IgLON

IgLON valguperekonna tähtsus

IgLON perekonna liikmed on võimelised rakumembraani lipiidiparvedel ühinema ja moodustama seeläbi dimeere, mis koosnevad kahest IgLON valguperekonna liikmest. Ilmselt on kõrge valgujärjestuse struktuuriline sarnasus vajalik perekonnasiseste dimeeride moodustamiseks. Näide Diglonite ehk dimeeride formeerumisest on Diglon-CO, CEPU-1 ja OBCAMi dimeer, mis blokeerib rakukultuuris väikeajus neuriitide väljakasvud.

Iglon valguperekonna erinev ekspressioon

On näidatud, et IgLON-perekonna adhesioonimolekulidel on erinev ekspressioon arenevas ja täiskasvanud organismis.

LSAMP

LSAMP avaldub peamiselt limbilises süsteemis, mis hõlmab kesk-, vaheaju ja suuraju koore erinevaid piirkondi ning on emotsioonide ja naudingu keskuseks. LSAMP ekspressioon on roti ajus määratav embrüonaalse arengu 15. päeval (E15). LSAMP avaldub varajases lootelises arengus närvirakkude jätkete ehk aksonite pinnal. Täiskasvanud isendis LSAMP ekspressioon aksonitel puudub. Ekspressioon esineb hoopis sünapsijärgselt rakukehal ja selle jätketel. Kuna sünapsijärgselt on LSAMP määratav ainult rakukehal ja selle jätketel ning mitte enam aksoni pinnal, leiab LSAMPi avaldumise korral aset ilmselt funktsiooni osaline muutumine arengu käigus.

LSAMP geen

Lsamp geen kodeerib membraanvalku LSAMP (limbilise süsteemiga assotsieeritud membraani proteiin), mille funktsiooni seostatakse peamiselt aju limbilise süsteemiga. LSAMP on 64-68-kDa (kilodalton) glükoproteiin, mis koosneb valgust ja polüsahhariidide ahelast. LSAMP valgul esineb IgLON perekonnale iseloomulikult kolm Ig domeeni ja GPI (glükosüül-fosfatidüül-inositooli) ankur. LSAMP on inimesel ja närilistel 99%-lise identsusega, samuti esineb kanal ja ahvil sarnane geeni avaldumismuster.
Inimesel asub LSAMP geen 3. kromosoomis, olles 2,2 Mb (megaaluspaari) suurune, sisaldades 11 eksonit (DNA lõik, mis ühendatakse mRNA pidevasse järjestusse) ja kahte ekson ühte (1a ja 1b), mis paiknevad üksteisest 1,6 Mb kaugusel. Hiirel esineb Lsamp 16. kromosoomis, geen on 2,28 Mb suurune ja sisaldab samuti 11 eksonit ning kolme ekson ühte (1a, 1a’ ja 1b). Ekson 1a’ ei oma eraldi promootorit (transkriptsiooni alguspunkti) nii nagu 1a ja 1b. Eksonid 1a ja 1a’ kodeerivad alternatiivseid mittetransleeritava ala 5’-otsas (5’ UTR) signaalpeptiide. Geeni transkribeeritakse kahe erineva promootori pealt, mis asuvad vastavalt ekson 1a ja 1b ees. Erinevatelt promootoritelt saadavad transkriptid erinevad signaalpeptiidi poolest, mis hiljem ära lõigatakse. Lisaks esineb Lsamp-mRNA-del ahelate lahtilõikamine ja uuesti ühendamine, mille puhul võidakse eemaldada eksonid 7 ja 8 nii, et lühemal peptiidil on karboksüülterminaalse otsa lähedal 23 aminohapet vähem.
LSAMP valgul on 3 Ig domeeni ja DNA-järjestus, mis kodeerib Ig1, asub täielikult ekson 2-s, ning Ig2 ja mille intronid (DNA aluse vahejärjestus, mis lõigatakse primaarsest RNA transkriptist välja) asuvad Ig3 poolt kodeerivate alade vahel. Ig2 asub eksonites 3 ja 4 ning Ig3 asub eksonites 5 ja 6. Eksonite 3 ja 4 vahele jääb 179 kb suurune intron ja eksonite 5 ja 6 vahele jääb 0.5 kb suurune intron. Ekson 1a sisaldab mittetransleeritavat ala 5' otsas ja ekson 9 sisaldab nukleotiidjärjestust, mis kodeerib LSAMPi karboksüülterminaalselt otsalt ja 3’UTR saiti adeniinnukleotiidide järjestusega. Eksonite 1a, 1a’ ja 1b vahel asuvad kaks kõige suuremat intronit suurustega 799 ja 838 kb (kilo aluspaari). Veel üks suur intron, 355 kb, asub eksonite 1b ja 2 vahel. Suured 5’ intronid on iseloomulikud immunoglobuliinide superperekonna (IgSF) liikmetele ja nad sisaldavad regulatoorseid elemente, mis osalevad geeniekspressiooni vaigistamisel ja võimendamisel. Eksonites 1a ja 1b esineb palju CpG saari (tsütosiini-guaniini järjestuste klastereid, mis paiknevad sageli struktuurgeenide ees), mis on samuti iseloomulik IgSF perekonna raku adhesioonimolekule kodeerivatele geenidele.

LSAMPi funktsioon rakkudevahelises seostumisel pinnaretseptorite kaudu ja neuriitide kasvus

LSAMP kui IgCAM perekonna liige toimib kui adhesioonimolekul, osaledes aksonite kasvukoonuste ühenduse loomisel teiste rakkude ja aksonite membraanidega. Neuriitide kasvamisel esinevad sarnaseid IgCAM-e ekspresseerivate aksonite vahel tihti tõmbejõud. Seega võivad üksikud teedrajavad aksonid, mis ekspresseerivad samu IgCAM-e, suunata järgnevaid aksoneid ekspresseerima omakorda samasuguseid IgCAM-e ja need mõjutada samamoodi järgnevaid aksoneid. Seeläbi saavad teedrajavad aksonid panna aluse suurtele akonaalsetele radadele kesknärvisüsteemis.

OBCAM

OBCAMi esinemine on määratav roti ajus embrüonaalse arengu 16. päeval (E16). Arengu käigus avaldub OBCAM erinevates ajuosades. Seejuures esineb OBCAM ainult hallolluses. Täiskasvanud rotis ekspressioonimuster muutub, esinedes peamiselt suuraju koores, hippokampuses. Vähemal määral esineb ka haistesibulas ja vaheajus ning madal ekspressioon on väikeajus, 
piklikajus ja seljaajus. Ekspressioon jaotub kahe isovormi vahel, see tähendab, et vormid erinevad üksteisest vaid väheste aminohapete poolest, millest levinum on 51- kDa isovorm. Ainult väikeajus ja haistesibulas esineb 46- kDa vorm. Täielikult diferentseerunud hippokampuse ja kortikaalsetel neuronitel avaldub OBCAM rakukehal ja rakukeha jätketel, kuid mitte aksonite väljakasvudel. OBCAM võib käituda ka kui kasvajate mahasuruva geenina.

Neurotrimiin

Neurotrimiin avaldub roti närvisüsteemis. Sünnihetkel (P0) avaldub erinevates ajuosades, kuid hilisem avaldumine domineerib sünaptilistes ühenduskohtades.

Kilon

Kiloni avaldumine piirdub samuti närvisüsteemiga ja on määratav embrüonaalse arengu 16. päeval (E16), millest alates ekspressioonitase kasvab. Arengu käigus avaldub suuraju koores, ajutüves, hippokampuses ja vähesel määral väikeajus. Täiskasvanud rotis avaldub Kilon peamiselt haistesibulas, suuraju koores, vaheajus, hippokampuses ja väikeajus ning esineb antud regioonides neuronite rakukehal ja rakukeha jätketel sünapsijärgselt.