PROTEOGLYKANY Glykokonjugaty vyskytující se volně v ECM, navázané na buněčném povrchu a v intracelulárních váčcích. • •Proteinové jádro (serin – glycin): OH skupina serinu váže xylosu •Trisacharidová spojka: xylosa – galaktosa – galaktosa •Glykosaminoglykanový řetězec: nevětvený, vysokomolekulární, složený z disacharidových jednotek BIOSYNTÉZA HEPARAN SULFÁT PROTEOGLYKANŮ •Třístupňový proces probíhající v Golgiho aparátu: • I.Iniciace: připojení trisacharidového linku k OH skupině serinu (Xyl transferáza, Gal transferáza I-II) a následné připojení první glukuronové kyseliny (GlcA transferáza) II. II.Polymerace: zahrnuje postupné přidávání N-acetyl glukosaminu a glukuronové kyseliny. Vzniklý řetězec obsahuje 50 – 150 disacharidových jednotek. • •III. Modifikace: a) glukuronová kys. induronová kys. (C-5 epimerace) • sulfonace na C-2 (+ SO3-) • • b) N-acetylglukosamin deacetylace aminoskup. • sulfonace na C-3, C-6 HEPARANSULFÁT PROTEOGLYKAN (HSPG) •Podle proteinové struktury rozlišujeme III. typy HSPG: • A)Syndecan: transmembránový protein, který může nést HS nebo CS řetězce B)Glypican: protein ukotvený v membráně přes glykosylfosfatidylinositolovou kotvu, který nese HS řetězce C)Perlecan: sekretovaný proteoglykan s HS řetězci, volně v ECM • Dyssegmental dysplasia (Perlecan loss-of-function) DD normal perlecan-/- wt Glucuronyl C5-epimerase (HS lack Iduronic acid) urogenital tract lung skeleton 1. HOMEODOMAIN FACTORS Homeodomain – 60aa sequence that interact with DNA, encoded by homeobox in the particular gene. Many homeobox genes regulate segment identity. Homeotic genes cause homeosis – a transformation of one whole segment into another related one, such as antenna into leg. Segment polarity genes – basic shape of segment, same for all segments. Homeotic selector genes – control the differences in segment development via initiation of future developmental pathways in each segment. TRANSCRIPTION FACTORS -ultimate effectors of the outside-in intercellular signaling -one of the most important molecules in shaping of the embryo -classified in families by DNA-binding domain Antennapedia Bithorax Chinook Two LIM domains fused to DNA-binding homeodomain Islet-1 2. LIM-HOMEODOMAIN PROTEINS (myosin-light chain) Isl1-/- Isl1-/- wt wt sv – sinus venosus ot –outflow tract E9.5 DNA binding region: paired domain with 6 a-helical segments 3. PAX PROTEINS Pax6 (paired box gene 6) Pax6-/- wt E11.5 se - surface ectoderm ms –mesenchymal-like cells rpe – pigmented retinal epithelium ret – retina os – optic stalk ov- optic vesicle nc – nasal cavity ls -lens Bind DNA via zinc-finger motif 4. ZINC-FINGER PROTEINS Dracula fish – loss-of-function mutation in GATA1 – impaired erythroid differentiation Intracellular receptor that function as transcription factors. Lipophilic ligands: steroids, thyroid hormone, retinoid acid. Inactive – Hsp90-bound in cytoplasm, complexed with ligand, - nuclear. 5. NUCLEAR RECEPTOR SUPERFAMILY Retinoid acid signaling in limiting the cardiac progenitor pool (RAR antagonist) precardiac mesoderm cardiomyocytes MyoD+/- Myf-5+/- 6. BASIC HELIX-LOOP-HELIX (bHLH) FACTORS MyoD-/- Myf-5-/- a-actin IHC (smooth and striated muscle fibers) desmin IHC (skeletal muscle fibers, myoblast-like cells) Contain basic DNA binding region and hydrophobic helix-loop-helix region responsible for dimerisation DNA binding domain derived from the prototype gene called transcription factor T. Limb identity factors Tbx4 and Tbx5 7. T-BOX FACTORS Operate via bending DNA to bring regulatory sites with transcriptional complex Sox9 (Sry-Box9) – master inducer of cartilage 8. HIGH MOBILITY GROUP (HMG)-box FACTORS wt Sox9+/- Sox9-/- alcian blue collagen type II IHC 9. SRY (sex determining region Y) 10. RUNT DOMAIN-CONTAINING FACTORS Runx2 (Runt-related transcription factor 2) Runx2+/- Runx2-/- wt 2006- INDUCIBLE PLURIPOTENT CELLS (iPS) Oct3/4 Sox2 c-Myc Klf4