Ученые определили ключевой регулятор развития костей

skeletПотеря ключевого белка приводит к развитию дефектов скелета, в том числе к уменьшению плотности костной ткани и укорачиванию пальцев рук и ног (брахидактилии). Ученые из Университета Пенсильвании изучили роль белка Speckle-type POZ Protein (Spop) в процессе развития костей у мышей.

«Белок Spop участвует в сигнализации Хеджехога (Hedgehog signaling) — хорошо изученного связывающего пути от клетки к клетке, который играет несколько ролей в процессе развития. Предыдущие исследования показали, что Spop негативно регулирует или «поворачивает вспять» сигнализацию Хеджехога. Тем не менее, наше исследование показало, что Spop позитивно регулирует этот путь, влияя на белок под названием Indian Hedgehog (Ihh) во время развития костей. Это новое понимание может открыть новые возможности для изучения болезни костей», сказал автор исследования Aimin Liu.

Белок Ihh играет существенную роль в развитии костной ткани. Он находится вблизи верхней части иерархического каскада генов, которые программируют клетки на создание хрящевой и костной ткани. Ihh контролирует экспрессию генов путем регуляции активности белков (факторов транскрипции), которые контролируют экспрессию генов Gli2 и Gli3. Ген Gli2 действует в качестве активатора экспрессии генов, а ген Gli3 подавляет экспрессию генов.

Исследователи удалили ген белка Spop у мышей. Они обнаружили, что у этих животных кости были менее плотными, чем у мышей из контрольной группы. Их плотность соответствовала показателям развития остеопении у человека. Кроме того, у мышей без белка Spop конечности были короче, чем у животных с этим белком. Исследователи также выяснили, что эффект потери Spop можно смягчить за счет одновременного сокращения количества белка Gli3 в конечностях.