Артемис (белок)

Ген, кодирующий белок у вида Homo sapiens

DCLRE1C
Доступные структуры
ПДБПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыDCLRE1C , A-SCID, DCLREC1C, RS-SCID, SCIDA, SNM1C, ДНК-репарация поперечных связей 1C
Внешние идентификаторыОМИМ : 605988; МГИ : 2441769; гомологен : 32547; GeneCards : DCLRE1C; OMA :DCLRE1C — ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез
Ансамбль
UniProt
РефСек (мРНК)
RefSeq (белок)
Местоположение (UCSC)Хр 10: 14.9 – 14.95 МбХр 2: 3.43 – 3.47 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

Артемис — это белок , который у людей кодируется геном DCLRE1C ( репарация перекрестных связей ДНК 1C ) . [ 5 ] [ 6]

Функция

Artemis — это ядерный белок , который участвует в рекомбинации V(D)J и репарации ДНК . Белок обладает эндонуклеазной активностью на 5' и 3' выступах и шпильках при комплексировании с PRKDC . [7]

Иммунный ответ

Artemis играет важную роль в рекомбинации V(D)J , процессе, посредством которого гены антител В-клеток и гены рецепторов Т-клеток собираются из отдельных сегментов V (вариабельный), D (разнообразие) и J (объединение). [8] Например, при присоединении сегмента V к сегменту D нуклеаза RAG (ген, активирующий рекомбинацию) разрезает обе нити ДНК, смежные с сегментом V и смежные с сегментом D. Промежуточная ДНК между сегментами V и D лигируется, образуя кольцевую молекулу ДНК, которая теряется из хромосомы. [9] На каждом из двух оставшихся концов, называемых кодирующими концами, две нити ДНК соединяются, образуя шпильковую структуру. Нуклеаза Artemis в комплексе с ДНК-зависимой протеинкиназой (DNA-PK) связывается с этими концами ДНК и делает один разрез вблизи кончика шпильки. [10] Открытые 3'-концы подвергаются делеции и добавлению нуклеотидов различными экзонуклеазами и ДНК-полимеразами, прежде чем сегменты V и D будут лигированы для восстановления целостности хромосомы. Точное место расщепления шпильки Artemis является изменчивым, и эта изменчивость в сочетании со случайной делецией и добавлением нуклеотидов придает чрезвычайное разнообразие результирующим генам антител и рецепторов Т-клеток, тем самым позволяя иммунной системе создавать иммунный ответ практически на любой чужеродный антиген. [11] У людей с дефицитом Artemis рекомбинация V(D)J блокируется, поскольку концы шпильки не могут быть открыты, и поэтому не вырабатываются зрелые В- или Т-клетки, состояние, известное как тяжелый комбинированный иммунный дефицит (SCID) . [10] Artemis был впервые идентифицирован как ген, дефектный у подгруппы пациентов с SCID, которые были необычно чувствительны к радиации .

Ремонт разрывов ДНК

Клетки с дефицитом Artemis более чувствительны, чем нормальные клетки, к рентгеновским лучам [5] и к химическим веществам, которые вызывают двухцепочечные разрывы (DSB), [12] и они показывают более высокую частоту разрывов хромосом после облучения. [13] Прямое измерение DSB с помощью электрофореза в импульсном поле показывает, что в клетках с дефицитом Artemis 75-90% DSB восстанавливаются быстро, как и в нормальных клетках. Однако оставшиеся 10-20% DSB, которые восстанавливаются медленнее (2-24 часа) в нормальных клетках, вообще не восстанавливаются в клетках с дефицитом Artemis. [14] Восстановление этих предположительно трудно воссоединяемых разрывов также требует нескольких других белков, включая комплекс Mre11/Rad50/NBS1, мутированную киназу ATM, вызванную атаксией-телеангиэктазией , и 53BP1. Поскольку Artemis может удалять поврежденные концы из ДНК, [12] было высказано предположение, что эти DSB — те, чьи поврежденные концы требуют обрезки Artemis. Однако доказательства того, что и ATM, и Artemis специально требуются для восстановления DSB в гетерохроматине, [15] [16] поставили эту интерпретацию под сомнение.

Artemis функционирует в процессе восстановления двухцепочечных разрывов ДНК , которые возникают в результате индуцированных окислительных реакций или эндогенных реакций. [17] Такое восстановление ДНК происходит как в гетерохроматине , так и в эухроматине .

Клиническое значение

Мутации в этом гене вызывают тяжелый комбинированный иммунодефицит атабаскского типа (SCIDA). [18]

Взаимодействия

Было показано, что DCLRE1C взаимодействует с ДНК-PKcs . [19]

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000152457 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000026648 – 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. ^ ab Мошус Д., Каллебо I, де Шассваль Р., Корнео Б., Каваццана-Кальво М., Ле Дейст Ф., Тескан I, Санал О., Бертран Ю., Филипп Н., Фишер А., де Виллартай Дж. П. (май 2001 г.). «Артемида, новый белок восстановления двухцепочечного разрыва ДНК/рекомбинационный белок V(D)J, мутирует при тяжелом комбинированном иммунодефиците человека». Клетка . 105 (2): 177–86 . doi :10.1016/S0092-8674(01)00309-9. hdl : 11655/13789 . PMID  11336668. S2CID  12610896.
  6. ^ Li L, Drayna D, Hu D, Hayward A, Gahagan S, Pabst H, Cowan MJ (март 1998 г.). «Ген тяжелого комбинированного иммунодефицита у коренных американцев, говорящих на языке атабасков, расположен на хромосоме 10p». Am. J. Hum. Genet . 62 (1): 136– 44. doi :10.1086/301688. PMC 1376812 . PMID  9443881. 
  7. ^ "База знаний о белках: Ген DCLRE1C - белок 1C для восстановления перекрестных связей ДНК (белок artemis)" . Получено 2 июня 2011 г.
  8. ^ de Villartay JP (2009). Дефициты рекомбинации V(D)J . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Т. 650. С.  46–58 . doi :10.1007/978-1-4419-0296-2_4. ISBN 978-1-4419-0295-5. PMID  19731800.
  9. ^ Агравал А, Шатц ДГ (1997-04-04). "RAG1 и RAG2 образуют стабильный пострасщепленный синаптический комплекс с ДНК, содержащей сигнальные концы в рекомбинации V(D)J". Cell . 89 (1): 43– 53. doi : 10.1016/s0092-8674(00)80181-6 . ISSN  0092-8674. PMID  9094713.
  10. ^ аб Гударзи А.А., Ю Ю, Рибалло Э, Дуглас П., Уокер С.А., Йе Р, Харер С, Маркетти С, Моррис Н, Джегго П.А., Лис-Миллер С.П. (23 августа 2006 г.). «Аутофосфорилирование ДНК-PK способствует активности эндонуклеазы Artemis». Журнал ЭМБО . 25 (16): 3880–3889 . doi :10.1038/sj.emboj.7601255. ISSN  0261-4189. ПМЦ 1553186 . ПМИД  16874298. 
  11. ^ Lu H, Schwarz K, Lieber MR (2007). «Степень, в которой открытие шпильки комплексом Artemis:DNA-PKcs может способствовать разнообразию соединений в рекомбинации V(D)J». Nucleic Acids Res . 35 (20): 6917– 23. doi :10.1093/nar/gkm823. PMC 2175297. PMID  17932067 . 
  12. ^ ab Povirk LF, Zhou T, Zhou R, Cowan MJ, Yannone SM (февраль 2007 г.). «Обработка 3'-фосфогликолат-терминированных двухцепочечных разрывов ДНК нуклеазой Artemis». J. Biol. Chem . 282 (6): 3547–58 . doi : 10.1074/jbc.M607745200 . PMID  17121861.
  13. ^ Deckbar D, Birraux J, Krempler A, Tchouandong L, Beucher A, Walker S, Stiff T, Jeggo P, Löbrich M (март 2007 г.). "Поломка хромосомы после освобождения контрольной точки G2" (PDF) . J. Cell Biol . 176 (6): 749–55 . doi :10.1083/jcb.200612047. PMC 2064048. PMID  17353355 . 
  14. ^ Riballo E, Kühne M, Rief N, Doherty A, Smith GC, Recio MJ, Reis C, Dahm K, Fricke A, Krempler A, Parker AR, Jackson SP, Gennery A, Jeggo PA, Löbrich M (декабрь 2004 г.). «Путь повторного соединения двухцепочечных разрывов, зависящий от ATM, Artemis и белков, локализующихся в фокусах gamma-H2AX». Mol. Cell . 16 (5): 715– 24. doi : 10.1016/j.molcel.2004.10.029 . PMID  15574327.
  15. ^ Goodarzi AA, Noon AT, Deckbar D, Ziv Y, Shiloh Y, Löbrich M, Jeggo PA (июль 2008 г.). «Сигнализация ATM облегчает восстановление двухцепочечных разрывов ДНК, связанных с гетерохроматином». Mol. Cell . 31 (2): 167– 77. doi : 10.1016/j.molcel.2008.05.017 . PMID  18657500.
  16. ^ Беухер А., Бирро Дж., Чоуандонг Л., Бартон О., Шибата А., Конрад С., Гударзи А.А., Кремплер А., Джегго П.А., Лебрих М. (ноябрь 2009 г.). «АТМ и Артемида способствуют гомологичной рекомбинации радиационно-индуцированных двухцепочечных разрывов ДНК в G2». ЭМБО Дж . 28 (21): 3413–27 . doi :10.1038/emboj.2009.276. ПМК 2752027 . ПМИД  19779458. 
  17. ^ Woodbine L, Brunton H, Goodarzi AA, Shibata A, Jeggo PA (2011). «Эндогенно индуцированные разрывы двойной цепи ДНК возникают в гетерохроматиновых областях ДНК и требуют мутации ataxia telangiectasia и Artemis для их восстановления». Nucleic Acids Res . 39 (16): 6986– 97. doi :10.1093/nar/gkr331. PMC 3167608. PMID  21596788 . 
  18. ^ "Ген Entrez: репарация перекрестных связей ДНК DCLRE1C 1C (гомолог PSO2, S. cerevisiae)".
  19. ^ Ma Y, Pannicke U, Schwarz K, Lieber MR (март 2002 г.). «Открытие шпильки и обработка свеса комплексом Artemis/ДНК-зависимой протеинкиназы при негомологичном соединении концов и рекомбинации V(D)J». Cell . 108 (6): 781– 94. doi : 10.1016/S0092-8674(02)00671-2 . PMID  11955432. S2CID  7575525.

Дальнейшее чтение

  • Дудасова З., Хованец М. (2003). «Артемида, новый хранитель генома». Новообразование . 50 (5): 311–8 . PMID  14628082.
  • Adams MD, Kerlavage AR, Fleischmann RD, Fuldner RA, Bult CJ, Lee NH, Kirkness EF, Weinstock KG, Gocayne JD, White O (1995). «Первоначальная оценка разнообразия генов человека и моделей экспрессии на основе 83 миллионов нуклеотидов последовательности кДНК» (PDF) . Nature . 377 (6547 Suppl): 3– 174. PMID  7566098.
  • Wood RD, Mitchell M, Sgouros J, Lindahl T (2001). "Гены восстановления ДНК человека". Science . 291 (5507): 1284– 9. Bibcode :2001Sci...291.1284W. doi :10.1126/science.1056154. PMID  11181991. S2CID  17375001.
  • Ma Y, Pannicke U, Schwarz K, Lieber MR (2002). «Открытие шпильки и обработка свеса комплексом Artemis/ДНК-зависимой протеинкиназы при негомологичном соединении концов и рекомбинации V(D)J». Cell . 108 (6): 781– 94. doi : 10.1016/S0092-8674(02)00671-2 . PMID  11955432. S2CID  7575525.
  • Li L, Moshous D, Zhou Y, Wang J, Xie G, Salido E, Hu D, de Villartay JP, Cowan MJ (2002). «Основательская мутация в Artemis, белке, подобном SNM1, вызывает SCID у коренных американцев, говорящих на атабаскском языке». J. Immunol . 168 (12): 6323– 9. doi : 10.4049/jimmunol.168.12.6323 . PMID  12055248.
  • Callebaut I, Moshous D, Mornon JP, de Villartay JP (2002). «Складка металло-бета-лактамазы в ферментах, обрабатывающих нуклеиновые кислоты: семейство бета-CASP». Nucleic Acids Res . 30 (16): 3592– 601. doi :10.1093/nar/gkf470. PMC  134238. PMID  12177301 .
  • Ноордзий Дж.Г., Веркаик Н.С., ван дер Бург М., ван Веелен Л.Р., де Брюин-Верстег С., Вигант В., Воссен Дж.М., Вимаес К.М., де Гроот Р., Здзеницка М.З., ван Гент Д.С., ван Донген Дж.Дж. (2003). «Радиочувствительные пациенты с ТКИД с мутациями гена Artemis демонстрируют полную остановку дифференцировки В-клеток на контрольной точке пре-В-клеточного рецептора в костном мозге». Кровь . 101 (4): 1446– 52. doi : 10.1182/blood-2002-01-0187 . hdl : 1765/8235 . ПМИД  12406895.
  • Мошус Д., Паннетье С., де Шасваль Р., Ле Дейст Ф., Каваццана-Кальво М., Романа С., Макинтайр Е., Каниони Д., Брус Н., Фишер А., Казанова Дж.Л., де Виллартай Дж.П. (2003). «Частичный иммунодефицит Т- и В-лимфоцитов и предрасположенность к лимфоме у пациентов с гипоморфными мутациями Артемиды». Дж. Клин. Инвестируйте . 111 (3): 381–7 . doi : 10.1172/JCI16774. ПМК  151863 . ПМИД  12569164.
  • Кобаяши Н., Агемацу К., Сугита К., Сако М., Нонояма С., Ячи А., Кумаки С., Цучия С., Окс Х.Д., Сугита К., Фукусима Ю., Комияма А. (2003). «Новые мутации гена Artemis при радиочувствительном тяжелом комбинированном иммунодефиците в японских семьях». Хм. Жене . 112 (4): 348–52 . doi :10.1007/s00439-002-0897-x. PMID  12592555. S2CID  11582061.
  • Kobayashi N, Agematsu K, Nagumo H, Yasui K, Katsuyama Y, Yoshizawa K, Ota M, Yachie A, Komiyama A (2003). «Экспансия клонотип-ограниченных HLA-идентичных материнских CD4+ T-клеток у пациента с тяжелым комбинированным иммунодефицитом и гомозиготной мутацией в гене Artemis». Clin. Immunol . 108 (2): 159– 66. doi :10.1016/S1521-6616(03)00095-0. PMID  12921762.
  • Poinsignon C, Moshous D, Callebaut I, de Chasseval R, Villey I, de Villartay JP (2004). «Домен металло-бета-лактамазы/бета-CASP Artemis составляет каталитическое ядро ​​для рекомбинации V(D)J». J. Exp. Med . 199 (3): 315– 21. doi :10.1084/jem.20031142. PMC  2211804. PMID  14744996 .
  • Pannicke U, Ma Y, Hopfner KP, Niewolik D, Lieber MR, Schwarz K (2004). «Функциональное и биохимическое препарирование структурно-специфической нуклеазы ARTEMIS». EMBO J . 23 (9): 1987– 97. doi :10.1038/sj.emboj.7600206. PMC  404326 . PMID  15071507.
  • Zhang X, Succi J, Feng Z, Prithivirajsingh S, Story MD, Legerski RJ (2004). «Artemis является мишенью фосфорилирования ATM и ATR и участвует в ответе контрольной точки повреждения ДНК G2/M». Mol. Cell. Biol . 24 (20): 9207– 20. doi :10.1128/MCB.24.20.9207-9220.2004. PMC  517881. PMID  15456891 .
  • Пуансиньон К., де Шассваль Р., Субейран С., Мошус Д., Фишер А., Хаше Р.Дж., де Виллартай Дж.П. (2004). «Фосфорилирование Артемиды после повреждения ДНК, вызванного облучением». Евро. Дж. Иммунол . 34 (11): 3146–55 . doi : 10.1002/eji.200425455 . ПМИД  15468306.
  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : Q96SD1 (белок artemis) в PDBe-KB .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Артемида_(белок)&oldid=1262100108"