WikiDer > Даф-2

Daf-2
Аномальный белок образования Дауэра 2
Идентификаторы
ОрганизмCaenorhabditis elegans
Символdaf-2
Entrez175410
RefSeq (мРНК)NM_065249.5
RefSeq (Prot)NP_497650.4
UniProtQ968Y9
Прочие данные
ХромосомаIII: 2.99 - 3.03 Мб

В DAF-2 ген кодирует для инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1) рецептор у червя Caenorhabditis elegans. DAF-2 - часть первого метаболический путь обнаружено, что он регулирует скорость старения.[1] DAF-2 также известен тем, что регулирует репродуктивное развитие, устойчивость к окислительный стресс, термотолерантность, устойчивость к гипоксияи устойчивость к бактериальным патогены.[2] Мутации в DAF-2 были показаны Синтия Кеньон чтобы удвоить продолжительность жизни червей.[3][4] В эпизоде ​​2007 года WNYC’s РадиолабораторияКеньон назвал DAF-2 «геном мрачного жнеца».[5]

Путь сигнала IGF-1

Передача сигналов, подобных инсулину / IGF-1, эволюционно хорошо сохраняется во всех типах животных, от одноклеточных организмов до млекопитающие.[6] DAF-2 является единственным членом семейства рецепторов инсулина в C. elegans но он соответствует по форме и функциям множеству путей у человека. Белок, предсказанный на основе последовательности DAF-2, на 35% идентичен человеческому рецептору инсулина, который регулирует метаболизм; На 34% идентичен рецептору IGF-1, регулирующему рост; и 33% идентичны человеческий рецептор инсулина рецептор.[7][8] В C. elegans, инсулин / IGF-1 /FOXO путь инициируется изменениями в уровнях IGF-1, которые заставляют рецепторы IGF-1 запускать каскад фосфорилирования который отключает FOXO фактор транскрипции, DAF-16. Когда не фосфорилирован, DAF-16 активен и присутствует в ядро. DAF-16 отвечает за повышающую регулировку транскрипция около 100 генов, которые кодируют продукты для защиты клеток, такие как белки теплового шока и антиоксиданты.[9] Генетический анализ показывает, что наличие функционирующего DAF-16 необходимо для увеличения продолжительности жизни, наблюдаемой в DAF-2. нокауты.[10] Подавляя DAF-16, активация рецепторов DAF-2 может в конечном итоге поставить под угрозу способность клетки смягчать вредные условия окружающей среды.[6] В большинстве эукариоты, инсулин активирует передачу сигналов DAF-2. Однако как человеческий инсулин, так и инсулин, кодируемые ортологичными генами в C. elegans ингибируют рецепторы DAF-2 в C. elegans.[11]

Роль в C. elegans стадии развития

Caenorhabditis elegans, который проходит через серию личинка стадии до последней репродуктивной взрослой особи, может вместо этого войти в менее метаболически активный дауэровская диапауза стадия, если нехватка пищи или перенаселенность происходит до достижения взрослого возраста.[9] Отключение DAF-2 останавливает развитие на стадии dauer, что увеличивает продолжительность жизни, задерживает старение и препятствует репродуктивной зрелости.[11]

Взаимодействие диеты с путем IGF-1

Исследования взаимодействия между диетой и путем инсулина / IGF-1 показали, что потребление сахара отрицательно коррелирует с активностью DAF-16 и продолжительностью жизни. Одно исследование показало, что прием глюкозы снижает скорость образования дауэра и сокращает продолжительность жизни после нокдауна DAF-2 до уровня нормального C. elegans, предполагая, что опосредованная DAF-16 экспрессия гена, связанная с долголетием, подавляется приемом глюкозы. Дикого типа C. elegans кормление диеты, включающей 2% глюкозы, показало снижение активности Daf-16, и продолжительность жизни сократилась на 20% по сравнению с червями, которых кормили средой без глюкозы. Эти результаты повышают вероятность того, что диета с низким содержанием сахара может иметь благотворное влияние на продолжительность жизни высших организмов.[12]

Рекомендации

  1. ^ Кеньон С. (январь 2011 г.). «Первые долгоживущие мутанты: открытие пути старения инсулина / IGF-1». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки. 366 (1561): 9–16. Дои:10.1098 / rstb.2010.0276. ЧВК 3001308. PMID 21115525.
  2. ^ Гами М.С., Волков, Калифорния (февраль 2006 г.). «Исследования передачи сигналов DAF-2 / инсулина Caenorhabditis elegans выявили мишени для фармакологического воздействия на продолжительность жизни». Ячейка старения. 5 (1): 31–7. Дои:10.1111 / j.1474-9726.2006.00188.x. ЧВК 1413578. PMID 16441841.
  3. ^ Дорман, Дженни Б.; Альбиндер, Белла; Шройер, Терри; Кеньон, Синтия (1995). «Гены age-1 и daf-2 действуют по общему пути, контролируя продолжительность жизни Caenorhabditis elegans». Генетика. 141 (4): 1399–1406.
  4. ^ Апфельд Дж, Кеньон С. (октябрь 1998 г.). «Клеточная неавтономная функция C. elegans daf-2 в регуляции диапаузы и продолжительности жизни». Клетка. 95 (2): 199–210. Дои:10.1016 / s0092-8674 (00) 81751-1. PMID 9790527.
  5. ^ Крулвич, Р. (исполнитель) (14 июня 2007 г.). Смертность. Радиолаб. [Аудиоподкаст]. Извлекаются из http://www.radiolab.org/2007/jun/14/
  6. ^ а б Мерфи CT, МакКэрролл С.А., Баргманн С.И., Фрейзер А., Камат Р.С., Арингер Дж. И др. (Июль 2003 г.). «Гены, которые действуют ниже DAF-16, чтобы влиять на продолжительность жизни Caenorhabditis elegans». Природа. 424 (6946): 277–83. Bibcode:2003Натура.424..277М. Дои:10.1038 / природа01789. PMID 12845331.
  7. ^ Кимура К.Д., Тиссенбаум Х.А., Лю Ю., Рувкун Г. (август 1997 г.). «daf-2, ген, подобный рецептору инсулина, который регулирует продолжительность жизни и диапаузу у Caenorhabditis elegans». Наука. 277 (5328): 942–6. Дои:10.1126 / science.277.5328.942. PMID 9252323.
  8. ^ Кеньон C (февраль 2005 г.). «Пластичность старения: идеи долгоживущих мутантов». Клетка. 120 (4): 449–60. Дои:10.1016 / j.cell.2005.02.002. PMID 15734678.
  9. ^ а б Ху, 2007 Ху, П.Дж. (2007). Дауэр. В WormBook, Исследовательское сообщество C. elegans, изд. 10.1895 / wormbook.1.144.1, http://www.wormbook.org.
  10. ^ Кеньон С. (январь 2011 г.). «Первые долгоживущие мутанты: открытие пути старения инсулина / IGF-1». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки. 366 (1561): 9–16. Дои:10.1098 / rstb.2010.0276. ЧВК 3001308. PMID 21115525.
  11. ^ а б Пирс С.Б., Коста М., Визотцки Р., Девадхар С., Гомбургер С.А., Бухман А.Р. и др. (Март 2001 г.). «Регулирование передачи сигналов рецептора DAF-2 человеческим инсулином и инсулином-1, членом необычайно большого и разнообразного семейства генов инсулина C. elegans». Гены и развитие. 15 (6): 672–86. Дои:10.1101 / gad.867301. ЧВК 312654. PMID 11274053.
  12. ^ Ли SJ, Мерфи CT, Kenyon C (ноябрь 2009 г.). «Глюкоза сокращает продолжительность жизни C. elegans, подавляя активность DAF-16 / FOXO и экспрессию гена аквапорина». Клеточный метаболизм. 10 (5): 379–91. Дои:10.1016 / j.cmet.2009.10.003. ЧВК 2887095. PMID 19883616.