Холинкиназа бета (CK) , также известная как этаноламинкиназа (EK) , холинкиназоподобный белок , холин/этаноламинкиназа бета (CKEKB) или холин/этаноламинкиназа — это белок, кодируемый геном CHKB . [5] [6] Этот ген находится на хромосоме 22 у людей. Кодируемый белок играет ключевую роль в биосинтезе фосфолипидов . Холинкиназа (CK) и этаноламинкиназа (EK) катализируют первый этап биосинтеза фосфатидилэтаноламина . Прочитанные транскрипты экспрессируются из этого локуса , который включает экзоны из нижележащего локуса CPT1B . [7] [8] [9]
Ген CHKB кодирует ключевой белок в биосинтезе фосфолипидов . Белки холинкиназы (CK) и этаноламинкиназы (EK), которые кодируются геном CHKB , катализируют фосфорилирование холина/этаноламина in vitro до фосфохолина / фосфоэтаноламина . Катализ контролируется АТФ в присутствии магния и АДФ и направляет холин на ферментативный путь биосинтеза фосфатидилхолина . Это первый шаг в биосинтезе фосфохолина / фосфоэтаноламина во всех клетках животных, и он осуществляется путем Кеннеди. Было показано, что высокоочищенные холинкиназы из источников млекопитающих и их рекомбинантные генные продукты также обладают активностью этаноламинкиназы , что указывает на то, что обе активности находятся на одном и том же белке. Однако было показано, что белок имеет более высокую активность с этаноламином и может не вносить существенного вклада в биосинтез фосфатидилхолина in vivo . Холинкиназоподобный белок, кодируемый CHKB, принадлежит к семейству холин/этаноламин киназ ; однако его точная функция неизвестна. Для этого гена были обнаружены по крайней мере два варианта транскриптов , кодирующих две различные изоформы , и один из транскриптов является бицистронным. [7] [8] [9] [13] [14]
Клиническое значение
Было обнаружено, что мутации в CHKB приводят к митохондриальным дефицитам и связанным с ними расстройствам. Известно, что нокдаун гена приводит к снижению активности холинкиназы и фосфатидилхолина . Это нарушение активности может привести к изменению состава фосфолипидов в митохондриальной мембране, что приводит к серьезным нарушениям функции и структуры митохондрий . К серьезным нарушениям относятся мегакониальная врожденная мышечная дистрофия (MDCMC) и нарколепсия . [7] [15]
Мутации CHKB в основном связаны с мегакониальной врожденной мышечной дистрофией (MDCMC). Мегакониальная врожденная мышечная дистрофия (MDCMC) — это аутосомно -рецессивная врожденная мышечная дистрофия, характеризующаяся результатами биопсии мышц, показывающими увеличенные митохондрии , которые часто встречаются на периферии волокон, но редки вокруг центра. [16]
Такие симптомы, как нейрогенная атрофия , увеличенные митохондрии на периферии волокон и дефицит комплекса I , были выявлены у испанского пациента с гомозиготной мутацией c.810T>A. [15] У другого пациента с гомозиготной мутацией (p.E292X) в гене CHKB наблюдались ритмичные подергивания рук, которые характеризовались как мышечные спазмы . [14] Наконец, у пациента с гомозиготной мутацией c.810T>A наблюдались признаки симптома Гауэра , гипотония и проксимальная мышечная слабость . [18]
Нарколепсия
Нарколепсия — это неврологическое инвалидизирующее расстройство сна , характеризующееся чрезмерной дневной сонливостью , фрагментацией сна, симптомами ненормального быстрого сна (БДГ) , катаплексией , гипнагогическими галлюцинациями и сонным параличом . Катаплексия — это внезапная потеря мышечного тонуса , вызванная эмоциями, что является наиболее ценным клиническим признаком, используемым для диагностики нарколепсии. Человеческая нарколепсия — это в первую очередь спорадически возникающее расстройство, но наблюдалась семейная кластеризация. [19]
Взаимодействия
Было показано, что CHKB взаимодействует с белками следующими соединениями. [20] [8]
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000100288 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000022617 – 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 .
^ Yamazaki N, Yamanaka Y, Hashimoto Y, Shinohara Y, Shima A, Terada H (июнь 1997 г.). «Структурные особенности гена, кодирующего человеческую мышечную карнитинпальмитоилтрансферазу I». FEBS Letters . 409 (3): 401–406. doi : 10.1016/S0014-5793(97)00561-9 . PMID 9224698.
^ Aoyama C, Liao H, Ishidate K (май 2004). «Структура и функция изоформ холинкиназы в клетках млекопитающих». Progress in Lipid Research . 43 (3): 266–281. doi :10.1016/j.plipres.2003.12.001. PMID 15003397.
^ abcd "Ген Entrez: CHKB холинкиназа бета".В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
^ abcd "CHKB - Холин/этаноламин киназа - Homo sapiens (Человек) - Ген и белок CHKB" . Получено 2018-08-23 . В данной статье используется текст, доступный по лицензии CC BY 4.0.
^ abc "UniProt: универсальная база знаний о белках". Nucleic Acids Research . 45 (D1): D158–D169. Январь 2017. doi :10.1093/nar/gkw1099. PMC 5210571. PMID 27899622 .
^ Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS и др. (октябрь 2013 г.). «Интеграция биологии и медицины сердечного протеома с помощью специализированной базы знаний». Circulation Research . 113 (9): 1043–1053. doi :10.1161/CIRCRESAHA.113.301151. PMC 4076475. PMID 23965338 .
^ "Белок CHKB-CPT1B". Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB) . Архивировано из оригинала 2018-08-24 . Получено 2018-08-23 .
^ Aoyama C, Yamazaki N, Terada H, Ishidate K (март 2000). «Структура и характеристика генов мышиных холин/этаноламин киназы изозимов альфа и бета». Журнал исследований липидов . 41 (3): 452–464. doi : 10.1016/S0022-2275(20)34484-9 . PMID 10706593.
^ Ишидате К (сентябрь 1997 г.). «Холин/этаноламин киназа из тканей млекопитающих». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Липиды и липидный метаболизм . 1348 (1–2): 70–78. doi :10.1016/s0005-2760(97)00118-5. PMID 9370318.
^ аб Гутьеррес Риос П., Калра А.А., Уилсон Дж.Д., Танджи К., Акман Х.О., Ареа Гомес Э. и др. (май 2012 г.). «Врожденная мегакониальная миопатия из-за нового дефекта гена бета-холинкиназы». Архив неврологии . 69 (5): 657–661. дои : 10.1001/archneurol.2011.2333 . ПМЦ 8276349 . ПМИД 22782513.
^ abc Кастро-Гаго М, Дакрус-Альварес Д, Пинтос-Мартинес Э, Бейрас-Иглесиас А, Аренас Дж, Мартин Ма и др. (январь 2016 г.). «Врожденная нейрогенная мышечная атрофия при мегакониальной миопатии из-за мутации гена CHKB». Мозг и развитие . 38 (1): 167–172. doi :10.1016/j.braindev.2015.05.008. PMID 26006750. S2CID 27237112.
^ Мицухаши С., Охума А., Талим Б., Карахаши М., Коумура Т., Аояма С. и др. (июнь 2011 г.). «Врожденная мышечная дистрофия с митохондриальными структурными аномалиями, вызванными дефектным биосинтезом фосфатидилхолина de novo». Американский журнал генетики человека . 88 (6): 845–851. doi :10.1016/j.ajhg.2011.05.010. PMC 3113344. PMID 21665002 .
^ "Мышечная дистрофия, врожденная, мегакониального типа. Информационный центр по генетическим и редким заболеваниям (GARD) – программа NCATS". Rarediseases.info.nih.gov .
^ Нишино И., Кобаяши О., Гото Ю., Курихара М., Кумагай К., Фудзита Т. и др. (январь 1998 г.). «Новая врожденная мышечная дистрофия с митохондриальными структурными аномалиями». Мышцы и нервы . 21 (1): 40–47. doi :10.1002/(SICI)1097-4598(199801)21:1<40::AID-MUS6>3.0.CO;2-G. PMID 9427222. S2CID 452150.
^ "Нарколепсия 7". www.uniprot.org .
^ Mick DU, Dennerlein S, Wiese H, Reinhold R, Pacheu-Grau D, Lorenzi I и др. (декабрь 2012 г.). «MITRAC связывает транслокацию митохондриальных белков со сборкой дыхательной цепи и трансляционной регуляцией». Cell . 151 (7): 1528–1541. doi : 10.1016/j.cell.2012.11.053 . hdl : 11858/00-001M-0000-000E-DDDF-4 . PMID 23260140.
Дальнейшее чтение
Aoyama C, Liao H, Ishidate K (май 2004). «Структура и функция изоформ холинкиназы в клетках млекопитающих». Progress in Lipid Research . 43 (3): 266–281. doi :10.1016/j.plipres.2003.12.001. PMID 15003397.
Collins JE, Wright CL, Edwards CA, Davis MP, Grinham JA, Cole CG и др. (2005). «Подход к клонированию человеческого ORF на основе аннотации генома». Genome Biology . 5 (10): R84. doi : 10.1186/gb-2004-5-10-r84 . PMC 545604. PMID 15461802 .
Хиросава М., Нагасе Т., Мурахаши Ю., Кикуно Р., Охара О. (февраль 2001 г.). «Идентификация новых транскрибируемых последовательностей на хромосоме 22 человека путем картирования экспрессируемых последовательностей». Исследования ДНК . 8 (1): 1–9. дои : 10.1093/dnares/8.1.1 . ПМИД 11258795.
Yamazaki N, Shinohara Y, Kajimoto K, Shindo M, Terada H (октябрь 2000 г.). «Новое выражение двусмысленных сообщений, содержащих как регионы холина/этаноламинкиназы, так и мышечного типа карнитинпальмитоилтрансферазы I». Журнал биологической химии . 275 (41): 31739–31746. doi : 10.1074/jbc.M006322200 . PMID 10918069.
Loftus BJ, Kim UJ, Sneddon VP, Kalush F, Brandon R, Fuhrmann J, et al. (сентябрь 1999 г.). «Дупликации генома и другие особенности в 12 Мб последовательности ДНК из человеческой хромосомы 16p и 16q». Genomics . 60 (3): 295–308. doi :10.1006/geno.1999.5927. PMID 10493829.
Aoyama C, Nakashima K, Matsui M, Ishidate K (февраль 1998 г.). "Комплементарная последовательность ДНК для 42 кДа крысиной почечной холин/этаноламинкиназы". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Липиды и липидный метаболизм . 1390 (1): 1–7. doi :10.1016/s0005-2760(97)00177-x. PMID 9487136.
Yamazaki N, Yamanaka Y, Hashimoto Y, Shinohara Y, Shima A, Terada H (июнь 1997 г.). «Структурные особенности гена, кодирующего человеческую мышечную карнитинпальмитоилтрансферазу I». FEBS Letters . 409 (3): 401–406. doi : 10.1016/S0014-5793(97)00561-9 . PMID 9224698.
Внешние ссылки
Расположение генома человека CHKB и страница с подробностями гена CHKB в браузере геномов UCSC .
Расположение генома человека CKB и страница с подробностями гена CKB в браузере геномов UCSC .