CDKAL1

CDKAL1
Идентификаторы
Псевдонимы	CDKAL1 , регуляторная субъединица CDK5, ассоциированный белок 1, как 1
Внешние идентификаторы	ОМИМ : 611259; МГИ : 1921765; гомологен : 9830; Генные карты : CDKAL1; OMA :CDKAL1 — ортологи
Расположение гена ( человек )
Хр.	Хромосома 6 (человек)
Конец	21,232,404 п.н.
Расположение гена ( Мышь )
Хр.	Хромосома 13 (мышь)
Конец	30,039,657 п.н.
Паттерн экспрессии РНК
	Верх выражен в
	клетка слизистой оболочки щеки; ; Ахиллово сухожилие; ; ганглионарное возвышение; ; желудочковая зона; ; яичко; ; гонада; ; мышца бедра; ; икроножная мышца; ; эпителий толстой кишки; ; стромальная клетка эндометрия;
	Верх выражен в
	сперматоцит; ; восходящая аорта; ; сперматид; ; аортальный клапан; ; мышца бедра; ; трехглавая мышца плеча; ; грудино-ключично-сосцевидная мышца; ; зигота; ; семенной каналец; ; височная мышца;
	Больше данных по справочным выражениям
	н/д
Генная онтология
Молекулярная функция	трансферазная активность; Активность N6-треонилкарбомиладенозинметилтиотрансферазы; связывание кластера железа и серы; связывание ионов металлов; связывание белков; каталитическая активность; тРНК (N(6)-L-треонилкарбамоиладенозин(37)-C(2))-метилтиотрансфераза; 4 железа, 4 серы кластерное связывание;
Клеточный компонент	неотъемлемый компонент мембраны; шероховатый эндоплазматический ретикулум; мембрана эндоплазматического ретикулума; мембрана; эндоплазматический ретикулум;
Биологический процесс	сохранение точности перевода; метилтиолирование тРНК; процессинг тРНК; модификация тРНК; биологический процесс;
	Источники:Amigo/QuickGO
Ортологи
	54901
	68916
	ENSG00000145996
	ENSMUSG00000006191
	Q5VV42
	Q91WE6
	NM_017774
	NM_144536 ; NM_001308486
	NP_060244
	NP_001295415 ; NP_653119
	Викиданные
Просмотр/редактирование человека	Просмотр/редактирование мыши

Ген, кодирующий белок у человека

CDKAL1 ( Cdk5 регуляторный ассоциированный белок 1-подобный 1 ) — ген семейства метилтиотрансфераз . Полная физиологическая функция и ее значение до конца не определены. Известно, что CDKAL1 кодирует CDK5, регуляторный субъединичный ассоциированный белок 1.^[5] Этот белок регуляторный субъединичный ассоциированный белок CDK5 широко распространен в тканях, включая нейронные ткани и бета-клетки поджелудочной железы.^[6] Предполагается, что CDKAL1 участвует в пути CDK5/p35, в котором p35 является активатором для CDK5, который регулирует несколько нейронных функций.^[7]

Структура и функции

Структурно CDKAL1 содержит два кластера железа (Fe) серы (S), поэтому его функция может быть снижена путем ингибирования биосинтеза кластера Fe-S. ^[8] Ферментативно CDKAL1 катализирует метилтиолирование N 6-треонилкарбамоил аденозина 37 (t6A37) в цитозольной тРНК, которая, как было установлено, стабилизирует антикодон-кодоновые взаимодействия во время трансляции. ^[9]^[10]

Клиническое значение

У людей CDKAL1, как показано, участвует в диабете II типа . Мутации в CDKAL1 и TCF7L2 связаны с низкой выработкой инсулина. ^[11] Некоторые исследования показывают, что варианты CDKAL1 модифицируют тРНК, что приводит к повышенному риску диабета II типа, а также ожирения . ^[12] Изменение в CDKAL1 также было связано с различиями в регуляции энергии. Анализ полиморфизма отдельных нуклеотидов привел к открытию механизма реакций глюкозы и инсулина, показанного на рисунке. Из этой связи была выдвинута гипотеза, что регуляторные гены CDKAL1 и GIP ( глюкозозависимый инсулинотропный полипептид ) связаны с избирательностью окружающей среды и адаптивным иммунитетом. ^[13]

Исследования ассоциаций по всему геному связали полиморфизмы отдельных нуклеотидов в интроне на хромосоме 6 с восприимчивостью к диабету 2 типа . [предоставлено RefSeq, май 2010 г.] ^[14]

Исследования на животных

У мышей нарушение CDKAL1 снижает способность мышей поддерживать гомеостаз глюкозы и вызывает гипертрофию островков поджелудочной железы или поражения поджелудочной железы. ^[15]

Ссылки

^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000145996 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000006191 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Ching YP, Pang AS, Lam WH, Qi RZ, Wang JH (май 2002 г.). «Идентификация нейронального белка, связывающего активатор Cdk5, как ингибитора Cdk5». Журнал биологической химии . 277 (18): 15237– 40. doi : 10.1074/jbc.C200032200 . PMID 11882646.
^ Wei FY, Nagashima K, Ohshima T, Saheki Y, Lu YF, Matsushita M и др. (октябрь 2005 г.). «Cdk5-зависимая регуляция секреции инсулина, стимулированной глюкозой». Nature Medicine . 11 (10): 1104– 8. doi :10.1038/nm1299. PMID 16155576. S2CID 23702471.
^ Takasugi T, Minegishi S, Asada A, Saito T, Kawahara H, Hisanaga S (февраль 2016 г.). «Два пути деградации субъединицы активации p35 Cdk5 (циклинзависимой киназы), зависимые и независимые от убиквитинирования». Журнал биологической химии . 291 (9): 4649–57 . doi : 10.1074/jbc.M115.692871 . PMC 4813488. PMID 26631721 .
^ Santos MC, Anderson CP, Neschen S, Zumbrennen-Bullough KB, Romney SJ, Kahle-Stephan M и др. (январь 2020 г.). «Irp2 регулирует выработку инсулина посредством модификации тРНК, катализируемой Cdkal1, опосредованной железом». Nature Communications . 11 (1): 296. Bibcode :2020NatCo..11..296S. doi :10.1038/s41467-019-14004-5. PMC 6962211 . PMID 31941883.
^ Santos MC, Anderson CP, Neschen S, Zumbrennen-Bullough KB, Romney SJ, Kahle-Stephan M и др. (январь 2020 г.). «Irp2 регулирует выработку инсулина посредством модификации тРНК, катализируемой железом Cdkal1». Nature Communications . 11 (1): 296. Bibcode :2020NatCo..11..296S. doi : 10.1038/s41467-019-14004-5 . PMC 6962211 . PMID 31941883.
^ Harris KA, Bobay BG, Sarachan KL, Sims AF, Bilbille Y, Deutsch C и др. (август 2015 г.). «Структурный анализ треонилкарбамоил-АМФ-синтазы и ее субстратных взаимодействий на основе ЯМР». Журнал биологической химии . 290 (33): 20032– 43. doi : 10.1074/jbc.M114.631242 . PMC 4536411. PMID 26060251 .
^ Kirchhoff K, Machicao F, Haupt A, Schäfer SA, Tschritter O, Staiger H и др. (апрель 2008 г.). «Полиморфизмы генов TCF7L2, CDKAL1 и SLC30A8 связаны с нарушением преобразования проинсулина». Diabetologia . 51 (4): 597– 601. doi : 10.1007/s00125-008-0926-y . PMID 18264689.
^ Palmer CJ, Bruckner RJ, Paulo JA, Kazak L, Long JZ, Mina AI и др. (октябрь 2017 г.). «Cdkal1, ген восприимчивости к диабету 2 типа, регулирует митохондриальную функцию в жировой ткани». Molecular Metabolism . 6 (10): 1212– 1225. doi :10.1016/j.molmet.2017.07.013. PMC 5641635 . PMID 29031721.
^ ab Chang CL, Cai JJ, Huang SY, Cheng PJ, Chueh HY, Hsu SY (2014-09-15). "Адаптивные варианты человеческого CDKAL1 лежат в основе вариаций гормонального ответа на энтероинсулярной оси". PLOS ONE . 9 (9): e105410. Bibcode :2014PLoSO...9j5410C. doi : 10.1371/journal.pone.0105410 . PMC 4164438 . PMID 25222615.
^ "Ген Entrez: белок 1, ассоциированный с регуляторной субъединицей CDK5, подобный 1" . Получено 12.03.2012 .
^ Wei FY, Suzuki T, Watanabe S, Kimura S, Kaitsuka T, Fujimura A и др. (сентябрь 2011 г.). «Дефицит модификации тРНК (Lys) Cdkal1 вызывает развитие диабета 2 типа у мышей». Журнал клинических исследований . 121 (9): 3598– 608. doi :10.1172/JCI58056. PMC 3163968. PMID 21841312 .

Внешние ссылки

Расположение генома человека CDKAL1 и страница с подробностями гена CDKAL1 в браузере геномов UCSC .

Дальнейшее чтение

Zeggini E , Weedon MN, Lindgren CM, Frayling TM, Elliott KS, Lango H и др. (июнь 2007 г.). «Репликация сигналов ассоциаций по всему геному в образцах из Великобритании выявляет локусы риска диабета 2 типа». Science . 316 (5829). Wellcome Trust Case Control Consortium (WTCCC): 1336– 41. Bibcode :2007Sci...316.1336Z. doi :10.1126/science.1142364. PMC 3772310 . PMID 17463249.
Pascoe L, Tura A, Patel SK, Ibrahim IM, Ferrannini E, Zeggini E и др. (декабрь 2007 г.). «Распространенные варианты новых генов диабета 2 типа CDKAL1 и HHEX/IDE связаны с пониженной функцией бета-клеток поджелудочной железы». Диабет . 56 (12): 3101– 4. doi : 10.2337/db07-0634 . PMID 17804762.
Horikoshi M, Hara K, Ito C, Shojima N, Nagai R, Ueki K и др. (декабрь 2007 г.). «Изменения в гене HHEX связаны с повышенным риском диабета 2 типа у японской популяции». Diabetologia . 50 (12): 2461– 6. doi : 10.1007/s00125-007-0827-5 . PMID 17928989.
Wolf N, Quaranta M, Prescott NJ, Allen M, Smith R, Burden AD и др. (февраль 2008 г.). «Псориаз связан с плейотропными локусами восприимчивости, выявленными при диабете II типа и болезни Крона». Журнал медицинской генетики . 45 (2): 114– 6. doi :10.1136/jmg.2007.053595. PMID 17993580. S2CID 23285801.
Омори С., Танака Й., Такахаши А., Хиросе Х., Кашиваги А., Каку К. и др. (март 2008 г.). «Связь CDKAL1, IGF2BP2, CDKN2A/B, HHEX, SLC30A8 и KCNJ11 с восприимчивостью к диабету 2 типа в японской популяции». Диабет . 57 (3): 791– 5. doi : 10.2337/db07-0979 . PMID 18162508.
Cauchi S, Proença C, Choquet H, Gaget S, De Graeve F, Marre M и др. (март 2008 г.). «Анализ новых локусов риска диабета 2 типа в общей популяции Франции: исследование DESIR». Журнал молекулярной медицины . 86 (3): 341– 8. doi :10.1007/s00109-007-0295-x. PMID 18210030. S2CID 21785287.

Эта статья о гене на хромосоме 6 человека — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

[refGRCh38Ensembl-1] GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000145996 – Ensembl , май 2017 г.

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000006191 – Ensembl , май 2017 г.

[3] "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .

[4] "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .

[5] Ching YP, Pang AS, Lam WH, Qi RZ, Wang JH (май 2002 г.). «Идентификация нейронального белка, связывающего активатор Cdk5, как ингибитора Cdk5». Журнал биологической химии . 277 (18): 15237– 40. doi : 10.1074/jbc.C200032200 . PMID 11882646.

[6] Wei FY, Nagashima K, Ohshima T, Saheki Y, Lu YF, Matsushita M и др. (октябрь 2005 г.). «Cdk5-зависимая регуляция секреции инсулина, стимулированной глюкозой». Nature Medicine . 11 (10): 1104– 8. doi :10.1038/nm1299. PMID 16155576. S2CID 23702471.

[7] Takasugi T, Minegishi S, Asada A, Saito T, Kawahara H, Hisanaga S (февраль 2016 г.). «Два пути деградации субъединицы активации p35 Cdk5 (циклинзависимой киназы), зависимые и независимые от убиквитинирования». Журнал биологической химии . 291 (9): 4649–57 . doi : 10.1074/jbc.M115.692871 . PMC 4813488. PMID 26631721 .

[8] Santos MC, Anderson CP, Neschen S, Zumbrennen-Bullough KB, Romney SJ, Kahle-Stephan M и др. (январь 2020 г.). «Irp2 регулирует выработку инсулина посредством модификации тРНК, катализируемой Cdkal1, опосредованной железом». Nature Communications . 11 (1): 296. Bibcode :2020NatCo..11..296S. doi :10.1038/s41467-019-14004-5. PMC 6962211 . PMID 31941883.

[9] Santos MC, Anderson CP, Neschen S, Zumbrennen-Bullough KB, Romney SJ, Kahle-Stephan M и др. (январь 2020 г.). «Irp2 регулирует выработку инсулина посредством модификации тРНК, катализируемой железом Cdkal1». Nature Communications . 11 (1): 296. Bibcode :2020NatCo..11..296S. doi : 10.1038/s41467-019-14004-5 . PMC 6962211 . PMID 31941883.

[10] Harris KA, Bobay BG, Sarachan KL, Sims AF, Bilbille Y, Deutsch C и др. (август 2015 г.). «Структурный анализ треонилкарбамоил-АМФ-синтазы и ее субстратных взаимодействий на основе ЯМР». Журнал биологической химии . 290 (33): 20032– 43. doi : 10.1074/jbc.M114.631242 . PMC 4536411. PMID 26060251 .

[11] Kirchhoff K, Machicao F, Haupt A, Schäfer SA, Tschritter O, Staiger H и др. (апрель 2008 г.). «Полиморфизмы генов TCF7L2, CDKAL1 и SLC30A8 связаны с нарушением преобразования проинсулина». Diabetologia . 51 (4): 597– 601. doi : 10.1007/s00125-008-0926-y . PMID 18264689.

[12] Palmer CJ, Bruckner RJ, Paulo JA, Kazak L, Long JZ, Mina AI и др. (октябрь 2017 г.). «Cdkal1, ген восприимчивости к диабету 2 типа, регулирует митохондриальную функцию в жировой ткани». Molecular Metabolism . 6 (10): 1212– 1225. doi :10.1016/j.molmet.2017.07.013. PMC 5641635 . PMID 29031721.

[:02-13] Chang CL, Cai JJ, Huang SY, Cheng PJ, Chueh HY, Hsu SY (2014-09-15). "Адаптивные варианты человеческого CDKAL1 лежат в основе вариаций гормонального ответа на энтероинсулярной оси". PLOS ONE . 9 (9): e105410. Bibcode :2014PLoSO...9j5410C. doi : 10.1371/journal.pone.0105410 . PMC 4164438 . PMID 25222615.

[entrez-14] "Ген Entrez: белок 1, ассоциированный с регуляторной субъединицей CDK5, подобный 1" . Получено 12.03.2012 .

[15] Wei FY, Suzuki T, Watanabe S, Kimura S, Kaitsuka T, Fujimura A и др. (сентябрь 2011 г.). «Дефицит модификации тРНК (Lys) Cdkal1 вызывает развитие диабета 2 типа у мышей». Журнал клинических исследований . 121 (9): 3598– 608. doi :10.1172/JCI58056. PMC 3163968. PMID 21841312 .