III-2. Nos2
Ekspresję genu Nos2 indukują endotoksyny bak
teryjne np. LPS i cytokiny: interferon-y (INF-y),
IL-lp ,TNF-ot i IL- 6 [43, 45, 50, 52, 74-77], Po poda
niu LPS następuje indukcja mRNA dla NOS 2,
wzrost aktywności syntazy i akumulacja cytruliny w
hepatocytach. Jednak po 12 godzinach aktywność
enzymu oraz akumulacja cytruliny wracają do nor
my. Pojawia się tzw. stan refrakcji na LPS, w tym sta
nie kolejne dawki endotoksyny nie powodują dalsze
go zwiększenia aktywności NOS [51]. Indukcję
Nos2 wywołują ponadto kwas pikolinowy, a także
ozon, promieniowanie UV oraz infekcje bakteryjne
[47]. Ekspresja NOS może być także hamowana
przez immunomodulatory na poziomie transkrypcji
lub potranskrypcyjnie. [52], W regulacji potran-
skrypcyjnej uczestniczy IFN-y, który może stabilizo
wać mRNA, podczas gdy TGF-|3 destabilizuje
mRNA i zmniejsza wydajność jego translacji [52],
Nie jest wykluczone, że ekspresja genu Nos2 może
zachodzić konstytutywnie. Obserwuje się taką eks
presję w niektórych tkankach, np. w siatkówce oka,
móżdżku, mięśniach szkieletowych i nerce [47].
Stwierdzono występowanie dwóch izoform tran-
skryptu w siatkówce (4,5 i 4,2 kz ), natomiast po jed
nej w móżdżku (4,5 kz) i w mięśniu szkieletowym
(4,2 kz) [78].
Ludzki transkrypt genu Nos2 ma długi 5’-UTR,
zawierający osiem otwartych ramek odczytu {ORF),
poprzedzających kodon start (AUG) i częściowo
nakładających się na siebie [43]. Znaleziono cztery
miejsca, w których zachodzi alternatywny splicing,
w wyniku którego mogą powstawać różne formy
mRNA różniące się sekwencją 5’-UTR [76]. Nie
wykryto natomiast alternatywnego składania, w
3’-UTR [43],
Stężenie mRNA Nos2 jest regulowane na pozio
mie transkrypcji i potranskrypcyjnie, poprzez regu
lację stabilności mRNA. Zwiększenie stężenia izo
form transkryptu genu
Nos2
przez cytokiny może
tłumaczyć ich rolę w utrzymywaniu lub w zwiększa
niu aktywności NOS2 podczas infekcji lub odpowie
dzi zapalnej [76]. Alternatywny splicing może
służyć jako potranskrypcyjny regulator ekspresji i
stanowić ochronę przez cytotoksycznym działaniem
nadmiaru NO, szczególnie w tkankach zróżnicowa
nych np. tkance nerwowej.
III-3. Nos3
Gen Nos 3 ulega transkrypcji głównie w
śródbłonku naczyń krwionośnych, ale ekspresję
stwierdza się również w monocytach i makrofagach,
a także w płytkach krwi [1, 57, 79-82], Chociaż eks
presja genu Nos3 jest głównie konstytutywna, to w
pewnych warunkach może być regulowana jego tran
skrypcja i stabilność mRNA [83]. Ekspresję genu
wzmagają estrogeny oraz shear stress, a także
TGF-pi [1, 32, 84]. Natomiast TGF-a zmniejsza
ilość produktu białkowego genu, powodując destabi
lizację mRNA (okres półtrwania maleje wtedy z 48
do 3 godz.) [19, 52, 85-87],
Alternatywny splicing może mieć udział w po-
transkrypcyjnej regulacji produkcji NO.
Produkt transkrypcji genu N os3 na końcu 3’ nie
zawiera typowego dla wielu genów sygnału poliade-
nylacji. Miejsce poliadenylacji znajduje się 16 nu-
kleotydów w kierunku 3’ za sekwencją ACTAAA,
przypuszczalnym sygnałem poliadenylacji [19],
Transkrypt zawiera ponadto dwie sekwencje
AUUUA, które jak wiadomo destabilizują mRNA i
są obecne w kilku labilnych transkryptach innych ge
nów endotelialnych [19, 8 8 ]. Jednak pomimo stwier
dzenia tych sekwencji transkrypt jest stabilny (okres
półtrwania wynosi ok. 24 godz.) [19, 8 8 ]. Nie wiado
mo dokładnie jakie czynniki zewnętrzne mogą desta
bilizować ten mRNA. Stwierdzono co prawda, że
TNFoc obniża stężenie mRNA dla NOS3, efekt ten
jest jednak konsekwencją nie tylko destabilizacji
mRNA lecz także represji transkrypcji genu Nos3
[19, 85-87],
Wiadomo, że poziom ekspresji genu Nos3 jest
ściśle związany ze wzrostem i rozwojem komórek.
W komórkach proliferujących stężenie mRNA Nos3
jest czterokrotnie wyższe w porównaniu do komórek
nie dzielących się. Co ciekawe, w obydwu przypad
kach nie ma różnicy w poziomie transkrypcji genu
Nos3, natomiast okres półtrwania transkryptów Nos3
jest trzykrotnie dłuższy w komórkach prolife
rujących. Przypuszczalnie w regulacji stabilności
mRNA ważną rolę odgrywa sekwencja 43 nt w
3 ’UTR, do której przyłącza się białko o m. cz. 51 kD.
Stwierdzono, że delecja tej sekwencji zwiększa sta
bilność mRNA dla NOS3. Zauważono również, że w
komórkach nieproliferujących białko o m. cz. 51 kD
jest znacznie silniej związane z transkryptem genu
Nos3, co tłumaczy mniejszą jego stabilność w tych
komórkach [89].
IV. Produkty białkowe genów Nos
Sekwencja aminokwasów ludzkiego białka NOS3
wykazuje 94% homologii z tym samym enzymem u
bydła, a ok. 60% homologii z ludzką syntazą NOSI
[7, 18, 19, 87]. Skład aminokwasowy N-końca od
134
POSTĘPY BIOCHEMII 46(2), 2000
Comments to this Manuals