뼈형태생성단백질15

Bone morphogenetic protein 15
BMP15
식별자
에일리어스BMP15, GDF9B, ODG2, POF4, 골형성단백질 15
외부 IDOMIM: 300247 MGI: 1316745 HomoloGene: 3977 GeneCard: BMP15
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈

9210

12155

앙상블

ENSG00000130385

ENSMUSG000023279

유니프로트

O95972

Q9Z0L4

RefSeq(mRNA)

NM_005448

NM_009757

RefSeq(단백질)

NP_005439

NP_033887

장소(UCSC)Chr X: 50.91 ~50.92 MbChr X: 6.23 ~6.23 Mb
PubMed 검색[3][4]
위키데이터
인간 보기/편집마우스 표시/편집

골형태생성단백질 15(BMP-15)는 인체에서 BMP15 유전자에 의해 암호화되는 단백질이다.그것은 초기 모낭이 배란 전 모낭으로 발달하는 과정인 모낭 형성에 관여한다.

구조와 상호작용

구조.

BMP-15 유전자는 X염색체에 위치하며, Northern Blot 분석 BMP-15 mRNA는 [5][6]난소에서 1차 발달 단계를 거친 후에만 국소적으로 발현된다.BMP-15는 단일 펩타이드로 구성된 사전단백질로 번역되며, 프로지역과 더 작은 성숙한 [6]영역을 포함한다.세포내 처리는 프로리젼의 제거로 이어지며,[5] 생물학적으로 활성화된 성숙한 영역이 기능을 수행하도록 남겨진다.이 단백질은 트랜스포밍 성장인자 베타(TGF-β) 슈퍼패밀리의 멤버이며 파라크린 신호 전달 [7]분자이다.대부분의 활성 BMP는 7개의 시스테인을 포함하는 공통 구조를 가지고 있으며, 그 중 6개는 3개의 분자 내 이황체 결합을 형성하고 [7]7개는 다른 단량체와의 이합체 형성에 관여한다.BMP-15는 7번째 시스테인을 [7]포함하지 않기 때문에 이것의 예외이다.대신 BMP-15에서는 네 번째 시스테인이 [7]세린으로 대체된다.

상호 작용

BMP-15와 GDF9는 서로 상호작용하며 타깃 [8]셀과 유사한 상호작용을 하기 위해 상승적으로 작용한다.BMP15는 GDF9와 함께 헤테로다이머로서 동작하거나 단독으로 [8]호모다이머로서 동작할 수 있다.대부분의 BMP족 헤테로디머 및 호모디머는 제7시스테인으로 형성되며 공유결합 형성에 관여하여 이합체를 [9]이끈다.단, BMP-15에서는 2개의 BMP-15 서브유닛 [7]사이에 비공유결합으로서 호모디머가 형성된다.

기능.

BMP-15의[10] 기능은 다음과 같습니다.

모낭형성

모낭형성은 생식력의 발달과 유지를 위한 중요한 과정이다.원시 모낭은 난소에 저장되고 난모세포가 여성 생식관의 [11]나팔관에 방출될 때 형태학적 변화를 거쳐 배란 준비가 된 배란 전 모낭이 되도록 활성화된다.

BMP-15의 주요 기능은 이미지 1과 같이 모낭형성의 시작에 매우 중요합니다.원시 난포는 난모세포와 편평한 과립세포의 한 층으로 구성되어 있다.BMP-15는 난모세포에서 주변 과립조직으로 방출되어 과립세포의 [9]2개의 막결합 수용체에 결합한다.이것은 유사분열을 통한 과립세포 증식을 촉진한다.BMP-15는 여러 과립 세포층으로 둘러싸여 있지만 배란 [12]전 모낭으로의 전환을 촉진하지 않는 1차 및 2차 모낭으로의 원초적 변화를 촉진한다.

이미지 1: 난소에서 모낭 형성의 단계.BMP-15 기능은 1-2단계에서 원시 모낭의 증식을 촉진하고 FSH 수용체 발현 억제를 통해 발달 후기로의 모낭 분화를 방지하는데 중요하다(3-7).

BMP-15는 과립내 FSH 작용을 억제함으로써 배란전 모낭으로의 분화를 방지한다.FSH는 시상하부-뇌하수체-성선축의 일부로서 뇌하수체 전엽에 의해 방출되어 초기 모낭의 배란 전엽으로의 분화를 촉진한다.BMP-15는 과립상세포에서 FSH 수용체 mRNA 생성을 억제함으로써 이러한 전이를 방지한다.따라서 FSH는 과립상세포에 결합할 수 없으며, 이는 FSH 의존성 프로게스테론의 생성과 황체화를 억제하고, 이후 과립상세포는 [12][8]분화하지 않는다.

BMP-15는 과립세포에 직접 작용하기 때문에 황체 형성의 스테로이드 생성 억제와 적란 분화를 포함한 과립선 기능에 중요한 영향을 미치며, 이것이 없으면 불임과 모낭형성의 [13]결여를 초래할 수 있다.

종간의 차이

인간 이외의 포유류 종의 사용은 인간의 생물학을 더 많이 배우기 위한 연구에 종종 사용된다.

양

인버데일과 한나라는 두 종의 양은 선천적으로 BMP-15 [9]유전자의 점 돌연변이의 헤테로 접합 운반체이다.이러한 점 돌연변이는 야생형 BMP-15 유전자형을 [9]가진 양 변종보다 배란율이 높고 더 큰 새끼를 낳는다.이 초임신성은 이후 다양한 면역 [9]기법을 사용하여 BMP-15에 대한 야생형 ewe의 면역화를 통해 모방되었다.Inverdale 및 Hanna BMP-15 돌연변이를 위한 호모 접합 대립 유전자를 운반하는 양은 줄무늬 난소를 가지며 모낭 형성의 1차 단계가 [9]억제되므로 불임이다.이 연구들은 BMP-15가 [12]양의 모낭형성과 배란의 정상적인 조절에 중요한 역할을 한다는 것을 암시한다.

마우스

생쥐에서 BMP-15 호몰로그는 생리적으로 [9]중요하지 않다.bmp15 엑손의 표적 결실 시, 생쥐는 호모 접합체에서는 하위 난임만 보이고 헤테로 [9]접합체에서는 명확한 이상 표현형은 나타나지 않았다.호모 접합 돌연변이 생쥐는 양의 호몰로그 녹아웃 [9]실험과 달리 모낭 형성이 감소하거나 모낭 진행에 영향을 받지 않았다.동종 접합 돌연변이 표현형에서 볼 수 있는 난임성은 배란 결함 및 배아의 생존력 감소에 기인했다.여기서 BMP-15는 암컷 [9]쥐의 정상적인 번식력에 양만큼 중요하지 않다고 말할 수 있다.

인간

돌연변이 [9]에우이들 자매는 원발성 무월증을 보여 BMP-15가 양 모델과 [9]일치하며 인간의 정상적인 여성 출산에도 필수적이라는 것을 보여준다.

현재의 이론

포유동물 종들 사이의 이러한 극명한 차이에 대한 주요 이론은 각 [9]종에 의해 각 주기에 보통 배란되는 엽서의 수와 관련이 있다.인간과 양은 단일 배란성으로 돌연변이 [9]개체에서 관찰되는 한 마리의 새끼를 낳는 크기의 차이를 설명할 수 있습니다.쥐는 다배란성이기 때문에 암컷 쥐의 번식력에서 BMP-15의 역할은 [9]명확하지 않을 수 있다.

임상 관련성

BMP-15에 대한 유전자 내 돌연변이는 단백질의 X-연결 특성 때문에 여성의 생식 합병증과 연관되어 왔다.모낭형성에서의 그것의 역할 때문에, 돌연변이는 모낭형성의 감소 또는 부재를 통해 난임으로 이어질 수 있다.GDF-9와 조합하여 돌연변이 BMP-15는 배란결함, 조기난소기능부전 및 [13]기타 생식병리에도 관련되어 있다.

BMP-15의 결함은 여성 불임, 다낭성 난소 증후군(PCOS), 1차 난소부전(POI), 자궁내막증 등과 관련이 있다.PCOS를 가진 여성들은 높은 수준의 BMP-15를 [8]가지고 있는 것으로 알려진 반면, 단백질의 미스센스 돌연변이는 POI를 [9]가진 여성들에게서 확인되었다.

또한 유전 변이 BMP-15가 고선향성 난소 기능 [8]부전의 병인과 관련이 있다는 것이 연구 결과 밝혀졌다.이 상태는 모낭형성에서의 BMP-15 역할과 돌연변이 유전자가 유전되었을 때 발생하는 오류 때문에 발생한다.그 단백질은 가족성 난소 이상 발생과 연결되어 있어 고선방향 난소 기능 [8]부전을 초래한다.

배란과 모낭 형성에 있어 BMP-15의 중요성은 여성이 완전하거나 부분적인 X염색체가 없는 염색체 이상인 터너 증후군에 대한 연구에 의해 강조되었다.염색체 돌연변이에 따라 BMP-15 유전자 용량은 달라지며 터너 증후군 환자의 난소 발육에 영향을 미친다.따라서 이 유전자는 터너 [9]증후군에 존재하는 난소결함의 정도를 결정하는 데 관여한다.

BMP-15는 동물에도 존재하며 생쥐나 양과 같은 번식에 관여합니다.양의 BMP-15 수치가 감소하면 배란이 증가하여 더 [9]큰 새끼를 낳는 것으로 나타났습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리즈 89: ENSG00000130385 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리즈 89: ENSMUSG000023279 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ a b McNatty KP, Moore LG, Hudson NL, Quirke LD, Lawrence SB, Reader K, et al. (October 2004). "The oocyte and its role in regulating ovulation rate: a new paradigm in reproductive biology". Reproduction. 128 (4): 379–86. doi:10.1530/rep.1.00280. PMID 15454632.
  6. ^ a b Sanfins A, Rodrigues P, Albertini DF (October 2018). "GDF-9 and BMP-15 direct the follicle symphony". Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 35 (10): 1741–1750. doi:10.1007/s10815-018-1268-4. PMC 6150895. PMID 30039232.
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  8. ^ a b c d e f Di Pasquale E, Beck-Peccoz P, Persani L (July 2004). "Hypergonadotropic ovarian failure associated with an inherited mutation of human bone morphogenetic protein-15 (BMP15) gene". American Journal of Human Genetics. 75 (1): 106–11. doi:10.1086/422103. PMC 1181993. PMID 15136966.
  9. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u Persani L, Rossetti R, Di Pasquale E, Cacciatore C, Fabre S (2014-11-01). "The fundamental role of bone morphogenetic protein 15 in ovarian function and its involvement in female fertility disorders". Human Reproduction Update. 20 (6): 869–83. doi:10.1093/humupd/dmu036. PMID 24980253.
  10. ^ Persani L, Rossetti R, Di Pasquale E, Cacciatore C, Fabre S (November 2011). "The fundamental role of bone morphogenetic protein 15 in ovarian function and its involvement in female fertility disorders". Human Reproduction Update. 20 (6): 869–83. doi:10.1093/humupd/dmu036. PMID 24980253.
  11. ^ Jones RE, Evan R (2006). Human reproductive biology. Academic Press. OCLC 1120337244.
  12. ^ a b c Moore RK, Shimasaki S (April 2005). "Molecular biology and physiological role of the oocyte factor, BMP-15". Molecular and Cellular Endocrinology. 234 (1–2): 67–73. doi:10.1016/j.mce.2004.10.012. PMID 15836954.
  13. ^ a b de Castro FC, Cruz MH, Leal CL (August 2016). "Role of Growth Differentiation Factor 9 and Bone Morphogenetic Protein 15 in Ovarian Function and Their Importance in Mammalian Female Fertility - A Review". Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 29 (8): 1065–74. doi:10.5713/ajas.15.0797. PMC 4932559. PMID 26954112.

외부 링크

이 기사에는 미국 국립 의학 도서관(미국 국립 의학 도서관)의 공공 도메인 텍스트가 포함되어 있습니다.