Zakłócenie ECE-1 i ECE-2 ujawnia rolę enzymu konwertującego endotelinę-2 w mysim rozwoju serca

Enzymy-konwertujące endotelinę-1 i -2 (ECE-1 i -2) są metaloproteazami związanymi z błoną, które mogą rozszczepiać biologicznie nieaktywny prekursor endoteliny-1 (ET-1) w celu utworzenia aktywnego ET-1 in vitro. Wcześniej opisywaliśmy defekty rozwojowe w określonych podgrupach tkanek pochodzących z grzebienia nerwowego, w tym pochodzące z łuku miedniczkowego struktury czaszkowo-twarzowe, tętnice łuku aorty i przewód wypływu serca u myszy z nokautem ECE-1. Aby zbadać rolę ECE-2 w rozwoju sercowo-naczyniowym, wygenerowaliśmy teraz mutację zerową w ECE-2 przez rekombinację homologiczną. Myszy zerowe ECE-2 rozwijają się normalnie, są zdrowe do dorosłości, są płodne u obu płci i żyją normalnie. Jednakże, gdy są one hodowane na tle zerowym ECE-1, defekty w strukturach wypływu serca stają się bardziej poważne niż w pojedynczych zarodkach ECE-1 z nokautem. Ponadto ECE-1. / .; ECE-2. /. podwójne zerowe zarodki wykazywały nieprawidłowe tworzenie zastawki przedsionkowo-komorowej, fenotypu niespotykanego nigdy w zarodkach pojedynczych ECE-1 z nokautem. W rozwijającym się sercu mysim mRNA ECE-2 ulega ekspresji w mezenchymii mięśnia wsierdzia z dnia embyronicznego (E) 12,5, w przeciwieństwie do ekspresji ECE-1 w jamie wsierdzia. Poziomy dojrzałego ET-1 i ET-2 w całym ECE-1. / .; ECE-2. /. zarodki w E12.5 nie różnią się znacząco od zarodków ECE-1. /. zarodki. Znacząca pozostałość ET-1 / ET-2 w ECE-1 (3; ECE-2. /. zarodki wskazują, że proteazy różne od ECE-1 i ECE-2 mogą przeprowadzać aktywację ET-1 in vivo. Wprowadzenie Endoteliny (ET) to rodzina małych peptydów złożonych z trzech strukturalnie pokrewnych izoform zwanych ET-1, ET-2 i ET-3 (1, 2). ET działają na dwa podtypy sprzężonych z białkiem G receptorów heptaheli- tycznych, receptora ETA (ETA) i receptora ETB (ETB) (3, 4). ETA wiąże ET-1 i ET-2, ale nie ET-3 w warunkach fizjologicznych, podczas gdy ETB może wiązać wszystkie trzy ligandy z równym wysokim powinowactwem. Ostatnie badania inaktywacji genów składników szlaku ET ujawniły nieoczekiwane role tych peptydów w rozwoju ssaków. Myszy z niedoborem ET-1 (5, 6) lub ETA (7) wykazują defekty w rozwoju podzbiorów pochodnych grzebienia cefalicznego i sercowego, w tym tkanek czaszkowo-twarzowych łukowatych, oraz wielkich struktur wypływu naczyń i serca. Myszy z niedoborem ET-3 (8) lub ETB (9) wykazują kolor plamki i aganglionic megacolon, wynikające z defektów odpowiednio w rozwoju melanocytów pochodzących z nerwów grzebienia i neuronów jelitowych. Biosynteza ET wymaga dwuetapowego przetwarzania proteolitycznego do końcowej produkcji biologicznie aktywnych peptydów. Około 200-resztowych preproendotelin najpierw rozszczepia się przez proteazę (protezy) działającą na zasadzie furyny do biologicznie nieaktywnych związków pośrednich zwanych dużymi ET. Wielkie ET są następnie aktywowane proteolitycznie poprzez rozszczepienie we wspólnej reszcie Trp21 przez wysoce specyficzne enzymy konwertujące ET (ECE). Dotychczas zidentyfikowano dwa izoenzymy ECE (ECE-1 i ECE-2) (10, 11). Oba są białkami błonowymi typu II, należącymi do rodziny metaloproteaz związanych z błoną. Mają krótki ogon cytoplazmatyczny na końcu NH2, a następnie region obejmujący błonę i dużą domenę zewnątrzkomórkową zawierającą motyw wiążący cynk niezbędny do aktywności enzymatycznej. Zarówno ECE-1, jak i ECE-2 katalizują konwersję dużego ET-1 najskuteczniej spośród trzech dużych ET in vitro, z neutralnym i kwaśnym optymalnym pH wynoszącym odpowiednio 6,8 i 5,6 dla ECE-1 i ECE-2. Najnowsza charakterystyka myszy z niedoborem ECE-1 wykazała różne defekty w określonych podgrupach pochodnych grzebienia nerwu, serca, nerwu błędnego i tułowia, odtwarzając połączony fenotyp zarówno ET-1 / ETA. i myszy z niedoborem ET-3 / ETB (12, 13). Ustalono, że ECE-1 był bona fide enzymem konwertującym dla dużych ET-1 i dużych ET-3 in vivo. Zgodnie z oczekiwaniami, poziomy ET-3 w tkankach mierzono w ekstraktach z całych zarodków z ECE-1 (3 / l. mutanty były znacząco zmniejszone w porównaniu do zarodków typu dzikiego. Jednakże, znaczna ilość dojrzałego ET-1 / ET-2 pozostawała w tych zarodkach, co wskazuje, że istnieje inna proteaza (proteazy) odpowiedzialna za wytwarzanie dojrzałego ET-1 / ET-2. Nieprawidłowości kardiologiczne obserwowane w ECE-1. /. Myszy zawierają defekty w modelowaniu wielkich naczyń i powstawaniu dróg odpływowych. Częste wady rozwojowe naczyń obejmują przerwanie łuku aorty pomiędzy lewą wspólną tętnicą szyjną a lewą tętnicą podobojczykową, jak również brak prawej tętnicy podobojczykowej. Wśród nieprawidłowości w przewodzie odpływowym stwierdza się okołobłoniaste uszkodzenie przegrody międzykomorowej (VSD) we wszystkich badaniach ECE-1. /. zarodki. Ponadto często obserwuje się przeważającą aortę, a następnie podwójną prawą komorę wylotową (DORV)
[przypisy: bromatologia i chemia toksykologiczna, komornik sądowy beata rusin, mazakzabawki ]
[przypisy: vegamedica, helides cena, kromed grybów ]