Intrinsically disordered regions (IDRs) are protein regions that lack persistent secondary or tertiary structure under native conditions. IDRs represent >40% of the eukaryotic proteome and play a crucial role in protein-protein interactions. The classical approach for identification of these interaction interfaces is based on mutagenesis combined with biochemical techniques such as coimmunoprecipitation or yeast two-hybrid screening. This approach either provides information of low resolution (large deletions) or very laboriously tries to precisely define the binding epitope via single amino acid substitutions. Here, we report the use of a peptide microarray based on the human scaffold protein AXIN1 for high-throughput and -resolution mapping of binding sites for several AXIN1 interaction partners in vitro For each of the AXIN1-binding partners tested, i.e. casein kinase 1 ϵ (CK1ϵ); c-Myc; peptidyl-prolyl cis/trans isomerase, NIMA-interacting 1 (Pin1); and p53, we found at least three different epitopes, predominantly in the central IDR of AXIN1. We functionally validated the specific AXIN1-CK1ϵ interaction identified here with epitope-mimicking peptides and with AXIN1 variants having deletions of short binding epitopes. On the basis of these results, we propose a model in which AXIN1 competes with dishevelled (DVL) for CK1ϵ and regulates CK1ϵ-induced phosphorylation of DVL and activation of Wnt/β-catenin signaling.
- MeSH
- axin protein metabolismus MeSH
- beta-katenin metabolismus MeSH
- čipová analýza proteinů metody MeSH
- fosforylace MeSH
- interakční proteinové domény a motivy * MeSH
- kaseinkinasa Iepsilon metabolismus MeSH
- kompetitivní vazba MeSH
- lidé MeSH
- peptidy metabolismus MeSH
- protein dishevelled metabolismus MeSH
- proteiny Wnt metabolismus MeSH
- signální dráha Wnt MeSH
- vazba proteinů MeSH
- vazebná místa MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
AXIN2 gene plays a crucial role in morphogenesis of craniofacial area and is essential for tooth development. AXIN2 gene is one of the most studied genes associated with tooth agenesis, the most common defect of dentition in humans. Polymorphic variants in AXIN2 gene are discussed in relation to the occurrence of the tooth agenesis but also as an indication of the risk of cancer. Mutations in AXIN2 gene were found in patients with colorectal or hepatocellular carcinoma, prostate cancer, ovarium or lung cancer. These findings support the hypothesis that missing teeth may be a significant marker for predisposition for cancer.
Předmět sdělení: Ageneze zubu je nejčastější vývojovou poruchou dentice, kterou podle databáze Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) nacházíme přibližně u 20 % populace. Přestože se jedná o tak běžnou anomálii, její etiologie zatím není zcela objasněna. Vznik ageneze je ve většině případů podmíněn genetickou poruchou, pouze malé procento agenezí je zapříčiněno vlivem zevního prostředí. Mohou se uplatnit somatická onemocnění, jako rubeola, syfilis, spála, rachitis nebo nutriční poškození plodu během těhotenství a dětství. Chybění zubů může způsobit také ozařování kraniální oblasti v období raného vývoje organismu, poškození mateřského organismu ozářením, chemickými látkami a léky (thalidomid, cytostatika). Z místních příčin jsou nejčastější různé druhy traumat, dále nádory a osteomyelitis. Hypodoncie se může objevit jako izolovaná vývojová vada (nesyndromická hypodoncie) nebo jako symptom komplexních syndromů (syndromická hypodoncie). Dosud popsanými příčinami nesyndromické hypodoncie uvedenými v databázi OMIM jsou mutace v genech MSX1 (muscle segment homeobox gene 1), PAX9 (paired box gene 9), AXIN2 (axis inhibition protein 2), EDA (ectodysplasin A), WNT10A (Wingless-type MMTV integration site family, member 10A) a LTBP3 (latent transforming growth factor beta binding protein 3). Publikovány byly také případy, kdy byla ageneze podmíněna mutacemi v genech EDARADD (EDAR-associated death domain), NEMO (nuclear factor-kappaB essential modulator), KRT17 (keratin 17) a TGFA (transforming growth factor-alfa). Jednotlivé geny se liší jak z hlediska počtu identifikovaných mutací, tak z hlediska počtu dokumentovaných pacientů. Tyto mutace vysvětlují vznik poruchy jen u části postižených jedinců, u většiny nebyly identifikovány žádné defekty v těchto genech. Cestou pro selekci dalších genů, které zodpovídají za nesyndromické formy hypodoncie, může být identifikace genů, které zapříčiňují vznik syndromů, mezi jejichž symptomy patří hypodoncie.
Background: Tooth agenesis represents the most common anomaly of dental development, which according to Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) database, affects approximately 20% of the population. Although the anomaly is so common, the ethiology is still undisclosed. In most cases the agenesis is caused by genetic disorder, only a few develop due to external factors. Some of the external factors are rubeolla, syphilis, vitamin D deficiency or nutritional damage during pregnancy and early childhood. Other harmful factors are radiation therapy in orofacial area in early stages of the development of the patient, harms the mother caused by radiation, chemical substances or drugs (e.g. thalidomide, cytostatics). Local factors include various types of injuries, tumors and osteomyelitis. Hypodontia can occur as an isolated condition (non-syndromic hypodontia) or can be associated with a systemic condition or syndrome (syndromic hypodontia). Despite the fact that, tooth agenesis is so common, little is known about the genetic defects responsible for this complex condition. To date, the genes associated with the non-syndromic form of tooth agenesis, listed in OMIM, are MSX1 (muscle segment homeobox gene 1), PAX9 (paired box gene 9), AXIN2 (axis inhibition protein 2), EDA (ectodysplasin A), WNT10A (Wingless-type MMTV integration site family, member 10A) and LTBP3 (latent transforming growth factor beta binding protein 3). Cases with selective tooth agenesis caused by mutation in genes EDARADD (EDAR-associated death domain), NEMO (nuclear factor-kappaB essential modulator), KRT17 (keratin 17) and TGFA (transforming growth factor-alfa), were also published. All these genes vary both in terms of number of identified mutations and in terms of number of documented patients. These mutations explain the formation of tooth agenesis in only a part of affected individuals. Most patients have no defects in these genes. To select other genes, that are responsible for non-syndromic forms of hypodontia, the identification of genes that cause syndroms with symptoms of hypodontia, seems as reasonable direction of further research.
- Klíčová slova
- hypodoncie, TGFA, KRT17, NEMO, EDARADD, LTBP3, WNT10A, EDA, AXIN2, PAX9, MSX1,
- MeSH
- anodoncie * etiologie genetika MeSH
- axin protein genetika MeSH
- ektodysplasiny genetika MeSH
- kinasa I-kappa B genetika MeSH
- lidé MeSH
- mutace * MeSH
- odontogeneze genetika MeSH
- protein Edaradd genetika MeSH
- proteiny vázající latentní TGF-beta genetika MeSH
- proteiny Wnt genetika MeSH
- transkripční faktor MSX1 genetika MeSH
- transkripční faktor PAX9 genetika MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
