BDNF

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Brain-derived neurotrophic factor
Brain-derived neurotrophic factor - PDB id 1BND.png
PDB rendering based on 1bnd[1].
Доступные структуры
PDB Поиск ортологов: PDBe, RCSB
Идентификаторы
Символ BDNF ; ANON2; BULN2
Внешние ID OMIM: 113505 MGI88145 HomoloGene7245 GeneCards: BDNF Gene
Профиль экспрессии РНК
PBB GE BDNF 206382 s at tn.png
Больше информации
Ортологи
Вид Человек Мышь
Entrez 627 12064
Ensembl ENSG00000176697 ENSMUSG00000048482
UniProt P23560 P21237
RefSeq (мРНК) NM_001143805 NM_001048139
RefSeq (белок) NP_001137277 NP_001041604
Локус (UCSC) Chr 11:
27.65 – 27.72 Mb
Chr 2:
109.67 – 109.73 Mb
Поиск в PubMed [1] [2]

Нейротрофический фактор мозга (также нейротропный фактор мозга; англ. brain-derived neurotrophic factor) — белок человека, кодируемый геном BDNF[2][3]. BDNF — относится к нейротрофинам, веществам, стимулирующим и поддерживающим развитие нейронов.

Функции[править | править вики-текст]

BDNF действует на определенные нейроны центральной и периферической нервных систем, помогая выживать появляющимся нейронам, увеличивает численность и дифференциацию новых нейронов и синапсов[4][5]. В головном мозге он активен в гиппокампе, коре и в переднем мозге — областях, отвечающих за обучение и память[6]. Также он выражен в сетчатке, моторных нейронах, почках, слюне и простате[7].

BDNF важен для долговременной памяти[8]. Несмотря на то, что подавляющее большинство нейронов в мозге млекопитающих образуется внутриутробно, некоторые части взрослого мозга сохраняют способность создавать новые нейроны из стволовых клеток при процессе, называемом нейрогенез. Нейротропины — это протеины, помогающие стимулировать и контролировать этот процесс, одни из самых активных — BDNF[9][10][11]. Мыши, рожденные без способности к синтезу BDNF страдают от дефектов мозга и чувствительной нервной системы, связанными с развитием, и погибают вскоре после рождения, таким образом можно предположить, что BDNF играет важную роль в нормальном нервном развитии[12]. Другие нейротропины, структурно родственные BDNF — NT-3, ND-4 и NGF.

BDNF синтезируется на эндоплазматическом ретикулуме и выделяется везикулами плотной сердцевины. Он метится карбоксипептидазой E (CPE) и нарушение этой метки, предположительно, вызывает проблемы в сортировке BDNF в везикулах. Фенотип мыши без BDNF может быть проблемным, включая послеродовую смертность. Другие особенности включают в себя ущерб сенсорной нервной системы, что влияет на координацию, вестибулярный аппарат, слух, вкус и дыхание. Такие мыши также проявляют мозжечковые нарушения и рост численности симпатических нейронов.

Определенные типы физических упражнений вызывают явное (трехкратное) усиление синтеза BDNF в человеческом мозге, феномен частично связанный с вызванным упражнениями нейрогенезом и улучшении когнитивной (познавательной) функции[13][14][15][16]. Ниацин появляется для усиления выделения BDNF и TrkB (тропомиозиновый рецептор киназы B)[17].

Взаимодействия[править | править вики-текст]

Показано взаимодействие BDNF с TrkB[18][19]. Также отмечаются взаимодействия сигнальных цепочек BDNF и рилина[20].:237 В период развития мозга, клетки Кахаля-Ретциуса снижают экспрессию рилина под воздействием BDNF[21]. Подобное снижение экспрессии рилина отмечено и в исследованиях на культурах нейронов.

См. также[править | править вики-текст]

  • Losmapimod — прототип препарата, возможно, повышающего BDNF; проходит исследования в терапии депрессии
  • CRTC1 — активирует BDNF

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Robinson RC, Radziejewski C, Stuart DI, Jones EY (April 1995). «Structure of the brain-derived neurotrophic factor/neurotrophin 3 heterodimer». Biochemistry 34 (13): 4139–46. DOI:10.1021/bi00013a001. PMID 7703225.
  2. Jones K. R., Reichardt L. F. Molecular cloning of a human gene that is a member of the nerve growth factor family (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 1990-10-01. — Vol. 87, fasc. 20. — P. 8060—8064. — ISSN 0027-8424. — DOI:10.1073/pnas.87.20.8060.
  3. Maisonpierre P. C. et al. Human and rat brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3: Gene structures, distributions, and chromosomal localizations // Genomics. — 1991-07-01. — Т. 10, вып. 3. — С. 558—568. — DOI:10.1016/0888-7543(91)90436-I.
  4. Acheson A. et al. A BDNF autocrine loop in adult sensory neurons prevents cell death (англ.) // Nature. — 1995-03-30. — Vol. 374, fasc. 6521. — P. 450—453. — DOI:10.1038/374450a0.
  5. Huang E. J., Reichardt L. F. NEUROTROPHINS: Roles in Neuronal Development and Function // Annual Review of Neuroscience. — 2001-01-01. — Т. 24, вып. 1. — С. 677—736. — DOI:10.1146/annurev.neuro.24.1.677.
  6. Yamada K., Nabeshima T. Brain-Derived Neurotrophic Factor/TrkB Signaling in Memory Processes // Journal of Pharmacological Sciences. — 2003-01-01. — Т. 91, вып. 4. — С. 267—270. — DOI:10.1254/jphs.91.267.
  7. Mandel A. L., Ozdener H., Utermohlen V. Identification of Pro- and Mature Brain-derived Neurotrophic Factor in Human Saliva // Archives of oral biology. — 2009-07-01. — Т. 54, вып. 7. — С. 689—695. — ISSN 0003-9969. — DOI:10.1016/j.archoralbio.2009.04.005.
  8. Bekinschtein P. et al. BDNF is essential to promote persistence of long-term memory storage (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2008-02-19. — Vol. 105, fasc. 7. — P. 2711—2716. — ISSN 0027-8424. — DOI:10.1073/pnas.0711863105.
  9. Zigova T. et al. Intraventricular Administration of BDNF Increases the Number of Newly Generated Neurons in the Adult Olfactory Bulb // Molecular and Cellular Neuroscience. — 1998-07-01. — Т. 11, вып. 4. — С. 234—245. — DOI:10.1006/mcne.1998.0684.
  10. Benraiss A. et al. Adenoviral Brain-Derived Neurotrophic Factor Induces Both Neostriatal and Olfactory Neuronal Recruitment from Endogenous Progenitor Cells in the Adult Forebrain (англ.) // The Journal of Neuroscience. — 2001-09-01. — Vol. 21, fasc. 17. — P. 6718—6731. — ISSN 0270-6474.
  11. Pencea V. et al. Infusion of Brain-Derived Neurotrophic Factor into the Lateral Ventricle of the Adult Rat Leads to New Neurons in the Parenchyma of the Striatum, Septum, Thalamus, and Hypothalamus (англ.) // The Journal of Neuroscience. — 2001-09-01. — Vol. 21, fasc. 17. — P. 6706—6717. — ISSN 0270-6474.
  12. Ernfors P. et al. Studies on the physiological role of brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 in knockout mice. (англ.) // The International journal of developmental biology. — 1995-10-01. — Vol. 39, fasc. 5. — P. 799—807. — ISSN 0214-6282.
  13. Kristin L. Szuhany, Matteo Bugatti, Michael W. Otto A meta-analytic review of the effects of exercise on brain-derived neurotrophic factor // Journal of Psychiatric Research. — Т. 60. — С. 56–64. — DOI:10.1016/j.jpsychires.2014.10.003.
  14. Joshua Denham, Francine Z. Marques, Brendan J. O’Brien, Fadi J. Charchar Exercise: Putting Action into Our Epigenome (англ.) // Sports Medicine. — 2013-10-27. — Vol. 44, fasc. 2. — P. 189–209. — ISSN 0112-1642. — DOI:10.1007/s40279-013-0114-1.
  15. Cristy Phillips, Mehmet Akif Baktir, Malathi Srivatsan, Ahmad Salehi Neuroprotective effects of physical activity on the brain: a closer look at trophic factor signaling // Frontiers in Cellular Neuroscience. — 2014-01-01. — Т. 8. — С. 170. — DOI:10.3389/fncel.2014.00170.
  16. Ilkka Heinonen, Kari K. Kalliokoski, Jarna C. Hannukainen, Dirk J. Duncker, Pirjo Nuutila Organ-Specific Physiological Responses to Acute Physical Exercise and Long-Term Training in Humans (англ.) // Physiology. — 2014-11-01. — Vol. 29, fasc. 6. — P. 421–436. — ISSN 1548-9213. — DOI:10.1152/physiol.00067.2013.
  17. Linshan Fu, Venkatesh Doreswamy, Ravi Prakash The biochemical pathways of central nervous system neural degeneration in niacin deficiency // Neural Regeneration Research. — 2014-08-15. — Т. 9, вып. 16. — С. 1509–1513. — ISSN 1673-5374. — DOI:10.4103/1673-5374.139475.
  18. Haniu, M; Montestruque S, Bures E J, Talvenheimo J, Toso R, Lewis-Sandy S, Welcher A A, Rohde M F (Oct. 1997). «Interactions between brain-derived neurotrophic factor and the TRKB receptor. Identification of two ligand binding domains in soluble TRKB by affinity separation and chemical cross-linking». J. Biol. Chem. 272 (40): 25296-303. ISSN 0021-9258. PMID 9312147.
  19. Naylor, Ruth L; Robertson Alan G S, Allen Shelley J, Sessions Richard B, Clarke Anthony R, Mason Grant G F, Burston Judy J, Tyler Sue J, Wilcock Gordon K, Dawbarn David (Mar. 2002). «A discrete domain of the human TrkB receptor defines the binding sites for BDNF and NT-4». Biochem. Biophys. Res. Commun. 291 (3): 501-7. DOI:10.1006/bbrc.2002.6468. ISSN 0006-291X. PMID 11855816.
  20. Fatemi, S. Hossein. Reelin Glycoprotein: Structure, Biology and Roles in Health and Disease. — Berlin: Springer, 2008. — P. 444 pages. — ISBN 978-0-387-76760-4.; смотри главу «A Tale of Two Genes: Reelin and BDNF»; pp. 237—245
  21. Ringstedt T, Linnarsson S, Wagner J, Lendahl U, Kokaia Z, Arenas E, Ernfors P, Ibáñez CF (August 1998). «BDNF regulates reelin expression and Cajal-Retzius cell development in the cerebral cortex». Neuron 21 (2): 305–15. PMID 9728912.

Ссылки[править | править вики-текст]