Рилін

Рилі́н (англ. reelin) — білок, який кодується геном RELN, розташованим у людини на довгому плечі 7-ї хромосоми.^[4] Довжина поліпептидного ланцюга білка становить 3 460 амінокислот, а молекулярна маса — 388 388^[5]. Рилін міститься у мозку та в інших тканинах і органах тіла людини та тварин. Цей глікопротеїн виконує багато функцій, найважливішою з яких є регулювання міграції та позиціонування нервових стовбурових клітин у період фетального і раннього післяпологового розвитку, необхідне для нормального формування кори та інших структур головного мозку. У дорослому мозку рилін регулює позиціонування нейронів, які утворюються у процесі дорослого нейрогенезу, а також дає внесок у роботу механізмів пам'яті та навчання, модулює синаптичну пластичність, посилює та підтримує довготривалу потенціацію,^[6][7] що стимулює розвиток дендритів^[8][9].

Послідовність амінокислот

10		20		30		40		50
MERSGWARQT		FLLALLLGAT		LRARAAAGYY		PRFSPFFFLC		THHGELEGDG
EQGEVLISLH		IAGNPTYYVP		GQEYHVTIST		STFFDGLLVT		GLYTSTSVQA
SQSIGGSSAF		GFGIMSDHQF		GNQFMCSVVA		SHVSHLPTTN		LSFIWIAPPA
GTGCVNFMAT		ATHRGQVIFK		DALAQQLCEQ		GAPTDVTVHP		HLAEIHSDSI
ILRDDFDSYH		QLQLNPNIWV		ECNNCETGEQ		CGAIMHGNAV		TFCEPYGPRE
LITTGLNTTT		ASVLQFSIGS		GSCRFSYSDP		SIIVLYAKNN		SADWIQLEKI
RAPSNVSTII		HILYLPEDAK		GENVQFQWKQ		ENLRVGEVYE		ACWALDNILI
INSAHRQVVL		EDSLDPVDTG		NWLFFPGATV		KHSCQSDGNS		IYFHGNEGSE
FNFATTRDVD		LSTEDIQEQW		SEEFESQPTG		WDVLGAVIGT		ECGTIESGLS
MVFLKDGERK		LCTPSMDTTG		YGNLRFYFVM		GGICDPGNSH		ENDIILYAKI
EGRKEHITLD		TLSYSSYKVP		SLVSVVINPE		LQTPATKFCL		RQKNHQGHNR
NVWAVDFFHV		LPVLPSTMSH		MIQFSINLGC		GTHQPGNSVS		LEFSTNHGRS
WSLLHTECLP		EICAGPHLPH		STVYSSENYS		GWNRITIPLP		NAALTRNTRI
RWRQTGPILG		NMWAIDNVYI		GPSCLKFCSG		RGQCTRHGCK		CDPGFSGPAC
EMASQTFPMF		ISESFGSSRL		SSYHNFYSIR		GAEVSFGCGV		LASGKALVFN
KDGRRQLITS		FLDSSQSRFL		QFTLRLGSKS		VLSTCRAPDQ		PGEGVLLHYS
YDNGITWKLL		EHYSYLSYHE		PRIISVELPG		DAKQFGIQFR		WWQPYHSSQR
EDVWAIDEII		MTSVLFNSIS		LDFTNLVEVT		QSLGFYLGNV		QPYCGHDWTL
CFTGDSKLAS		SMRYVETQSM		QIGASYMIQF		SLVMGCGQKY		TPHMDNQVKL
EYSTNHGLTW		HLVQEECLPS		MPSCQEFTSA		SIYHASEFTQ		WRRVIVLLPQ
KTWSSATRFR		WSQSYYTAQD		EWALDSIYIG		QQCPNMCSGH		GSCDHGICRC
DQGYQGTECH		PEAALPSTIM		SDFENQNGWE		SDWQEVIGGE		IVKPEQGCGV
ISSGSSLYFS		KAGKRQLVSW		DLDTSWVDFV		QFYIQIGGES		ASCNKPDSRE
EGVLLQYSNN		GGIQWHLLAE		MYFSDFSKPR		FVYLELPAAA		KTPCTRFRWW
QPVFSGEDYD		QWAVDDIIIL		SEKQKQIIPV		INPTLPQNFY		EKPAFDYPMN
QMSVWLMLAN		EGMVKNETFC		AATPSAMIFG		KSDGDRFAVT		RDLTLKPGYV
LQFKLNIGCA		NQFSSTAPVL		LQYSHDAGMS		WFLVKEGCYP		ASAGKGCEGN
SRELSEPTMY		HTGDFEEWTR		ITIVIPRSLA		SSKTRFRWIQ		ESSSQKNVPP
FGLDGVYISE		PCPSYCSGHG		DCISGVCFCD		LGYTAAQGTC		VSNVPNHNEM
FDRFEGKLSP		LWYKITGAQV		GTGCGTLNDG		KSLYFNGPGK		REARTVPLDT
RNIRLVQFYI		QIGSKTSGIT		CIKPRTRNEG		LIVQYSNDNG		ILWHLLRELD
FMSFLEPQII		SIDLPQDAKT		PATAFRWWQP		QHGKHSAQWA		LDDVLIGMND
SSQTGFQDKF		DGSIDLQANW		YRIQGGQVDI		DCLSMDTALI		FTENIGKPRY
AETWDFHVSA		STFLQFEMSM		GCSKPFSNSH		SVQLQYSLNN		GKDWHLVTEE
CVPPTIGCLH		YTESSIYTSE		RFQNWKRITV		YLPLSTISPR		TRFRWIQANY
TVGADSWAID		NVVLASGCPW		MCSGRGICDA		GRCVCDRGFG		GPYCVPVVPL
PSILKDDFNG		NLHPDLWPEV		YGAERGNLNG		ETIKSGTSLI		FKGEGLRMLI
SRDLDCTNTM		YVQFSLRFIA		KSTPERSHSI		LLQFSISGGI		TWHLMDEFYF
PQTTNILFIN		VPLPYTAQTN		ATRFRLWQPY		NNGKKEEIWI		VDDFIIDGNN
VNNPVMLLDT		FDFGPREDNW		FFYPGGNIGL		YCPYSSKGAP		EEDSAMVFVS
NEVGEHSITT		RDLNVNENTI		IQFEINVGCS		TDSSSADPVR		LEFSRDFGAT
WHLLLPLCYH		SSSHVSSLCS		TEHHPSSTYY		AGTMQGWRRE		VVHFGKLHLC
GSVRFRWYQG		FYPAGSQPVT		WAIDNVYIGP		QCEEMCNGQG		SCINGTKCIC
DPGYSGPTCK		ISTKNPDFLK		DDFEGQLESD		RFLLMSGGKP		SRKCGILSSG
NNLFFNEDGL		RMLMTRDLDL		SHARFVQFFM		RLGCGKGVPD		PRSQPVLLQY
SLNGGLSWSL		LQEFLFSNSS		NVGRYIALEI		PLKARSGSTR		LRWWQPSENG
HFYSPWVIDQ		ILIGGNISGN		TVLEDDFTTL		DSRKWLLHPG		GTKMPVCGST
GDALVFIEKA		STRYVVSTDV		AVNEDSFLQI		DFAASCSVTD		SCYAIELEYS
VDLGLSWHPL		VRDCLPTNVE		CSRYHLQRIL		VSDTFNKWTR		ITLPLPPYTR
SQATRFRWHQ		PAPFDKQQTW		AIDNVYIGDG		CIDMCSGHGR		CIQGNCVCDE
QWGGLYCDDP		ETSLPTQLKD		NFNRAPSSQN		WLTVNGGKLS		TVCGAVASGM
ALHFSGGCSR		LLVTVDLNLT		NAEFIQFYFM		YGCLITPNNR		NQGVLLEYSV
NGGITWNLLM		EIFYDQYSKP		GFVNILLPPD		AKEIATRFRW		WQPRHDGLDQ
NDWAIDNVLI		SGSADQRTVM		LDTFSSAPVP		QHERSPADAG		PVGRIAFDMF
MEDKTSVNEH		WLFHDDCTVE		RFCDSPDGVM		LCGSHDGREV		YAVTHDLTPT
EGWIMQFKIS		VGCKVSEKIA		QNQIHVQYST		DFGVSWNYLV		PQCLPADPKC
SGSVSQPSVF		FPTKGWKRIT		YPLPESLVGN		PVRFRFYQKY		SDMQWAIDNF
YLGPGCLDNC		RGHGDCLREQ		CICDPGYSGP		NCYLTHTLKT		FLKERFDSEE
IKPDLWMSLE		GGSTCTECGI		LAEDTALYFG		GSTVRQAVTQ		DLDLRGAKFL
QYWGRIGSEN		NMTSCHRPIC		RKEGVLLDYS		TDGGITWTLL		HEMDYQKYIS
VRHDYILLPE		DALTNTTRLR		WWQPFVISNG		IVVSGVERAQ		WALDNILIGG
AEINPSQLVD		TFDDEGTSHE		ENWSFYPNAV		RTAGFCGNPS		FHLYWPNKKK
DKTHNALSSR		ELIIQPGYMM		QFKIVVGCEA		TSCGDLHSVM		LEYTKDARSD
SWQLVQTQCL		PSSSNSIGCS		PFQFHEATIY		NSVNSSSWKR		ITIQLPDHVS
SSATQFRWIQ		KGEETEKQSW		AIDHVYIGEA		CPKLCSGHGY		CTTGAICICD
ESFQGDDCSV		FSHDLPSYIK		DNFESARVTE		ANWETIQGGV		IGSGCGQLAP
YAHGDSLYFN		GCQIRQAATK		PLDLTRASKI		MFVLQIGSMS		QTDSCNSDLS
GPHAVDKAVL		LQYSVNNGIT		WHVIAQHQPK		DFTQAQRVSY		NVPLEARMKG
VLLRWWQPRH		NGTGHDQWAL		DHVEVVLVST		RKQNYMMNFS		RQHGLRHFYN
RRRRSLRRYP

A: Аланін
C: Цистеїн
D: Аспарагінова кислота
E: Глутамінова кислота
F: Фенілаланін
G: Гліцин
H: Гістидин
I: Ізолейцин
K: Лізин
L: Лейцин
M: Метіонін
N: Аспарагін
P: Пролін
Q: Глутамін
R: Аргінін
S: Серин
T: Треонін
V: Валін
W: Триптофан

Y: Тирозин

RELN
Наявні структури PDB Пошук ортологів: PDBe RCSB Список кодів PDB 2ddu, 2e26, 2DDU, 2E26, 3A7Q
Ідентифікатори
Символи	RELN, LIS2, PRO1598, RL, reelin, ETL7
Зовнішні ІД	OMIM: 600514 HomoloGene: 3699 GeneCards: RELN
Пов'язані генетичні захворювання
хвороба Альцгеймера, otosclerosis, розсіяний склероз, шизофренія, Norman–Roberts syndrome, familial temporal lobe epilepsy 7[1]
Онтологія гена Молекулярна функція • зв'язування з іоном металу • GO:0070122 peptidase activity • hydrolase activity • serine-type peptidase activity • lipoprotein particle receptor binding • very-low-density lipoprotein particle receptor binding Клітинна компонента • цитоплазма • дендрит (нейробіологія) • клітинна мембрана • extracellular region • міжклітинний простір • мембрана • GO:0005578 Позаклітинна матриця • neuron projection Біологічний процес • NMDA glutamate receptor clustering • positive regulation of lateral motor column neuron migration • dendrite development • протеоліз • cerebral cortex development • lateral motor column neuron migration • positive regulation of phosphatidylinositol 3-kinase signaling • positive regulation of TOR signaling • довготривала пам'ять • multicellular organism development • receptor localization to synapse • postsynaptic density protein 95 clustering • ventral spinal cord development • protein localization to synapse • forebrain development • довготривала потенціація • регуляція експресії генів • layer formation in cerebral cortex • cell migration • навчення • associative learning • адгезія клітин • hippocampus development • spinal cord patterning • cerebral cortex tangential migration • positive regulation of peptidyl-tyrosine phosphorylation • glial cell differentiation • peptidyl-tyrosine phosphorylation • positive regulation of excitatory postsynaptic potential • positive regulation of CREB transcription factor activity • positive regulation of protein kinase activity • modulation of chemical synaptic transmission • positive regulation of AMPA receptor activity • brain development • central nervous system development • response to pain • positive regulation of synapse maturation • positive regulation of long-term synaptic potentiation • cell morphogenesis involved in differentiation • neuron migration • positive regulation of neuron projection development • positive regulation of small GTPase mediated signal transduction • positive regulation of synaptic transmission, glutamatergic • regulation of behavior • positive regulation of dendritic spine morphogenesis • reelin-mediated signaling pathway • regulation of NMDA receptor activity • positive regulation of protein tyrosine kinase activity • axon guidance Джерела:Amigo / QuickGO
Шаблон експресії
Більше даних
Ортологи
Види	Людина	Миша
Entrez	5649	24718
Ensembl	ENSG00000189056	ENSRNOG00000021441
UniProt	P78509	P58751
RefSeq (мРНК)	NM_173054 NM_005045	NM_080394
RefSeq (білок)	NP_005036 NP_774959	NP_536319
Локус (UCSC)	Хр. 7: 103.47 – 103.99 Mb	н/д
PubMed search	[2]	[3]
Вікідані
Див./Ред. для людей Див./Ред. для мишей

Цей білок за функціями належить до серинових протеаз, білків розвитку. Білок клітинної адгезії, має сайти зв'язування з іонами цинку та кальцію, локалізований у позаклітинному матриксі.

Загальна характеристика

Термін «рилін» походить від англ. to reel — «крутитися», «вертітися», «йти нетвердою ходою». Саме така, «закручена», нерівна хода була помічена у мишей з генетично зумовленою нестачею риліну. Гостра нестача білка призводить до порушення міграції нейронів. Якщо ген, який кодує синтез риліну, виключено повністю (гомозиготний генотип), спостерігається інверсія шарів кори головного мозку. При гетерозиготному генотипі, порушення мозку у мишей менш помітні, але нагадують порушення мозку людини при психотичних розладах^[10][11]. У людини генетично зумовлена відсутність риліну приводить до лісенціфалії, важкої розумової відсталості та епілепсії. Значна нестача риліну у людини спостерігається при шизофренії та біполярному розладі^[12], але слід відзначити ймовірну дію медикаментів. Є дані про ймовірні зв'язки поліморфізмів гена RELN з шизофренією^[13] та хворобою Альцгеймера^[14].

Історія відкриття і дослідження

Reeler — миша, у організмі якої не виробляється рилін.

Кортикогенез у дикої миші. Клітини Кахаля-Ретціуса (червоні) виділяють рилін (оранжевий).

Порушений кортикогенез у миші-мутанта reeler. Рилін відсутній, шари кори інвертовані.

Ліворуч — мозок здорової миші, праворуч — мозок миші-мутанта reeler.

Дослідження мишей-мутантів дозволило ученим заглянути в глибинні механізми розвитку центральної нервової системи. Ідентифікацією спонтанних мутацій у мишей вперше зайнялися нейрофізіологи, що досліджували моторну поведінку. Виявити потрібних мишей у поносі було відносне легко: мутанти не були здатні нормально пересуватися у клітці. Було знайдено кілька подібних мишей, що отримали назви відповідно до характеру порушень моторики: reeler («той, що крутиться»), weaver («той, що коливається»), lurcher («той, що перехиляється»), nervous («нервовий»), і staggerer («той, що похитується»).

Миша, названа reeler, була вперше описана в 1951 році британським генетиком Дугласом Скоттом Фальконером^[15]. У 1960-ті роки було виявлено, що мозочок у цих мишей набагато менший від норми, до того ж порушена нормальна організація нейрональних шарів^[16]. Мутація особливо зацікавила дослідників після того, як було виявлено, що шари нейронів у мишей вистроюються «навпаки»: молодші нейрони були нездатні подолати шари клітин, що вже «осіли» на своєму рівні^[17].

У 1995 році Ґабріеле Д'Арканджело і її колегам вдалося виявити ген RELN (що кодує білок рилін), розташований на хромосомі 7q22^[18]. В тому ж році японськими ученими з медичної школи міста Коті було успішно створено перше моноклональне антитіло до риліну, назване CR-50^[19]. Вони відзначили, що клітини Кахаля-Ретціуса, функція яких на той час була невідома, демонстрували особливо сильну реакцію на CR-50.

Клітинні рецептори, що реагують на рилін, апоЕ-рецептор 2 (apolipoprotein E receptor 2, apoER2) і рецептор ліпопротеїнів дуже низької щільності (very-low-density lipoprotein receptor, VLDLR), були виявлені випадково в ході експерименту, проведеного Тромсдорфом і колегами в 1997 році^[20]. У використаних в експерименті мутантів, так званих «нокаутних» мишей з відсутніми рецепторами apoER2 і VLDLR, виявилися дефекти в будові кори головного мозку, ідентичні дефектам миші reeler.

З метою глибше вивчити механізм сигнального шляху білка риліну й знайти інші його елементи, учені використовували два інших типи мишей-мутантів — yotari і scrambler. Ці миші за фенотипом схожі з мишею reeler, але сам ген RELN у них нормальний. Дослідження цих мутантів виявили порушення в гені DAB1, який кодує білок Dab1. Миші yotari, як виявилось, були позбавлені білка Dab1 повністю, а у мишей scrambler його вдавалося виявити ледь-ледь^[21]. Цілеспрямоване руйнування гена DAB1 також викликало фенотип, аналогічний фенотипу миші reeler. Визначення того, що саме Dab1 є ключовим регулятором сигнального каскаду риліну, поклало початок доскональному вивченню його складних внутріклітинних взаємодій.

Відкриття можливого зв'язку риліну з шизофренією та біполярним розладом, хворобою Альцгеймера і аутизмом та іншими дисфункціями, а також перспектива розкриття механізмів, що зумовили виникнення складно організованого людського мозку, привели до активного дослідження білка і його сигнальних взаємодій. До початку другого десятиліття після відкриття гена RELN, число наукових статей про рилін обчислювалося сотнями^[22], а в 2008 році була опублікована збірка, численні автори якої розглядають різні структурні і функціональні особливості риліна в нормі і при патологіях^[23].

Секреція і локалізація білка

Експресія риліну в мозку миші на 7-мий постнатальний день

Рилін секретується позаклітинним матриксом. Швидкість секреції риліну пов'язана зі швидкістю його утворення і не залежить від деполяризації мембрани. Рилін виявляється в секреторних гранулах апарату Гольджі і відсутній в синаптичних бульбашках, що характерно для більшості білків позаклітинної матриці.

У період розвитку мозку рилін в корі головного мозку і гіпокампі синтезується клітинами Кахаля-Ретціуса, клітинами Кахаля та клітинами Ретціуса^[24].

Клітини в пренатальному і ранньому постнатальному мозку, що виробляють рилін, переважно розміщуються в маргінальній зоні (MZ) кори і в тимчасовому субпіальному гранулярному шарі (SGL), найрозвиненішому в людини^[25], а в гіпокампі — в молекуляно-перенхімальному шарі (лат. stratum lacunosum-moleculare) і верхньому маргінальному шарі зубчастої звивини.

У мозочку рилін виробляється в зовнішньому шарі гранулярних клітин перед міграцією гранулярних клітин у внутрішній шар^[26].

Загалом у постнатальний період відбувається перехід від пошарової до дифузної експресії риліну. В дорослому мозку білок синтезується кірковими ГАМК-ергічними інтернейронами, що експресують кальретинін і кальбіндин, такими як клітини Мартінотті. Парвальбумін-місткі ГАМКергічні інтернейрони, такі як канделяберні і корзинчасті клітини, ніколи не утворюють рилін або роблять це украй рідко^[27][28]. У мозочку дорослих особин рилін виробляється глутаматергічними гранулярними нейронами внутрішнього шару^[29].

За межами мозку рилін у дорослих ссавців виявляється в крові, печінці, середній частці гіпофізу і хромафінних клітинах надниркової залози^[30].

У печінці рилін був ідентифікований в клітинах Іто^[31]. При пошкодженні печінки рівень мРНК риліну різко підвищується та знизується після завершення процесу відновлення^[32].

В очах рилін виробляється в шарі гангліонарних клітин сітківки та ендотеліальному шарі рогівки^[33]. Як і в печінці, експресія цього білка підвищується при пошкодженнях.

Рилін виробляється також одонтобластами, клітинами, що розташовані на периферії зубної пульпи. Білок виявляється тут як в процесі одонтогенезу, так і в дорослому зубі^[34]. Як припускають деякі автори, одонтобласти є сенсорними клітками, здатними передавати болеві сигнали нервовим закінченням^[35]. Згідно з цією гіпотезою, рилін грає роль в цьому процесі^[23], тому що він може сприяти встановленню контакту одонтобластів з нервовими закінченнями^[36].

Схема амінокислотного ланцюжка риліну

Структура білка

Кристалічна структура риліну миші^[37], Protein Data Bank.

Рилін складається з 3461 амінокислотних залишків і має молекулярну масу 388 кДа. У мишачому гені Reln міститься 65 екзонів, що мають загальну довжину близько 450 kb^[38].

N-термінальні екзони розділені великими інтронами, решта екзонів розташовані ближче один до одного. Один екзон, що кодує всього дві амінокислоти поряд з C-кінцем, схильний до альтернативному сплайсингу, але невідомо, як це відображається на функції білка^[23]. В структурі гена ідентифіковані дві основні ділянки ініціації транскрипції і дві ділянки поліаденілювання^[38].

Молекула білка починається сигнальним пептидом завдовжки в 27 амінокислотних залишків. Потім слідує ділянка, за будовою схожа з білком позаклітинної матриці F-спондіном (на схемі відмічений як SP, амінокислотні залишки 28—190). Потім — унікальна для риліна ділянка (сегмент H на схемі), після якої йдуть підряд 8 ділянок схожої структури, так звані «рилиновые повторы», завдовжки приблизно 350 амінокислот кожен. У центрі кожного повтору розташовується EGF-подібне включення, що ділить повтор на два субповтори, A і B, структура яких має мало загального. Незважаючи на розділення, ці субповтори контактують один з одним, що додає компактність загальній структурі риліну^[39]. Останньою йде коротка ділянка завдовжки в 32 амінокислоти, багата основними залишками (C terminal region, CTR), відмічена на схемі знаком «плюс». Ця ділянка відрізняється високою еволюційною консервативністю: вона повністю ідентична у всіх ссавців зі встановленою структурою гена RELN. Раніше вважалося, що ця ділянка необхідна для виділення білка з клітки, оскільки секреція риліна порушена у миші reeler підтипу Orleans, що виробляє неповний протеїн, — без частини 8-го повтору і без CTR. Було встановлено, що секреція порушується в першу чергу через відсікання білка посередині будь-якого з повторів, а чисте відсікання CTR призводить лише до зниження секреції^[40].

У організмі рилін піддається росттрансляційній модифікації і розділяється на три частини. Позиції розділення знаходяться приблизно між 2 і 3 риліновим повтором і між повторами 6 і 7 (на схемі відмічені стрілками)^[41]. Розщеплення риліну не знижує його активності, навпаки, воно може бути необхідним для правильного кортикогенезу^[42]. Конструкції, утворені центральними сегментами білка (повтори 3—6) ефективно зв'язуються з ліпопротеїновимі рецепторами, викликають подальше фосфорилування DAB1 і сприяють розвитку кортикальной пластинки так само, як і цілий білок^[43].

Епітопи риліну, що взаємодіють з антитілами 142, G-10, CR-50, 12 і 14, також помічені на схемі.

Функції білка і механізм його дії

Найважливіша передбачувана роль риліну — участь в регулюванні правильної будови шарів мозку, позиціонування клітин і утворення зв'язків протягом пренатального періоду розвитку. Проте білок задіяний в множині інших, ще не вивчених, процесів.

Функції білка

Виявлення всіх функцій білка ускладнене передбачуваним різноманіттям його ролей і широкою поширеністю в організмі. Можна умовно розділити сфери дії білка за двома показниками — тимчасовому (стадія розвитку організму) і просторовому (локалізація в організмі).

На ранніх періодах розвитку, експресія риліна тимчасово виявляється в безлічі органів, що розвиваються, за межами центральної нервової системи, зникаючи після закінчення їхнього формування. Роль білка в цих процесах вивчена недостатньо, оскільки порушення вироблення риліна у нокаутних мишей-мутантів не приводить до явних патологій цих органів. У дорослому організмі, присутність риліну спостерігається в меншій кількості органів, причому спалах активності білка часто спостерігається при пошкодженні органу^[33][32]. Проте і в цих випадках точна функція риліну надалі залишається об'єктом наукових досліджень.

Рилін контролює направленний ріст волокон радіальної глії^[44]. На зображенні C видно, що рилін-твірні червоні клітини стимулюють ріст зелених волокон глії, на відміну від B, де червоні клітини не виробляють риліну.

Збільшення експрасії риліну змінює морфологію мігруючих нейронів: на відміну від округлих клітин з короткими відростками (С) вони отримують біполярну форму (D) і приєднуються (E) до вологон радіальної глії, що тягнуться до рилін-продукуючого шару (F)^[44].

Роль риліна в ранньому розвитку нервової системи досліджена не достатньо. Білок сприяє диференціації волокон радіальної глії, уздовж яких мігрують нейробласти^[45]. Положення шару клітин, що виробляють рилін, грає важливу роль, оскільки радіальна глія орієнтує свої волокна у напрямі більшої концентрації риліну^[44].

Другий процес в розвитку мозку, що залежить від наявності риліна — кортикогенез, зокрема, розщеплювання передпластинки (англ. preplate) на маргінальну зону і субпластинку і заселення простору між ними — кортикальної пластинки — п'ятьма горизонтальними шарами нейронів в «зворотному» порядку. Зворотний порядок побудови шарів кортикальної пластинки, при якому молодші нейробласти долають ряди клітин, що вже прижилися, і вибудовують свій шар вище, відрізняє мозок ссавців від еволюційно стародавнішого мозку зауропсидів, в якому шари будуються «зовні всередину». За відсутності риліну, кортикальні шари миші-мутанта reeler також будуються зовні всередину, причому молодші клітини не можуть подолати вже створені кортикальні шари. При цьому в просторі, розташованому під м'якою мозковою оболоною, утворюється так звана «суперпластинка» — перенаселений шар, в якому змішані неправильно розташовані нейрони субпластинки, клітини Кахаля-Ретціуса, і нейрони, які повинні були подолати субпластинку і зупинитися безпосередньо за нею, залишивши місце вгорі для наступних шарів.

Не існує єдиної думки відносно ролі риліну в правильній побудові шарів. Початкове припущення про те, що білок служить стоп-сигналом для мігруючих клітин, підтверджується його здатністю провокувати роз'єднання нейронів^[46], його роллю в створенні рівного шару гранулярних клітин в зубчастій звивині гіпокампу, а також тим, що мігруючі нейробласти уникають впровадження в зони, насичені риліном. Проте дані про те, що нормальний кортикогенез відновлюється незалежно від положення шару клітин, що виробляють рилін, в дослідженнях на мишах^[47], а також відсутність експериментальних доказів дії білка на конуси росту і провідні відростки нейронів, породили додаткові гіпотези. Згідно з одною з них, рилін підвищує чутливість клітин до ще невідомого сигналу позиціонування.

Роль риліну в нервовій системі дорослого організму пов'язана з двома найактивнішими ділянками нейрогенезу в дорослому мозку — субвентрикулярною зоною і зубчастою звивиною. Ланцюжки нейробластів, що здійснюють в мозку деяких видів тварин тангенціальну міграцію ростральним міграційним трактом з субвентрикулярної зони до нюхової цибулини, під впливом риліну розпадаються на окремі клітини. Ці клітини набувають здатності долати вже існуючі шари нейронів і здійснюють радіальну міграцію уздовж гліальних волокон. У зубчастій звивині рилін відповідає за підтримку компактного шару гранулярных клітин, що постійно поповнюється новими нейронами, які зароджуються в субгранулярній зоні^[48].

Рилін у дорослих також продовжує виділятися ГАМКергічними інтернейронамі кори мозку, що зародилися в медіальному гангліонарному горбику. Рилін, що виділяється ними, підсилює синаптичну пластичність і довготривалу потенціацію^[7], взаємодіючи з рецепторами ApoER2 і VLDLR.

За даними одного дослідження, рилін може брати участь у віковій зміні композиції NMDA-рецептору, підвищуючи мобільність рецепторів, що містять субодиницю NR2B^[49].

Див. також

• Хромосома 7

Примітки

1. Захворювання, генетично пов'язані з RELN переглянути/редагувати посилання на ВікіДаних.
2. Human PubMed Reference:.
3. Mouse PubMed Reference:.
4. HUGO Gene Nomenclature Commitee, HGNC:9957 (англ.) . Архів оригіналу за 13 жовтня 2018. Процитовано 26 квітня 2018.
5. UniProt, P78509 (англ.) . Архів оригіналу за 23 квітня 2018. Процитовано 26 квітня 2018.
6. Weeber, E. J., U. Beffert, C. Jones, J. M. Christian, E. Forster, J. D. Sweatt, and J. Herz. 2002. Reelin and ApoE receptors cooperate to enhance hippocampal synaptic plasticity and learning. J. Biol. Chem. 277:39944-39952. PMID 12167620
7. D'Arcangelo G. (2005) Apoer2: a reelin receptor to remember. Neuron. 47(4):471-3. PMID 16102527 Повнотекстова стаття в вільному доступі^{[недоступне посилання з липня 2019]}(англ.)
8. Niu S, Renfro A, Quattrocchi CC, Sheldon M, D'Arcangelo G. (2004) Reelin promotes hippocampal dendrite development through the VLDLR/ApoER2-Dab1 pathway. Neuron. 2004 Jan 8;41(1):71-84. PMID 14715136
9. Matsuki T, Pramatarova A, Howell BW (May 2008). Reduction of Crk and CrkL expression blocks reelin-induced dendritogenesis. J. Cell. Sci. doi:10.1242/jcs.027334. PMID 18477607.
10. Tueting P, Doueiri MS, Guidotti A, Davis JM, Costa E (2006). Reelin down-regulation in mice and psychosis endophenotypes. Neurosci Biobehav Rev. 30 (8): 1065—77. doi:10.1016/j.neubiorev.2006.04.001. PMID 16769115. Архів оригіналу за 28 серпня 2017. Процитовано 1 жовтня 2008.
11. Pappas GD, Kriho V, Pesold C (May 2001). Reelin in the extracellular matrix and dendritic spines of the cortex and hippocampus: a comparison between wild type and heterozygous reeler mice by immunoelectron microscopy. J. Neurocytol. 30 (5): 413—25. doi:10.1023/A:1015017710332. PMID 11951052.
12. Torrey EF, Barci BM, Webster MJ, Bartko JJ, Meador-Woodruff JH, Knable MB (February 2005). Neurochemical markers for schizophrenia, bipolar disorder, and major depression in postmortem brains. Biol. Psychiatry. 57 (3): 252—60. doi:10.1016/j.biopsych.2004.10.019. PMID 15691526. Архів оригіналу за 28 серпня 2017. Процитовано 1 жовтня 2008.
13. Gene Overview of All Published Schizophrenia-Association Studies for RELN [Архівовано 21 лютого 2009 у Wayback Machine.], «Огляд публікацій щодо асоціації гена RELN с шизофренією», база даних Schizophrenia Gene
14. Seripa D, Matera MG, Franceschi M та ін. (July 2008). The RELN locus in Alzheimer's disease. J. Alzheimers Dis. 14 (3): 335—44. PMID 18599960. {{cite journal}}: Явне використання «та ін.» у: |author= (довідка)
15. Falconer DS (1951) 2 new mutants, trembler and reeler, with neurological actions in the house mouse (mus-musculus l). Journal of Genetics 50 (2): 192—201 [Архівовано 9 грудня 2012 у Archive.is](англ.)
16. Hamburgh M. (1963) Analysis of the postnatal developmental effects of «reeler», a neurological mutation in mice. A study in developmental genetics. Dev Biol. 19:165-85. PMID 14069672
17. Caviness VS Jr. (1976) Patterns of cell and fiber distribution in the neocortex of the reeler mutant mouse. J Comp Neurol. 170(4):435-47. PMID 1002868
18. D'Arcangelo G, Miao GG, Chen SC, Soares HD, Morgan JI, Curran T (1995) A protein related to extracellular matrix proteins deleted in the mouse mutant reeler. Nature 374: 719—723. PMID 7715726
19. Ogawa M, Miyata T, Nakajima K, Yagyu K, Seike M, Ikenaka K, Yamamoto H, Mikoshiba K. (1995) The reeler gene-associated antigen on Cajal-Retzius neurons is а crucial molecule for laminar organization of cortical neurons. Neuron. 14(5):899-912. PMID 7748558
20. Trommsdorff M, Gotthardt M, Hiesberger T, Shelton J, Stockinger W, Nimpf J, Hammer RE, Richardson JA, Herz J. (1997) Reeler/Disabled-like disruption of neuronal migration in knockout mice lacking the VLDL receptor and APOE receptor 2. Cell. 97(6):689-701. PMID 10380922
21. Sheldon M, Rice DS, D'Arcangelo G, Yoneshima H, Nakajima K, Mikoshiba K, Howell BW, Cooper JA, Goldowitz D, Curran T. (1997) Scrambler and yotari disrupt the disabled gene and produce a reeler-like phenotype in mice. Nature. 389(6652):730-3. PMID 9338784
22. Пошук за рядком «reelin» у назвах наукових статей [Архівовано 4 вересня 2015 у Wayback Machine.] — Google Scholar
23. під ред. Hossein S. Fatemi, ред. (2008). Reelin Glycoprotein: Structure, Biology and Roles in Health and Disease. Springer. ISBN 978-0-387-76760-4. Архів оригіналу за 11 жовтня 2008. Процитовано 3 жовтня 2008.
24. Meyer G, Goffinet AM, Fairen A. (1999) What is a Cajal-Retzius cell? A reassessment of a classical cell type based on recent observations in the developing neocortex. Cereb Cortex. 9(8):765-75. PMID 10600995
25. Meyer G, Goffinet AM (July 1998). Prenatal development of reelin-immunoreactive neurons in the human neocortex. J. Comp. Neurol. 397 (1): 29—40. PMID 9671277.
26. Schiffinann, S. N., Bernier, B. & Goffinet, A. M. (1997) Reelin mRNA expression during mouse brain development. Eur. J. Neurosci. 9, 1055—1071 PMID 9182958
27. Alcantara S, Ruiz M, D’Arcangelo G, Ezan F, de Lecea L, Curran T, Sotelo C, Soriano E. (1998). Regional and cellular patterns of reelin mRNA expression in the forebrain of the developing and adult mouse. J Neurosci. 18 (19): 7779—99. PMID 9742148. Архів оригіналу за 6 вересня 2008. Процитовано 11 жовтня 2008.
28. Pesold C, Liu WS, Guidotti A, Costa E, Caruncho HJ. (1999). Cortical bitufted, horizontal, and Martinotti cells preferentially express and secrete reelin into perineuronal nets, nonsynaptically modulating gene expression. Proc Natl Acad Sci USA. 96 (6): 3217—22. PMID 10077664. Архів оригіналу за 4 травня 2008. Процитовано 11 жовтня 2008.
29. Pesold C, Impagnatiello F, Pisu MG, Uzunov DP, Costa E, Guidotti A, Caruncho HJ. (1998). Reelin is preferentially expressed in neurons synthesizing gamma-aminobutyric acid in cortex and hippocampus of adult rats. Proc Natl Acad Sci USA. 95 (6): 3221—6. PMID 9501244. Архів оригіналу за 8 травня 2006. Процитовано 11 жовтня 2008.
30. Smalheiser NR, Costa E, Guidotti A, Impagnatiello F, Auta J, Lacor P, Kriho V, Pappas GD. (2000). Expression of reelin in adult mammalian blood, liver, pituitary pars intermedia, and adrenal chromaffin cells. Proc Natl Acad Sci USA. 97 (3): 1281—6. PMID 10655522.
31. Samama B, Boehm N. (2005). Reelin immunoreactivity in lymphatics and liver during development and adult life. Anat Rec A Discov Mol Cell Evol Biol. 285 (1): 595—9. PMID 15912522.^{[недоступне посилання з квітня 2019]}
32. Kobold D, Grundmann A, Piscaglia F, Eisenbach C, Neubauer K, Steffgen J, Ramadori G, Knittel T. (2002). Expression of reelin in hepatic stellate cells and during hepatic tissue repair: a novel marker for the differentiation of HSC from other liver myofibroblasts. J Hepatol. 36 (5): 607—13. PMID 11983443.
33. Pulido JS, Sugaya I, Comstock J, Sugaya K (June 2007). Reelin expression is upregulated following ocular tissue injury. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 245 (6): 889—93. doi:10.1007/s00417-006-0458-4. PMID 17120005.
34. Buchaille R, Couble ML, Magloire H, Bleicher F (September 2000). A substractive PCR-based cDNA library from human odontoblast cells: identification of novel genes expressed in tooth forming cells. Matrix biology : journal of the International Society for Matrix Biology. 19 (5): 421—30. PMID 10980418. Архів оригіналу за 28 серпня 2017. Процитовано 11 жовтня 2008.
35. Allard B, Magloire H, Couble ML, Maurin JC, Bleicher F (September 2006). Voltage-gated sodium channels confer excitability to human odontoblasts: possible role in tooth pain transmission. The Journal of biological chemistry. 281 (39): 29002—10. doi:10.1074/jbc.M601020200. PMID 16831873.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
36. Maurin JC, Couble ML, Didier-Bazes M, Brisson C, Magloire H, Bleicher F (August 2004). Expression and localization of reelin in human odontoblasts. Matrix biology : journal of the International Society for Matrix Biology. 23 (5): 277—85. doi:10.1016/j.matbio.2004.06.005. PMID 15464360. Архів оригіналу за 28 серпня 2017. Процитовано 11 жовтня 2008.
37. Yasui N, Nogi T, Kitao T, Nakano Y, Hattori M, Takagi J (June 2007). Structure of а receptor-binding fragment of reelin and mutational analysis reveal а recognition mechanism similar to endocytic receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104 (24): 9988—93. doi:10.1073/pnas.0700438104. PMC 1891246. PMID 17548821.
38. Royaux I, Lambert de Rouvroit C, D'Arcangelo G, Demirov D, Goffinet AM (December 1997). Genomic organization of the mouse reelin gene. Genomics^[en]. 46 (2): 240—50. PMID 9417911. Архів оригіналу за 28 серпня 2017. Процитовано 14 жовтня 2008.
39. Nogi T, Yasui N, Hattori M, Iwasaki K, Takagi J. (2006). Structure of a signaling-competent reelin fragment revealed by X-ray crystallography and electron tomography. EMBO Journal. PMID 16858396.
40. Nakano Y, Kohno T, Hibi T, Kohno S, Baba A, Mikoshiba K, Nakajima K, Hattori M. (2007). The extremely conserved C-terminal region of reelin is not necessary for secretion but is required for efficient activation of downstream signaling. The Journal of Biological Chemistry. PMID 17504759. Архів оригіналу за 14 грудня 2007. Процитовано 15 жовтня 2008.
41. Lambert de Rouvroit C, de Bergeyck V, Cortvrindt C, Bar I, Eeckhout Y, Goffinet AM (1999). Reelin, the extracellular matrix protein deficient in reeler mutant mice, is processed by a metalloproteinase. Exp Neurol. 156 (1): 214—7. PMID 10192793.
42. Jossin Y, Gui L, Goffinet AM (April 2007). Processing of Reelin by embryonic neurons is important for function in tissue but not in dissociated cultured neurons. J. Neurosci. 27 (16): 4243—52. doi:10.1523/JNEUROSCI.0023-07.2007. PMID 17442808.
43. Jossin Y, Ignatova N, Hiesberger T, Herz J, Lambert de Rouvroit C, Goffinet AM (January 2004). The central fragment of Reelin, generated by proteolytic processing in vivo, is critical to its function during cortical plate development. J. Neurosci. 24 (2): 514—21. doi:10.1523/JNEUROSCI.3408-03.2004. PMID 14724251. Архів оригіналу за 7 жовтня 2008. Процитовано 15 жовтня 2008.
44. Nomura T, Takahashi M, Hara Y, Osumi N (2008). Patterns of neurogenesis and amplitude of Reelin expression are essential for making a mammalian-type cortex. PLoS ONE. 3 (1): e1454. doi:10.1371/journal.pone.0001454. PMC 2175532. PMID 18197264. Архів оригіналу за 16 жовтня 2008. Процитовано 15 жовтня 2008.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
45. Hartfuss E, Förster E, Bock HH та ін. (October 2003). Reelin signaling directly affects radial glia morphology and biochemical maturation. Development. 130 (19): 4597—609. doi:10.1242/dev.00654. PMID 12925587. {{cite journal}}: Явне використання «та ін.» у: |author= (довідка)
46. Hack I, Bancila M, Loulier K, Carroll P, Cremer H (October 2002). Reelin is a detachment signal in tangential chain-migration during postnatal neurogenesis. Nat. Neurosci. 5 (10): 939—45. doi:10.1038/nn923. PMID 12244323.
47. Yoshida M, Assimacopoulos S, Jones KR, Grove EA (February 2006). Massive loss of Cajal-Retzius cells does not disrupt neocortical layer order. Development. 133 (3): 537—45. doi:10.1242/dev.02209. PMID 16410414.
48. Frotscher M, Haas CA, Forster E (2003). Reelin controls granule cell migration in the dentate gyrus by acting on the radial glial scaffold. Cereb Cortex. 13 (6): 634—40. PMID 12764039. Архів оригіналу за 2 грудня 2005. Процитовано 15 жовтня 2008.
49. Groc L, Choquet D, Stephenson FA, Verrier D, Manzoni OJ, Chavis P (2007). NMDA receptor surface trafficking and synaptic subunit composition are developmentally regulated by the extracellular matrix protein Reelin. J. Neurosci. 27 (38): 10165—75. doi:10.1523/JNEUROSCI.1772-07.2007. PMID 17881522.

Література

• Lambert de Rouvroit C., Bernier B., Royaux I., de Bergeyck V., Goffinet A.M. (1999). Evolutionarily conserved, alternative splicing of reelin during brain development. Exp. Neurol. 156: 229—238. PMID 10328932 DOI:10.1006/exnr.1999.7019