LIM homeobox 1เป็นโปรตีนที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดยยีน LHX1 [ 5 ]ยีนนี้เข้ารหัสสมาชิกของตระกูลโปรตีนขนาดใหญ่ที่มีโดเมน LIM ซึ่งเป็น โดเมนจับสังกะสีที่อุดมด้วยซิสเทอีนที่มีเอกลักษณ์ โปรตีนที่เข้ารหัสนี้เป็นปัจจัยการถอดรหัสที่สำคัญสำหรับการควบคุมการแยกความแตกต่างและการพัฒนาของเซลล์ประสาทและ เซลล์ น้ำเหลืองนอกจากนี้ยังเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาระบบไตและระบบทางเดินปัสสาวะ และจำเป็นสำหรับการสร้างอวัยวะตามปกติ[ 6 ]โปรตีนที่คล้ายกันในหนูเป็นตัวควบคุมที่สำคัญของตัวจัดระเบียบหัวของสัตว์มีกระดูกสันหลัง[ 5 ]
การทำงาน
ยีนตระกูล Lim เป็นยีนย่อยของยีนโฮมีโอโบกซ์[ 7 ]ยีนโฮมีโอโบกซ์มีความสำคัญในการจัดวางโครงสร้างร่างกายของสิ่งมีชีวิต และยีนทั้งหมดมีโดเมนโฮมีโอของกรดอะมิโนที่อนุรักษ์ไว้เหมือนกัน[ 8 ]หลักฐานที่แสดงว่า Lim-1 มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตที่กำลังพัฒนาคือการอนุรักษ์ยีนนี้ตลอดวิวัฒนาการและการมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด[ 7 ]ยีน Lim-1 เข้ารหัสปัจจัยการถอดรหัสซึ่งจับกับ DNA ของยีนเฉพาะและทำหน้าที่ผลิตผลิตภัณฑ์ยีนที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต[ 9 ] Lim-1 มีความสำคัญในช่วงการพัฒนาโมเลกุลในระยะเริ่มต้น และจำเป็นทั้งในเนื้อเยื่อที่ได้มาจากร่องดั้งเดิมและเอนโดเดอร์มของอวัยวะภายในของตัวอ่อนในระยะเริ่มต้นสำหรับการพัฒนาของศีรษะ[ 10 ]การศึกษาที่ทำโดยใช้สิ่งมีชีวิตกลายพันธุ์ที่ไม่มียีน Lim ส่งผลให้สิ่งมีชีวิตเหล่านั้นไม่พัฒนาโครงสร้างศีรษะเลย ซึ่งสนับสนุนบทบาทสำคัญของยีน Lim-1 ในการสร้างศีรษะ[ 11 ]ยีนนี้ยังแสดงให้เห็นว่ามีบทบาทสำคัญในการสร้างระบบสืบพันธุ์เพศหญิง[ 9 ]ยีนนี้แสดงออกในท่อมุลเลเรียนที่กำลังพัฒนาของเพศหญิง และเมื่อยีนนี้ถูกกำจัดออกไป ระบบสืบพันธุ์ก็จะไม่เกิดขึ้น[ 9 ]การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการกลายพันธุ์ของ Lim-1 อาจเป็นสาเหตุหนึ่งของกลุ่มอาการ Mayer-Rokitansky-Küster-Hauser (MRKH) [ 12 ] MRKH มีลักษณะเฉพาะคือการพัฒนาที่บกพร่อง หรือการไม่มีอยู่ของมดลูกและส่วนบนของช่องคลอดในผู้หญิงที่มีรังไข่และคาริโอไทป์ปกติ[ 12 ]
การแสดงออกของ Lim-1 ถูกควบคุมบางส่วนโดยเส้นทางการส่งสัญญาณ sonic hedgehog-Gli [ 6 ]การศึกษาล่าสุดในหนูแสดงให้เห็นว่าการปิดกั้น Lim-1 จะหยุดการเติบโตของเนื้องอกและลดการเคลื่อนที่ของเซลล์เนื้องอกผ่านการยับยั้งการแสดงออกของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายของมะเร็ง[ 6 ]ดังนั้น ในเซลล์เนื้องอก Lim-1 ทำหน้าที่เป็นยีนก่อมะเร็ง[ 6 ]ด้วยเหตุนี้ การกำหนดเป้าหมาย Lim-1 จึงอาจเป็นการบำบัดมะเร็งที่มีศักยภาพ นอกจากนี้ Lim-1 ยังมีความสำคัญต่อการพัฒนาไต ของสัตว์ฟันแทะ [ 13 ]การขาด Lim-1 ส่งผลให้เกิดการพัฒนาของไตที่มีถุงน้ำหลายถุง ในขณะที่การแสดงออกของมันสามารถมีส่วนทำให้เกิดพยาธิสภาพของเนื้องอกไต[ 13 ]นอกจากนี้ Lim-1 ยังมีบทบาทในการพัฒนาจอประสาทตาของตัวอ่อน[ 14 ]การแสดงออกของ Lim-1 ส่งผลต่อการแยกความแตกต่างและการบำรุงรักษาเซลล์แนวนอนที่อยู่ในจอประสาทตา ดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นเครื่องหมายในการศึกษาเกี่ยวกับการกำหนดเซลล์แนวนอนได้[ 14 ]
Lim-1 (Lhx1) ทำหน้าที่เป็นปัจจัยการถอดรหัสที่จำเป็นสำหรับการควบคุมการผลิตปัจจัยการเชื่อมต่อที่จำเป็นสำหรับการสื่อสารที่เหมาะสมระหว่างเซลล์ประสาทที่อยู่ในส่วนของสมองที่รับผิดชอบในการควบคุมจังหวะชีวภาพที่เรียกว่านิวเคลียสซูพราไคแอสมาติก (SCN) [ 15 ]ในการศึกษาในหนูที่การถอดรหัส Lim-1 ถูกจำกัดในช่วงใดช่วงหนึ่งของการพัฒนาในครรภ์ หน่วยแต่ละหน่วยภายในนาฬิกาโมเลกุลของหนูทำงานได้อย่างถูกต้อง แต่ไม่สามารถทำงานร่วมกันได้[ 15 ]การสื่อสารของหน่วยเหล่านี้จำเป็นเพื่อให้ตรงกับการปล่อยโปรตีนนาฬิกาซึ่งเริ่มต้นการถอดรหัสแบบต่อเนื่องของโปรตีนอื่นๆ อีกมากมายที่สร้างการตอบสนองเชิงฟังก์ชันในเนื้อเยื่อ[ 15 ]รูปแบบวัฏจักรของการตอบสนองเหล่านี้เกิดจากผลป้อนกลับของโปรตีนนาฬิกาและการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับการถอดรหัสแบบต่อเนื่องนี้[ 15 ]การแสดงออกของ Lim-1 ที่ลดลงส่งผลให้ระดับโปรตีน เช่น Vasoactive Intestinal Polypeptide (VIP) ไม่เพียงพอ ซึ่งโปรตีนเหล่านี้ทำหน้าที่สร้างการประสานงานของเซลล์ประสาทที่จำเป็นสำหรับจังหวะชีวภาพที่ถูกควบคุม[ 15 ]การขาดปัจจัยการเชื่อมโยงดังกล่าวทำให้นาฬิกาชีวภาพทำงานไม่ถูกต้อง เนื่องจากหน่วยต่างๆ ภายใน SCN ไม่สามารถจับคู่การปล่อยโปรตีนนาฬิกาได้ ดังนั้นลำดับการถอดรหัสของโปรตีนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการตื่นตัวจึงไม่สอดคล้องกัน[ 15 ]
อ่านเพิ่มเติม
- Shawlot W, Behringer RR (มีนาคม 1995). "ข้อกำหนดสำหรับ Lim1 ในฟังก์ชัน head-organizer" Nature . 374 (6521): 425– 30. Bibcode : 1995Natur.374..425S . doi : 10.1038/374425a0 . PMID 7700351 . S2CID 4353647 .
- บอซซี่ เอฟ, แบร์ตุซซี่ เอส, สตริน่า ดี, จานเนตโต ซี, เวซโซนี พี, วิลล่า เอ (ธ.ค. 1996) "โครงสร้างเอ็กซอน-อินตรอนของยีน LHX1 ของมนุษย์ " การสื่อสารการวิจัยทางชีวเคมีและชีวฟิสิกส์229 (2): 494– 7. Bibcode : 1996BBRC..229..494B . ดอย : 10.1006/bbrc.1996.1832 . PMID8954926 .
- Dong WF, Heng HH, Lowsky R, Xu Y, DeCoteau JF, Shi XM, Tsui LC, Minden MD (มิถุนายน 1997). "การโคลน การแสดงออก และการระบุตำแหน่งโครโมโซมที่ 11p12-13 ของยีน LIM/HOMEOBOX ของมนุษย์ hLim-1" DNA and Cell Biology . 16 (6): 671– 8. doi : 10.1089/dna.1997.16.671 . hdl : 10722/44331 . PMID 9212161 .
- Jurata LW, Pfaff SL, Gill GN (กุมภาพันธ์ 1998). "ตัวโต้ตอบโดเมน LIM ในนิวเคลียส NLI เป็นตัวกลางในการสร้างโฮโมไดเมอร์และเฮเทอโรไดเมอร์ของปัจจัยการถอดรหัสโดเมน LIM"วารสารเคมีชีวภาพ 273 ( 6): 3152– 7. doi : 10.1074/jbc.273.6.3152 . PMID 9452425 .
- Phillips JC (2003). "การกำหนดตำแหน่งของ LHX1 บนแถบโครโมโซมมนุษย์ 17q11.2→q12 โดยใช้การทำแผนที่ไฮบริดรังสีและการผสมเซลล์ร่างกาย" . Cytogenetic and Genome Research . 97 ( 1– 2): 140D. doi : 10.1159/000064048 . PMID 12438757 .