DKK1
DKK1딕코프 관련 단백질 1은 인간에서 DKK1 유전자에 의해 암호화된 단백질이다.[5]
함수
이 유전자는 딕코프과에 속하는 단백질을 암호로 한다. 두 개의 시스테인이 풍부한 지역을 가진 분비 단백질로, Wnt 신호 경로 억제를 통해 배아 발달에 관여하고 있다. 딕코프 WNT 신호 경로 억제제 1(Dkk1)은 전장내장에서 작용하는 단백질 부호화 유전자다.[6][7] DKK1에 의해 인코딩된 딕코프 단백질은 WNT 신호 경로 활성화에 도움이 되지 않도록 LRP6 공동수용기를 격리시켜 작용하는 Wnt/β-카테닌 신호 경로의 길항제다.[8] 또한 DKK1은 β-catenin의 감소와 OCT4 표현 증가를 통해 Wnt/β-catenin 경로의 반감을 유발하는 것으로 입증되었다.[9] 이 억제는 배아의 전방 형태생성 동안 심장, 머리, 전엽 발달에 중요한 역할을 한다.[5][10]
상호작용
DKK1은 LRP6와[11] 상호작용하는 것으로 보여졌으며 크렘린 단백질의 높은 친화력 리간드다.[12]
임상적 유의성
골수, 혈장 및 말초혈액에서 DKK1의 높은 수준은 다발성 골수종 환자의 골격골 병변 존재와 관련이 있다.[5] 염증 유발 골손실 DKK1의 역할로 인해 DKK1은 의학 및 치과 치료 전략의 대상으로 조사 중이다.[13][14][15]
동물학
과학자들은 이 유전자의 영향을 밝힌 DKK1 녹아웃 모델을 생쥐에게 만들어냈다. 는 DKK1 녹아웃에 동형 접합성도 모두 쥐 탄생에서 그 두개골과 구조 눈, 후각 원판, 전비의 질량과 하악 과정 실패한 개발과 같은 신경관뿐만 아니라, 전뇌와 중뇌와 앞다리의 자릿수의 융합의 불완전한 개발에 의해 형성된의 결함으로 인해 죽었다.[7] 이 증거는 DKK1에 의한 Wnt 신호 경로의 억제가 적절한 두개골 개발에 결정적이라는 생각을 뒷받침한다.
체외 연구
DKK1은 안드로겐-증분 발딩에서 가장 조절이 잘되는 유전자 중 하나로, 시험관 내 피부 파피야 모낭의 DHT 치료 후 몇 시간 후 DKK-1 메신저 RNA가 상향 조절된다. DKK-1에 대한 중화 항체는 외부 뿌리 피복 각질세포에 대한 DHT 효과를 역전시켰다.[16] DKK-1 표현은 시험관내 L-트레온산염에 의해 감쇠되며, 후자는 아스코르산염의 대사 물질이다.[17]
DKK1과 알츠하이머병
알츠하이머병은 β-아밀로이드펩타이드(βAP)가 과다 생산돼 함께 뭉쳐 뇌 신경세포 사이에 플라크가 형성되고 세포 기능이 흐트러지면서 발생한다. 또한 뉴런 안에는 초인산 타우의 신경섬유 엉클이 축적되어 있다.[18] Wnt 신호 전달 경로는 뇌 발달 과정에 매우 중요한데, 여기에는 뉴런 증식과 분화는 물론 신경 블레이스트 이동과 액손 유도 등이 포함된다.[19] 이 신호의 하향 조정은 높은 DKK1의 결과로 알츠하이머 환자에게 나타났다.[19] DKK1에 의해 유도된 고인산화 때문에 타우는 뉴런 미세관들과 상호작용할 수 없으며 결과적으로 축수송관을 손상시켜 시냅스 손실과 뉴런 사멸을 초래한다.[18] Wnt 신호 경로에 대한 적대적 효과 때문에 DKK1은 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환에서 뉴런 사망의 흔한 표식이라고 여겨진다.[19]
참조
- ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000107984 - 앙상블, 2017년 5월
- ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000024868 - 앙상블, 2017년 5월
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ a b c "Entrez Gene: DKK1 dickkopf homolog 1 (Xenopus laevis)".
- ^ Schneider VA, Mercola M (1999). "Spatially distinct head and heart inducers within the Xenopus organizer region". Current Biology. 9 (15): 800–9. doi:10.1016/s0960-9822(99)80363-7. PMID 10469564. S2CID 16744197.
- ^ a b Mukhopadhyay M, Shtrom S, Rodriguez-Esteban C, Chen L, Tsukui T, Gomer L, et al. (September 2001). "Dickkopf1 is required for embryonic head induction and limb morphogenesis in the mouse". Developmental Cell. 1 (3): 423–34. doi:10.1016/s1534-5807(01)00041-7. PMID 11702953.
- ^ Lewis SL, Khoo PL, De Young RA, Steiner K, Wilcock C, Mukhopadhyay M, et al. (May 2008). "Dkk1 and Wnt3 interact to control head morphogenesis in the mouse". Development. 135 (10): 1791–801. doi:10.1242/dev.018853. PMID 18403408.
- ^ Ou L, Fang L, Tang H, Qiao H, Zhang X, Wang Z (January 2016). "Dickkopf Wnt signaling pathway inhibitor 1 regulates the differentiation of mouse embryonic stem cells in vitro and in vivo". Molecular Medicine Reports. 13 (1): 720–30. doi:10.3892/mmr.2015.4586. PMC 4686056. PMID 26648540.
- ^ Schneider VA, Mercola M (February 2001). "Wnt antagonism initiates cardiogenesis in Xenopus laevis". Genes & Development. 15 (3): 304–15. doi:10.1101/gad.855601. PMC 312618. PMID 11159911.
- ^ Semënov MV, Tamai K, Brott BK, Kühl M, Sokol S, He X (June 2001). "Head inducer Dickkopf-1 is a ligand for Wnt coreceptor LRP6". Current Biology. 11 (12): 951–61. doi:10.1016/S0960-9822(01)00290-1. PMID 11448771. S2CID 15702819.
- ^ Nakamura T, Nakamura T, Matsumoto K (April 2008). "The functions and possible significance of Kremen as the gatekeeper of Wnt signalling in development and pathology". Journal of Cellular and Molecular Medicine. 12 (2): 391–408. doi:10.1111/j.1582-4934.2007.00201.x. PMC 3822531. PMID 18088386.
- ^ Samiei M, Janjić K, Cvikl B, Moritz A, Agis H (2019-01-30). "The role of sclerostin and dickkopf-1 in oral tissues - A review from the perspective of the dental disciplines". F1000Research. 8: 128. doi:10.12688/f1000research.17801.1. PMC 6468704. PMID 31031968.
- ^ Ke HZ, Richards WG, Li X, Ominsky MS (October 2012). "Sclerostin and Dickkopf-1 as therapeutic targets in bone diseases". Endocrine Reviews. 33 (5): 747–83. doi:10.1210/er.2011-1060. PMID 22723594.
- ^ McCarthy HS, Marshall MJ (February 2010). "Dickkopf-1 as a potential therapeutic target in Paget's disease of bone". Expert Opinion on Therapeutic Targets. 14 (2): 221–30. doi:10.1517/14728220903525720. PMID 20055719. S2CID 23456886.
- ^ Kwack MH, Sung YK, Chung EJ, Im SU, Ahn JS, Kim MK, Kim JC (February 2008). "Dihydrotestosterone-inducible dickkopf 1 from balding dermal papilla cells causes apoptosis in follicular keratinocytes". The Journal of Investigative Dermatology. 128 (2): 262–9. doi:10.1038/sj.jid.5700999. PMID 17657240.
- ^ Kwack MH, Ahn JS, Kim MK, Kim JC, Sung YK (October 2010). "Preventable effect of L-threonate, an ascorbate metabolite, on androgen-driven balding via repression of dihydrotestosterone-induced dickkopf-1 expression in human hair dermal papilla cells". BMB Reports. 43 (10): 688–92. doi:10.5483/BMBRep.2010.43.10.688. PMID 21034532.
- ^ a b Boonen RA, van Tijn P, Zivkovic D (April 2009). "Wnt signaling in Alzheimer's disease: up or down, that is the question". Ageing Research Reviews. 8 (2): 71–82. doi:10.1016/j.arr.2008.11.003. PMID 19101658. S2CID 24424543.
- ^ a b c Huang Y, Liu L, Liu A (September 2018). "Dickkopf-1: Current knowledge and related diseases". Life Sciences. 209: 249–254. doi:10.1016/j.lfs.2018.08.019. PMID 30102902. S2CID 51974340.
추가 읽기
- Fedi P, Bafico A, Nieto Soria A, Burgess WH, Miki T, Bottaro DP, et al. (July 1999). "Isolation and biochemical characterization of the human Dkk-1 homologue, a novel inhibitor of mammalian Wnt signaling". The Journal of Biological Chemistry. 274 (27): 19465–72. doi:10.1074/jbc.274.27.19465. PMID 10383463. S2CID 39562013.
- Krupnik VE, Sharp JD, Jiang C, Robison K, Chickering TW, Amaravadi L, et al. (October 1999). "Functional and structural diversity of the human Dickkopf gene family". Gene. 238 (2): 301–13. doi:10.1016/S0378-1119(99)00365-0. PMID 10570958.
- Roessler E, Du Y, Glinka A, Dutra A, Niehrs C, Muenke M (2000). "The genomic structure, chromosome location, and analysis of the human DKK1 head inducer gene as a candidate for holoprosencephaly". Cytogenetics and Cell Genetics. 89 (3–4): 220–4. doi:10.1159/000015618. PMID 10965128. S2CID 22763213.
- Mao B, Wu W, Li Y, Hoppe D, Stannek P, Glinka A, Niehrs C (May 2001). "LDL-receptor-related protein 6 is a receptor for Dickkopf proteins". Nature. 411 (6835): 321–5. Bibcode:2001Natur.411..321M. doi:10.1038/35077108. PMID 11357136. S2CID 4323027.
- Semënov MV, Tamai K, Brott BK, Kühl M, Sokol S, He X (June 2001). "Head inducer Dickkopf-1 is a ligand for Wnt coreceptor LRP6". Current Biology. 11 (12): 951–61. doi:10.1016/S0960-9822(01)00290-1. PMID 11448771. S2CID 15702819.
- Zorn AM (August 2001). "Wnt signalling: antagonistic Dickkopfs". Current Biology. 11 (15): R592-5. doi:10.1016/S0960-9822(01)00360-8. PMID 11516963. S2CID 14970864.
- Shou J, Ali-Osman F, Multani AS, Pathak S, Fedi P, Srivenugopal KS (January 2002). "Human Dkk-1, a gene encoding a Wnt antagonist, responds to DNA damage and its overexpression sensitizes brain tumor cells to apoptosis following alkylation damage of DNA". Oncogene. 21 (6): 878–89. doi:10.1038/sj.onc.1205138. PMID 11840333.
- Mao B, Wu W, Davidson G, Marhold J, Li M, Mechler BM, et al. (June 2002). "Kremen proteins are Dickkopf receptors that regulate Wnt/beta-catenin signalling". Nature. 417 (6889): 664–7. Bibcode:2002Natur.417..664M. doi:10.1038/nature756. PMID 12050670. S2CID 4418943.
- Aguilera O, Fraga MF, Ballestar E, Paz MF, Herranz M, Espada J, et al. (July 2006). "Epigenetic inactivation of the Wnt antagonist DICKKOPF-1 (DKK-1) gene in human colorectal cancer". Oncogene. 25 (29): 4116–21. doi:10.1038/sj.onc.1209439. PMID 16491118.
- Brott BK, Sokol SY (September 2002). "Regulation of Wnt/LRP signaling by distinct domains of Dickkopf proteins". Molecular and Cellular Biology. 22 (17): 6100–10. doi:10.1128/MCB.22.17.6100-6110.2002. PMC 133995. PMID 12167704.
- Gregory CA, Singh H, Perry AS, Prockop DJ (July 2003). "The Wnt signaling inhibitor dickkopf-1 is required for reentry into the cell cycle of human adult stem cells from bone marrow". The Journal of Biological Chemistry. 278 (30): 28067–78. doi:10.1074/jbc.M300373200. PMID 12740383.
- Tian E, Zhan F, Walker R, Rasmussen E, Ma Y, Barlogie B, Shaughnessy JD (December 2003). "The role of the Wnt-signaling antagonist DKK1 in the development of osteolytic lesions in multiple myeloma". The New England Journal of Medicine. 349 (26): 2483–94. doi:10.1056/NEJMoa030847. PMID 14695408.
- Yamaguchi Y, Itami S, Watabe H, Yasumoto K, Abdel-Malek ZA, Kubo T, et al. (April 2004). "Mesenchymal-epithelial interactions in the skin: increased expression of dickkopf1 by palmoplantar fibroblasts inhibits melanocyte growth and differentiation". The Journal of Cell Biology. 165 (2): 275–85. doi:10.1083/jcb.200311122. PMC 2172049. PMID 15117970.
- Caricasole A, Copani A, Caraci F, Aronica E, Rozemuller AJ, Caruso A, et al. (June 2004). "Induction of Dickkopf-1, a negative modulator of the Wnt pathway, is associated with neuronal degeneration in Alzheimer's brain". The Journal of Neuroscience. 24 (26): 6021–7. doi:10.1523/JNEUROSCI.1381-04.2004. PMC 6729239. PMID 15229249.
- Colland F, Jacq X, Trouplin V, Mougin C, Groizeleau C, Hamburger A, et al. (July 2004). "Functional proteomics mapping of a human signaling pathway". Genome Research. 14 (7): 1324–32. doi:10.1101/gr.2334104. PMC 442148. PMID 15231748.
- Zhang Z, Henzel WJ (October 2004). "Signal peptide prediction based on analysis of experimentally verified cleavage sites". Protein Science. 13 (10): 2819–24. doi:10.1110/ps.04682504. PMC 2286551. PMID 15340161.
- Niida A, Hiroko T, Kasai M, Furukawa Y, Nakamura Y, Suzuki Y, et al. (November 2004). "DKK1, a negative regulator of Wnt signaling, is a target of the beta-catenin/TCF pathway". Oncogene. 23 (52): 8520–6. doi:10.1038/sj.onc.1207892. PMID 15378020.
- Lee AY, He B, You L, Xu Z, Mazieres J, Reguart N, et al. (October 2004). "Dickkopf-1 antagonizes Wnt signaling independent of beta-catenin in human mesothelioma". Biochemical and Biophysical Research Communications. 323 (4): 1246–50. doi:10.1016/j.bbrc.2004.09.001. PMID 15451431.