ZFHX2
Cinkoprstni homeoboks 2 je protein koji je kod ljudi kodiran genom ZFHX2.[5] Uključen je u neosjetljivost na bol.[6] Gen ZFHX2 kodira pretpostavljeni faktor transkripcije (sažetak Habib et al., 2018).
Kloniranje i ekspresija
urediSekvenciranjem klonova dobijenih iz frakcionirane biblioteke cDNK mozga odraslih, Kikuno et al. (1999) klonirali su ZFHX2, koji su označili kaoKIAA1056. Izvedeni protein sadrži motive cinkovih prstiju tipa C2H2. RT-PCR ELISA otkrila je ekspresiju KIAA1056 u mozgu odraslih i fetusa, te u sjemenicima, jajnicima i plućima odraslih. U drugim ispitivanim tkivima nije otkrivena mala ili bilo kakva ekspresija. KIAA1056 je eksprimiran u svim ispitivanim regijama mozga odraslih.[7]
Nagase et al. (2000) dobili su klon ZFHX2, koji su nazvali KIAA1762, iz biblioteke cDNK mozga ljudskog fetusa. Izvedeni protein sadrži homeoboksne domene i motive cinkovih prstiju tipa C2H2. RT-PCR ELISA otkrila je ekspresiju KIAA1762 u svim ispitivanim tkivima odraslih i fetusa i specifičnim regijama mozga odraslih.[8]
Komine et al. (2006) klonirani mišji Zfhx2. Izvedeni protein od 2.562 aminokiseline ima 18 cinkovih prstiju u cijeloj sekvenci i tri homeodomena u svojoj C-terminalnoj polovini. Poravnavanje sekvenci miša i čovjeka sugeriralo je da KIAA1056 i KIAA1762 čine 5' i 3' glavne regije ljudskog ortologa. Također su identifikovali preklapajući Zfhx2 antisens transkript (ZFHX2AS1) kod miša koji je izgledao prerađen i poliadeniliran. Northern blot analizom 10 miševa, utvrđena je ekspresija Zfhx2 pretežno u mozgu, srcu i jetri, dok je antisens Zfhx2 izražen samo u mozgu. Northern blot i in situ analize jmišjeg embriona sugeriraju da su transkripti osjeta i antisens Zfhx2 eksprimirani na komplementaran način. Zfhx2 je eksprimiran u većini diferencirajućih neurona neposredno nakon njihove konačne mitoze. U drugima je antisenni transkript izražen u ranoj fazi diferencijacije neurona. Habib et al. (2018) pronašli su ekspresiju gena Zfhx2 u dorzalnim ganglijama korijena (DRG) odraslih miševa; imunocitohemijske studije pokazale su jedarno obojenje Zfhx2 u neuronima malog prečnika.
Struktura gena
urediKomine et al. (2006) izvijestili su da gen ZFHX2 sadrži po 10 egzona i u miša i u čovjeka. Usporedba genomskih sekvenci miša i čovjeka otkrila je navodno konzervirano antisens kontrolno područje 6 do 9 kb nizvodno od poli (A) mjesta. Koristeći hibridnu ploču radijacije, Kikuno et al. (1999) locirali su gen ZFHX2 u hromosomu 14.[9]
Analizom genomske sekvence, Komine et al. (2006) locirali su gen ZFHX2 u hromosomu 14, sekcenca q11. Mapirali su mišji Zfhx2 gen na njegovom hromosomu 14C2. Gross (2017) mapirao je gen ZFHX2 u hromosom 14, regija q11.2, na osnovu poravnavanja sekvence ZFHX2 (GenBank BC144336) sa genomskom sekvencom (GRCh38).
Funkcija gena
urediKomine et al. (2006) otkrili su da je iscrpljivanje Zfhx2 antisenskog transkripta kod miševa rezultiralo regulacijom čulnog transkripta i ektopičnom ekspresijom senzualnog transkripta u dijelovima mozga koji obično ne pokazuju ekspresiju Zfhx2. Eksperimenti zamjene otvorenog okvira čitanja, korištenjem zelenog fluorescentnog proteina u transgenim mišjim embrionima pokazali su da antisense transkript direktno inhibira ekspresiju Zfhx2.[10]
Molekulska genetika
urediU šest članova italijanske porodice sa tri generacije s Marsilijevim sindromom (MARSIS), Habib et al. (2018) identificirali su heterozigotnu misens mutaciju u genu ZFHX2 (R1913K. Mutacija, koja je pronađena sekvenciranjem cijelog egzoma i potvrđena Sangerovim sekvenciranjem, razdvajala se od poremećaja u porodici. Transgeni miševi koji su nosili ortolognu mutaciju R1907K imali su značajne poremećaje u ponašanju u osjetljivosti na bol na štetnoj vrućini, a kultivirani DRG neuroni ovih miševa pokazali su smanjeni odgovor kalcija na kapsaicin, u odnosu na kontrolu. Nije bilo razlike u broju nociceptivnih neurona malog promjera. Transgeni miševi sa četiri do pet kopija mutirajućeg gena imali su čak i veće pragove toplotne boli. Profili ekspresije gena kod miševa koji su nosili po četiri genomske kopije mutantnog gena Zfhx2 pokazali su promijenjenu ekspresiju gena za koje se zna da su uključeni u signalizaciju bola, obuhvatajući SST, GFRA3 i PTGIR .
Životinjski model
urediKomine i dr. (2012) otkrili su da su miševi Zfhx2 –/– bili potpuno normalni i zdravi s normalnom moždanom arhitekturom. Testovi ponašanja otkrili su normalne kognitivne sposobnosti kod miševa Zfhx2 –/–, ali pokazali su značajnu hiperaktivnost, odgođeni odgovor na testove prisilnog plivanja i suspenzije repa i općenito smanjeno ponašanje povezano s tjeskobom u usporedbi s kontrolama.[11] Habib i dr. (2018) otkrili su da su Zfhx2-nulti miševi hiposenzibilni na štetne mehaničke podražaje, ali da imaju normalnu osjetljivost na neškodljiv dodir. Ganglijski neuroni leđnog korijena izolirani od ovih miševa pokazali su deficit štetnog mehaničkog kodiranja u odnosu na kontrolu, ali nisu imali razlike u odgovoru na dinamičke stimuluse niskog praga. Zfhx2-null miševi bili su preosjetljivi na štetnu vrućinu u usporedbi s divljim tipom, što sugerira da Zfhx2 igra ulogu i u mehaničkim i u termičkim pragovima akutnog bola. Pokazali su deficit osjetljivosti na bol na štetnu vrućinu i pokazali su kultivirani DRG neuroni ovih miševa .[12][13]
Reference
uredi- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000136367 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000040721 - Ensembl, maj 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Entrez Gene: Zinc finger homeobox 2".
- ^ Habib AM, Matsuyama A, Okorokov AL, Santana-Varela S, Bras JT, Aloisi AM, et al. (December 2017). "A novel human pain insensitivity disorder caused by a point mutation in ZFHX2" (PDF). Brain. 141 (2): 365–376. doi:10.1093/brain/awx326. PMC 5837393. PMID 29253101.
- ^ Kikuno, R., Nagase, T., Ishikawa, K., Hirosawa, M., Miyajima, N., Tanaka, A., Kotani, H., Nomura, N., Ohara, O. Prediction of the coding sequences of unidentified human genes. XIV. The complete sequences of 100 new cDNA clones from brain which code for large proteins in vitro. DNA Res. 6: 197-205, 1999. [PubMed: 10470851
- ^ Nagase, T., Kikuno, R., Hattori, A., Kondo, Y., Okumura, K., Ohara, O. Prediction of the coding sequences of unidentified human genes, XIX. The complete sequences of 100 new cDNA clones from brain which code for large proteins in vitro. DNA Res. 7: 347-355, 2000. PubMed: 11214970
- ^ Kikuno, R., Nagase, T., Ishikawa, K., Hirosawa, M., Miyajima, N., Tanaka, A., Kotani, H., Nomura, N., Ohara, O. Prediction of the coding sequences of unidentified human genes. XIV. The complete sequences of 100 new cDNA clones from brain which code for large proteins in vitro. DNA Res. 6: 197-205, 1999. PubMed: 10470851
- ^ Komine, Y., Nakamura, K., Katsuki, M., Yamamori, T. Novel transcription factor zfh-5 is negatively regulated by its own antisense RNA in mouse brain. Molec. Cell. Neurosci. 31: 273-283, 2006. PubMed: 16257534
- ^ Komine, Y., Takao, K., Miyakawa, T., Yamamori, T. Behavioral abnormalities observed in Zfhx2-deficient mice. PLoS One 7: e53114, 2012. Note: Electronic Article. PubMed: 23300874
- ^ Gross, M. B. Personal Communication. Baltimore, Md. 1/2/2017.
- ^ Habib, A. M., Matsuyama, A., Okorokov, A. L., Santana-Varela, S., Bras, J. T., Aloisi, A. M., Emery, E. C., Bogdanov, Y. D., Follenfant, M., Gossage, S. J., Gras, M., Humphrey, J., and 21 others. A novel human pain insensitivity disorder caused by a point mutation in ZFHX2. Brain 141: 365-376, 2018. PubMed: 29253101