q31) | ТНИП1 | 5q33 | т(5;5)(q32;q33) | САРТ3 | 12q23 | т(5;12)(q32;q23) |
Подобно транслокациям PDGFRB-ETV6 , эти транслокации, как правило, находятся в рамке считывания и кодируют белки слияния, при этом их тирозинкиназа, полученная из PDGFRB, постоянно активна и отвечает за потенциально злокачественный рост ее миелоидных и/или лимфоидных клеток. Пациенты, как правило, мужчины среднего возраста. Они обычно проявляются анемией, эозинофилией, моноцитозом и спленомегалией, а их заболевание классифицируется как хронический миеломоноцитарный лейкоз, атипичный хронический миеломоноцитарный лейкоз, ювенильный миеломоноцитарный лейкоз, миелодиспластический синдром, острый миелогенный лейкоз, острый лимфобластный лейкоз или Т-лимфобластная лимфома . Диагностика основана на цитогенетических анализах для обнаружения точек разрыва в длинном плече хромосомы 5 с помощью флуоресцентной гибридизации in situ . Эти пациенты обычно хорошо реагируют на терапию иматинибом . [6] [22] [33]
Первичная семейная кальцификация мозга (см. синдром Фара ) — редкое заболевание, при котором происходит двусторонняя кальцификация в головном мозге, преимущественно в базальных ганглиях, но также в мозжечке, таламусе и стволе мозга у пациентов с различными неврологическими (например, двигательные расстройства, паркинсонизм, судороги, головная боль) и психиатрическими (например, когнитивные нарушения, расстройства настроения, психотические симптомы и обсессивно-компульсивные) нарушениями. В меньшинстве случаев заболевание связано с кажущейся аутосомно-доминантной потерей функции мутациями в PDGFRB или гене, который кодирует лиганд, имитирующий PDGFRB, тромбоцитарный фактор роста , PDGFB . PDGFRB широко экспрессируется в нейронах, хориоидном сплетении, сосудистых гладкомышечных клетках и перицитах человеческого мозга, особенно в базальных ганглиях и зубчатом ядре. Предполагается, что передача сигнала через PDGFRB поддерживает целостность гематоэнцефалического барьера и что потеря рецептора PDGFRB или его лиганда PDGFB нарушает гематоэнцефалический барьер, впоследствии способствуя (пери)васкулярному отложению кальция и тем самым вызывая дисфункцию и гибель нейронов. [34] [35]
Было показано, что PDGFRB взаимодействует с:
Версия этой статьи 2017 года была обновлена внешним экспертом в рамках модели двойной публикации. Соответствующая академическая рецензируемая статья была опубликована в Gene и может быть процитирована как: Andrius Kazlauskas (3 марта 2017 г.). "PDGFs and their receptors". Gene . Gene Wiki Review Series. 614 : 1– 7. doi :10.1016/J.GENE.2017.03.003. ISSN 0378-1119. PMC 6728141 . PMID 28267575. Wikidata Q39166181. |