성장 차별화 요인-9

Growth differentiation factor-9
GDF9
식별자
에일리어스GDF9, 엔트레즈: 2661, 성장분화인자 9, POF14
외부 IDOMIM : 601918 MGI : 95692 HomoloGene : 3851 GenCard : GDF9
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈

2661

14566

앙상블

ENSG00000164404

ENSMUSG000018238

유니프로트

O60383

Q07105

RefSeq(mRNA)

NM_008110

RefSeq(단백질)

NP_032136

장소(UCSC)Chr 5: 132.86 ~132.87 MbChr 11: 53.32 ~53.33 Mb
PubMed 검색[3][4]
위키데이터
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성장·분화인자 9는 GDF9 [5][6]유전자에 의해 인간에서 코드되는 단백질이다.

난소 체세포에 의해 합성된 성장 인자는 난모세포의 성장과 기능에 직접적인 영향을 미친다.성장분화인자-9(GDF9)는 난모세포에서 발현되며 난포형성에 필요한 것으로 생각된다.GDF9는 형질전환성장인자β([6]TGFβ) 슈퍼패밀리의 구성원이다.

성장 차별화 요인 9(GDF9)

성장분화인자9(GDF9)는 형질전환성장인자β([7]TGF-β) 슈퍼패밀리의 난모세포 유도성장인자이다.그것은 난모세포에서 매우 발현되며 주변 체세포, 특히 과립,[7] 적란 및 테카세포에 중추적인 영향을 미친다.발달하는 난모세포와 주변 난포세포 사이의 파라크린 상호작용은 난포와 난모세포의 [8]올바른 진행을 위해 필수적이다.GDF9는 모낭형성, 난형성, 배란의 전체 과정에 필수적이며 따라서 여성의 [8]출산력에 중요한 역할을 한다.

시그널링 패스

GDF9는 난모세포를 둘러싼 세포에 있는 두 개의 수용체를 통해 작용하며, 골형성 단백질 수용체 2(BMPRII)에 결합하고, 이를 위해 하류에서 TGF-β 수용체 타입 1(ALK5)[9]을 이용한다.리간드 수용체 활성화는 SMAD [8]단백질의 하류 인산화 및 활성화를 가능하게 한다.SMAD 단백질은 척추동물, 곤충 및 선충에서 발견되는 전사인자로 모든 TGF-β [10]분자의 세포간 기질이다.GDF9는 특히 모든 SMAD 단백질의 공통 파트너인 SMAD4와 복합체를 형성하는 SMAD2와 SMAD3를 활성화하고, SMAD4는 유전자 [9]발현을 조절하기 위해 핵으로 전이될 수 있다.

모낭형성의 역할

초기 모낭 발달

많은 포유류 종에서 GDF9은 증식과 분화를 가능하게 하는 과립 세포에 대한 직접적인 작용을 통해 초기 모낭 발달에 필수적이다. Gdf9의 삭제는 난소 크기를 감소시키고, 1차 모낭 단계에서 모낭 발달을 중단시키고, 황체 [11]부재를 초래한다.과립상세포의 증식능력은 현저하게 저하되어 과립상세포의 단층만이 둘러싸서 발달하는 [7]난모세포를 지탱할 수 있다.1차 층 이후의 체세포 형성은 비정형적이고 [11]비대칭적이다.이러한 [11]지지 세포의 이상을 강조하면서 발생하지는 않지만, 보통 모낭은 폐쇄되고 퇴화된다.GDF9 결핍은 인히빈의 [7]상향 조절과 더욱 관련이 있다.GDF9의 정상 발현은 억제 a의 하향 조절을 허용하고,[12] 따라서 모낭이 발달의 1차 단계를 지나 진행하는 능력을 촉진한다.

포유류의 난소조직을 GDF9에 시험관내노출하면 1차 난포진행이 [13][14]촉진된다.GDF9는 과립세포 아포토시스를 [15]예방함으로써 전엽의 성장을 촉진한다.이는 모낭자극호르몬(FSH) 수용체 발현 증가를 통해 발생하거나 수용체 후 [7]신호 전달의 결과일 수 있다.

일부 양 품종은 GDF9의 [16]부호화 영역에 걸쳐 8개의 단일 뉴클레오티드 다형(SNP)으로 인해 다산성 표현형 범위를 보인다.Gdf9 유전자의 SNP가 비보수적 아미노산 변화를 일으키는 것으로 확인되었으며, 이에 따라 SNP에 대한 ewe 호모 접합은 불임으로 모낭 [17]성장이 완전히 결여되었다.

후기 모낭 발달

모낭발달의 전형적인 후기 단계는 적란세포의 [18]출현이다.GDF9는 정상적인 모낭 [8]발달에서 특징적인 과정인 적란세포의 확장을 일으킨다.GDF9는 히알루론산합성효소2(Has2)를 유도하여 과립상세포에서 [18]우로키나아제 플라스미노겐활성화제(uPA) mRNA 합성을 억제한다.이것은 히알루론산이 풍부한 세포외 기질을 허용하고,[19] 적혈구의 확장을 가능하게 한다.GDF9 발현의 소음은 적혈구 팽창의 부재를 초래하며, 이는 과립세포 효소를 변화시키고, 따라서 모낭형성의 [18][20]후반 단계에서 적혈구 팽창을 가능하게 하는 GDF9 시그널링의 필수적인 역할을 강조한다.

발아 및 배란에서의 역할

발생에서의 역할

GDF9의 결핍은 심각한 모낭 이상과 더불어 난모세포 자체에 병태생리학적인 변화를 일으킨다.난모세포는 정상 크기에 도달하여 세포 조직이 뭉치고 피질 과립이 [11]형성되지 않지만 조나 펠루시다를 형성한다.GDF9 결핍 난모세포에서는 감수생식 능력이 유의하게 변화하며, 절반 미만이 중기 1 또는 2기를 진행하며, 많은 난모세포가 비정상적인 배낭 [11]파괴를 겪는다.적란세포는 발달 중에 난모세포를 둘러싸고 배란 후 난모세포와 함께 있기 때문에 적란세포에서의 GDF9 발현은 이상적인 난모세포 미세환경 [18]실현에 중요하다.GDF9 결핍 난모세포에서 관찰된 변화된 표현형은 모낭형성의 [11]후기 단계에서 체세포 입력이 부족하기 때문에 발생할 수 있다.

배란에서의 역할

GDF9는 [7]배란을 담당하는 주요 사건인 황체화호르몬(LH)이 급증하기 직전에 필요하다.LH 서지에 앞서 GDF9는 적혈구의 대사 기능을 지원하여 당분해와 콜레스테롤 [21]생합성을 가능하게 했다.콜레스테롤은 프로게스테론과 같은 많은 필수 스테로이드 호르몬의 전구체이다.프로게스테론 수치는 배아 발생의 [7]초기 단계를 지원하기 위해 배란 후 유의하게 증가한다.배란 전 모낭에서 GDF9는 프로스타글란딘-EP2 수용체 시그널링 [22]경로의 자극을 통해 프로게스테론의 생성을 촉진한다.

인간의 GDF9 발현 변화

GDF9의 돌연변이

GDF9 돌연변이는 다이제고트 [7][23]쌍둥이의 산모 외에 조기 난소 기능 부전이 있는 여성들에게 존재한다.GDF9는 조기 난소 기능 [7]부전을 가진 여성뿐만 아니라 접합성 쌍둥이를 가진 여성에게도 존재하지만, 세 가지 특정 미센스 돌연변이 GDF9, GDF9 및 GDF9가 R454C 발견되었다.같은 돌연변이가 다배란 표현형 및 배란 실패와 관련되어 있는 경우, 이러한 돌연변이는 [7]배란 속도를 특별히 증가시키거나 감소시키는 것이 아니라 배란 속도를 변화시키는 것으로 생각된다.이들 돌연변이의 대부분은 GDF9를 코드하는 유전자의 친영역에 위치하고 있다.GDF9는 코드화된 단백질의 [24][25]이량화 및 활성화에 필수적인 영역이다.

다낭포성 난소증후군(PCOS)과의 연관성

PCOS는 무배란 불임의 약 90%를 차지하며,[26] 생식기 여성의 5~10%에 영향을 미친다.PCOS가 있는 여성에서 GDF9 mRNA는 PCOS가 [7]없는 여성에 비해 모낭 발달의 모든 단계에서 감소한다.특히, GDF9의 수치는 모낭이 원시 단계에서 보다 성숙한 [27]단계로 발달함에 따라 증가한다.PCOS를 가진 여성은 모낭형성의 [27]초기, 1차 및 2차 단계에서 GDF9의 발현률이 상당히 낮다.GDF9 발현은 PCOS에 걸린 여성에게서만 감소하는 것이 아니라 [27]지연되기도 한다.이러한 사실에도 불구하고 GDF9과 PCOS의 정확한 연계는 잘 [7]확립되지 않았습니다.

시너지 작용

골형성단백질15(BMP15)는 난모세포 및 그 주위의 모낭세포에서 고도로 발현되어 모낭형성 및 [7]모낭형성에 크게 기여한다.GDF9와 마찬가지로 BMP15는 TGF-β 슈퍼패밀리에 [7]속한다.BMP15와 GDF9의 상승 작용 차이는 종에 [7]따라 달라지는 것으로 보인다.BMP15 및 GDF9는 소과립세포에서 동일한 효과가 관찰되지 않지만 양과립세포에서 [28]유사분열증식을 증가시키기 위해 첨가작용을 한다.생쥐에서 "Bmp15"의 소음은 부분 다산을 가져오지만 [23]난소의 조직학적 외관은 정상이다.비록 이것이 "Gdf9"의 하나의 대립 유전자의 소음과 결합되었을 때, 쥐는 모낭 형성이 불충분하고 적혈구 형태가 변화하여 [23]완전히 불임 상태가 된다.또한 이 게놈을 가진 쥐는 난모세포를 방출하지 못해 황체 [23]내에 난모세포가 갇히게 된다.이 표현형은 "Gdf9" 사일런트 마우스에는 없으며, "Bmp15" 사일런트 마우스 [23]모집단만 존재한다.이것은 GDF9와 BMP15의 상승 관계를 나타내며, 두 유전자의 침묵은 두 유전자 중 어느 한쪽만 하는 것보다 더 심각한 결과를 초래한다.GDF9와 BMP15의 모든 공동 작용 효과는 BMPRII [29]수용체를 통해 조절되는 것으로 생각된다.

GDF9은 [30]난소에서 1차 모낭의 발달에 중요한 역할을 한다.그것은 과립세포와 테카세포의 성장뿐만 아니라 [13][31]난모세포의 분화와 성숙에도 중요한 역할을 한다.

GDF9는 배란률의[32][33] 차이와 난소 [34]기능의 조기 중단과 관련이 있으며, 따라서 출산율에 중요한 역할을 한다.

GDF9가 신호를 생성하는 세포 표면 수용체는 골형성 단백질 타입 II 수용체(BMPR2)[35][36]이다.

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추가 정보

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