CREB

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
CREB (вверху) — транскрипционный фактор, способный связывать CRE-последовательности ДНК (внизу) и регулировать экспрессию генов.

CREB (cAMP response element-binding protein) — транскрипционный фактор. Он связывается с определёнными последовательностями ДНК, которые называются CRE (cAMP response elements), регулируя (усиливая или ослабляя) транскрипцию соответствующих генов. [1]

CREB впервые был описан в 1987 г как цАМФ-зависимый транскрипционный фактор, регулирующий работу гена соматостатина.[2]

К генам, транскрипция которых регулируется CREB, относятся c-fos, ген нейротрофина, BDNF (мозгового нейротрофического фактора), тирозин-гидроксилазы, многих нейропептидов (например, соматостатина, энкефалина, VGF, кортиколиберина).[1]

CREB близок по структуре и функциям к CREM (cAMP response element modulator) and ATF-1 (activating transcription factor-1). CREB-белки есть у многих животных и человека.

Доказана роль CREB в нейрональной пластичности и формировании долговременной памяти [3]

Подтипы[править | править вики-текст]

У человека CREB и CREB-подобные белки кодируются следующими генами:

Механизм действия[править | править вики-текст]

Типичная (хотя и несколько упрощённая) последовательность событий следующая: на мембранный клеточный рецептор действует сигнальное вещество, в клетке повышается концентрация вторичного мессенджера, например, цАМФ или ионов Ca2+, который активирует протеинкиназу. Активированная протеинкиназа перемещается в клеточное ядро, где фосфорилирует и тем самым активирует CREB. Активированный CREB связывается с CRE-участком промотора, а затем с CBP-белком (CREB-binding protein), который коактивирует его, обеспечивая включение или выключение гена. Связывание с ДНК обеспечивается его основным лейцин-содержащим доменом (bZIP-домен) по принципу «застежки-молнии», как показано на иллюстрации.

Функции[править | править вики-текст]

CREB выполняет разнообразные функции во многих тканях и органах, хотя в основном изучались его функции, связанные с работой мозга[4] Функции CREB в нейронах связаны с формированием долговременной памяти; это было показано в работах на морском зайце Aplysia, плодовой мушке Drosophila melanogaster, серой крысе Rattus norvegicus (см. Молекулярные и клеточные механизмы памяти). CREB необходим для поздней стадии долговременной потенциации. CREB также играет важную роль в развитии наркозависимости.[5][6][7] Существуют формы CREB, активирующие и ингибирующие транскрипцию. Генетически модифицированные дрозофилы со сверхэкспрессией ингибирующей формы теряли способность к формированию долговременной памяти. CREB играет важную роль в выживании нейронов, что было продемонстрировано на генетически модифицированных мышах с нокаутированными генами CREB и CREM в тканях головного мозга. Если СREB нокаутирован во всех тканях зародыша, мышь погибает сразу после рождения, что также показывает важность CREB для жизнеспособности.

Связь с заболеваниями[править | править вики-текст]

Нарушение функционирования CREB в головном мозге может быть связано с возникновением и развитием болезни Хантингтона. Нарушения в работе белков CBP, связывающихся с KID-доменом CREB, ассоциировано с синдромом Рубинштейна-Тэйби. Видимо, CREB также связан с развитием некоторых типов злокачественных опухолей.

CRE (cAMP response element)[править | править вики-текст]

cAMP response element — последовательность ДНК, с которой связывается CREB. В частности, через связывание с CRE опосредуются влияния протеинкиназы А на синтез белков.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Purves, Dale, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, James O. McNamara, and Leonard E. White Neuroscience. 4th ed.. — Sinauer Associates, 2008. — P. 170–6. — ISBN 978-0-87893-697-7
  2. Binding of a nuclear protein to the cyclic-AMP response element of the somatostatin gene. Montminy MR and Bilezikjian LM. Nature. 1987 Jul 9-15;328(6126):175-8.
  3. Silva et al. «CREB and Memory», Annual Review of Neuroscience, 21:127-148
  4. Carlezon WA, Duman RS, Nestler EJ (August 2005). «The many faces of CREB». Trends in Neurosciences 28 (8): 436–45. DOI:10.1016/j.tins.2005.06.005. PMID 15982754.
  5. Nazarian A, Sun WL, Zhou L, Kemen LM, Jenab S, Quinones-Jenab V (April 2009). «Sex differences in basal and cocaine-induced alterations in PKA and CREB proteins in the nucleus accumbens». Psychopharmacology 203 (3): 641–50. DOI:10.1007/s00213-008-1411-5. PMID 19052730.
  6. Wang Y, Ghezzi A, Yin JC, Atkinson NS (June 2009). «CREB regulation of BK channel gene expression underlies rapid drug tolerance». Genes, Brain, and Behavior 8 (4): 369–76. DOI:10.1111/j.1601-183X.2009.00479.x. PMID 19243452.
  7. DiRocco DP, Scheiner ZS, Sindreu CB, Chan GC, Storm DR (February 2009). «A role for calmodulin-stimulated adenylyl cyclases in cocaine sensitization». The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience 29 (8): 2393–403. DOI:10.1523/JNEUROSCI.4356-08.2009. PMID 19244515.
  1. Lauren Slater, Opening Skinner's Box: Great Psychological Experiments of the Twentieth Century. — New York: W. W. Norton & Company, 2005. — ISBN 0-393-32655-1
  2. Barco A, Bailey C, Kandel E (2006). «Common molecular mechanisms in explicit and implicit memory». J. Neurochem. 97 (6): 1520–33. DOI:10.1111/j.1471-4159.2006.03870.x. PMID 16805766.
  3. Conkright M, Montminy M (2005). «CREB: the unindicted cancer co-conspirator». Trends Cell Biol. 15 (9): 457–9. DOI:10.1016/j.tcb.2005.07.007. PMID 16084096.
  4. Mantamadiotis T, Lemberger T, Bleckmann S, Kern H, Kretz O, Martin Villalba A, Tronche F, Kellendonk C, Gau D, Kapfhammer J, Otto C, Schmid W, Schütz G (2002). «Disruption of CREB function in brain leads to neurodegeneration». Nat. Genet. 31 (1): 47–54. DOI:10.1038/ng882. PMID 11967539.
  5. Mayr B, Montminy M (2001). «Transcriptional regulation by the phosphorylation-dependent factor CREB». Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2 (8): 599–609. DOI:10.1038/35085068. PMID 11483993.
  6. Yin J, Del Vecchio M, Zhou H, Tully T (1995). «CREB as a memory modulator: induced expression of a dCREB2 activator isoform enhances long-term memory in Drosophila». Cell 81 (1): 107–15. DOI:10.1016/0092-8674(95)90375-5. PMID 7720066.
  7. Yin J, Wallach J, Del Vecchio M, Wilder E, Zhou H, Quinn W, Tully T (1994). «Induction of a dominant negative CREB transgene specifically blocks long-term memory in Drosophila». Cell 79 (1): 49–58. DOI:10.1016/0092-8674(94)90399-9. PMID 7923376.

Ссылки[править | править вики-текст]