یک مطالعه ساختاری-عملکردی آلل های بیماری زای نوروژنین 3 طی تکوین ارگانوئیدهای پانکراسی و روده ای انسانی
تاریخ انتشار: یکشنبه 23 تیر 1398
| امتیاز:
نوروژنین 3(NEUROG3) برای تشکیل رده اندوکرین پانکراس و روده مورد نیاز است. بیماران با موتاسیون های NEUROG3 به دلیل فقدان سلول های انترواندوکرینی با اسهال مادرزادی عدم بازجذب متولد می شوند، در حالی که تکوین پانکراس اندوکرین در یک روش مختص آلل به صورت متفاوت انجام می گیرد. این یافته ها یک نیاز وابسته به مفهوم را برای NEUROG3 در پانکراس و برخلاف روده نشان می دهد. ما از بافت انسانی تمایز یافته از سلول های بنیادی پرتوان NEUROG3-/- برای آنالیزهای عملکرد استفاده کردیم. اغلب آلل های مربوط به بیماری فنوتیپ هیپومورفیک و خنثی را در هر دو بافت نشان دادند، در حالی که موتاسیون S171fsX68 فعالیت کاهش یافته ای در پانکراس و به میزان بسیار زیادی در روده داشت. مطالعات بیوشیمیایی نشان داد که واریته های NEUROG3 دارای نواقص مولکولی مجزا با ثبات پروتئینی، اتصال DNA و رونویسی ژن تغییر یافته هستند. علاوه بر این، NEUROG3 در اپی تلیوم روده به میزان بسیار زیادی ناپایدار بود که توضیح دهند حساسیت افزایش یافته نواقص روده ای مربوط به پانکراس بود. این مطالعات تاکید دارد که موتاسیون های انسانی در قالب بافت های اندوژن ممکن است برای ارزیابی ارتباط ساختاری-عملکردی مورد نیاز باشند.
Dev Cell. 2019 May 28. pii: S1534-5807(19)30389-2. doi: 10.1016/j.devcel.2019.05.017. [Epub ahead of print]
A Comprehensive Structure-Function Study of Neurogenin3 Disease-Causing Alleles during Human Pancreas and Intestinal Organoid Development.
Zhang X1, McGrath PS1, Salomone J2, Rahal M3, McCauley HA1, Schweitzer J1, Kovall R4, Gebelein B2, Wells JM5.
Abstract
Neurogenin3 (NEUROG3) is required for endocrine lineage formation of the pancreas and intestine. Patients with NEUROG3 mutations are born with congenital malabsorptive diarrhea due to complete loss of enteroendocrine cells, whereas endocrine pancreas development varies in an allele-specific manner. These findings suggest a context-dependent requirement for NEUROG3 in pancreas versus intestine. We utilized human tissue differentiated from NEUROG3-/- pluripotent stem cells for functional analyses. Most disease-associated alleles had hypomorphic or null phenotype in both tissues, whereas the S171fsX68 mutation had reduced activity in the pancreas but largely null in the intestine. Biochemical studies revealed NEUROG3 variants have distinct molecular defects with altered protein stability, DNA binding, and gene transcription. Moreover, NEUROG3 was highly unstable in the intestinal epithelium, explaining the enhanced sensitivity of intestinal defects relative to the pancreas. These studies emphasize that studies of human mutations in the endogenous tissue context may be required to assess structure-function relationships.
PMID: 31178402