Перейти к содержанию

BDNF

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Brain-derived neurotrophic factor

PDB rendering based on 1bnd[1].
Доступные структуры
PDB Поиск ортологов: PDBe, RCSB
Список идентификаторов PDB
1B8M, 1BND
Идентификаторы
СимволBDNF ; ANON2; BULN2
Внешние IDOMIM: 113505 MGI: 88145 HomoloGene: 7245 GeneCards: BDNF Gene
Генная онтология
Функция • neurotrophin TRKB receptor binding
• growth factor activity
Компонент клетки • extracellular space

• cytoplasm
• synaptic vesicle
• cytoplasmic membrane-bounded vesicle
• mitochondrial crista
• dendrite
• terminal bouton
• perikaryon

• perinuclear region of cytoplasm
Биологический процесс • ureteric bud development

• behavioral fear response
• response to hypoxia
• chronic inflammatory response
• mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone
• transmembrane receptor protein tyrosine kinase signaling pathway
• gamma-aminobutyric acid signaling pathway
• cell-cell signaling
• nervous system development
• negative regulation of neuroblast proliferation
• axon guidance
• axon target recognition
• synapse assembly
• learning
• feeding behavior
• neuron recognition
• response to light intensity
• response to hormone
• response to auditory stimulus
• glutamate secretion
• response to fluoxetine
• response to activity
• dendrite development
• nerve development
• regulation of axon extension
• response to food
• negative regulation of synaptic transmission, GABAergic
• positive regulation of peptidyl-serine phosphorylation
• response to vitamin A
• response to potassium ion
• mechanoreceptor differentiation
• negative regulation of neuron apoptotic process
• regulation of neuron differentiation
• positive regulation of neuron differentiation
• negative regulation of striated muscle tissue development
• regulation of retinal cell programmed cell death
• positive regulation of long-term neuronal synaptic plasticity
• regulation of short-term neuronal synaptic plasticity
• collateral sprouting
• axon extension
• neuron projection morphogenesis
• inner ear development
• positive regulation of sequence-specific DNA binding transcription factor activity
• response to electrical stimulus
• response to hyperoxia
• regulation of excitatory postsynaptic membrane potential
• regulation of inhibitory postsynaptic membrane potential
• taste bud development
• cellular response to tumor necrosis factor
• cellular response to norepinephrine stimulus
• response to anesthetic
• dendrite extension
• response to L-glutamate
• cellular response to nerve growth factor stimulus

• positive regulation of glucocorticoid receptor signaling pathway
Источники: Amigo / QuickGO
Профиль экспрессии РНК
Больше информации
Ортологи
ВидЧеловекМышь
Entrez62712064
EnsemblENSG00000176697ENSMUSG00000048482
UniProtP23560P21237
RefSeq (мРНК)NM_001143805NM_001048139
RefSeq (белок)NP_001137277NP_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

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. Нейротрофины — это протеины, помогающие стимулировать и контролировать этот процесс, один 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 нейротрофины, структурно родственные BDNF — NT-3, NT-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.

Определённые типы физических упражнений вызывают явное (трёхкратное) 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

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

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

Примечания

  1. ↑ Robinson R.C., Radziejewski C., Stuart D.I., Jones E.Y. Structure of the brain-derived neurotrophic factor/neurotrophin 3 heterodimer (англ.) // Biochemistry : journal. — 1995. — April (vol. 34, no. 13). — P. 4139—4146. — 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. — National Academy of Sciences, 1990-10-01. — Vol. 87, iss. 20. — P. 8060—8064. — ISSN 0027-8424. — doi:10.1073/pnas.87.20.8060. Архивировано 24 сентября 2015 года.
  3. ↑ Maisonpierre P. C. et al. Human and rat brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3: Gene structures, distributions, and chromosomal localizations (англ.) // Genomics. — Academic Press, 1991-07-01. — Vol. 10, iss. 3. — P. 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, iss. 6521. — P. 450—453. — doi:10.1038/374450a0. Архивировано 7 февраля 2016 года.
  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. Архивировано 24 сентября 2019 года.
  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. Архивировано 7 февраля 2016 года.
  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. — National Academy of Sciences, 2008-02-19. — Vol. 105, iss. 7. — P. 2711—2716. — ISSN 0027-8424. — doi:10.1073/pnas.0711863105. Архивировано 3 января 2016 года.
  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, iss. 17. — P. 6718—6731. — ISSN 0270-6474. Архивировано 30 мая 2017 года.
  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, iss. 17. — P. 6706—6717. — ISSN 0270-6474. Архивировано 30 мая 2017 года.
  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, iss. 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, iss. 2. — P. 189—209. — ISSN 0112-1642. — doi:10.1007/s40279-013-0114-1. Архивировано 5 июня 2018 года.
  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. Архивировано 7 февраля 2016 года.
  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, iss. 6. — P. 421—436. — ISSN 1548-9213. — doi:10.1152/physiol.00067.2013. Архивировано 7 февраля 2016 года.
  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. Архивировано 29 мая 2016 года.
  18. ↑ Haniu, M; Montestruque S., Bures E J., Talvenheimo J., Toso R., Lewis-Sandy S., Welcher A A., Rohde M F. 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 (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — UNITED STATES, 1997. — October (vol. 272, no. 40). — P. 25296—25303. — 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. A discrete domain of the human TrkB receptor defines the binding sites for BDNF and NT-4 (англ.) // Biochem. Biophys. Res. Commun.[англ.] : journal. — United States, 2002. — March (vol. 291, no. 3). — P. 501—507. — ISSN 0006-291X. — doi:10.1006/bbrc.2002.6468. — PMID 11855816.
  20. ↑ Fatemi, S. Hossein. Reelin Glycoprotein: Structure, Biology and Roles in Health and Disease (англ.). — Berlin: Springer, 2008. — P. 444 pages. — ISBN 978-0-387-76760-4. Архивная копия от 6 июня 2011 на Wayback Machine; 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 C.F. BDNF regulates reelin expression and Cajal-Retzius cell development in the cerebral cortex (англ.) // Neuron[англ.] : journal. — Cell Press, 1998. — August (vol. 21, no. 2). — P. 305—315. — PMID 9728912. Архивировано 14 августа 2020 года.

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=BDNF&oldid=7238269