ДОП1Б
Ген, кодирующий белок у вида Homo sapiens

ДОП1Б
Идентификаторы
ПсевдонимыDOP1B , 21orf5, C21orf5, член семейства dopey 2, DOPEY2, DOP1 белок B, подобный лейциновой молнии
Внешние идентификаторыОМИМ : 604803; МГИ : 1917278; Гомологен : 21068; Генные карты : DOP1B; OMA :DOP1B – ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

9980

70028

Ансамбль

ENSG00000142197

ENSMUSG00000022946

UniProt

Q9Y3R5

Q3UHQ6

RefSeq (мРНК)

NM_005128
NM_001320714

НМ_026700
НМ_027293
НМ_001357118

RefSeq (белок)

NP_001307643
NP_005119

НП_080976
НП_081569
НП_001344047

Местоположение (UCSC)Хр 21: 36.16 – 36.29 МбХр 16: 93.51 – 93.61 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

DOP1B — это человеческий ген, расположенный чуть выше хромосомной области синдрома Дауна (DSCR), расположенной в подполосе 21p22.2. [5] [6] [7] Хотя точная функция этого гена еще не полностью изучена, было доказано, что он играет роль во многих биологических процессах, а его сверхэкспрессия (трипликация) связана с несколькими аспектами фенотипа синдрома Дауна, в частности с умственной отсталостью . [6]

Ген

Ген DOP1B расположен на хромосоме 21 человека , на участке хромосомы 21q22.12. [5] Эта полоса расположена в открытой рамке считывания 5, отсюда и псевдоним C21orf5. Ген DOP1B состоит из 137 493 оснований, составляющих 37 экзонов и 39 отдельных интронов gt-ag, все они расположены между генами CBR3 и KIAA0136 . [6] [8]

Транскрипция производит 10 уникальных мРНК , 8 альтернативно сплайсированных вариантов и 2 несплайсированные формы. [8] Эти уникальные мРНК отличаются различным усечением 3' и 5' концов, а также наличием 3 кассетных экзонов . [8] Эти варианты мРНК варьируются от 7691 п.н. (вариант мРНК DOPEY2.aAug10) до 315 п.н. (вариант мРНК DOPEY2.jAug10-несплайсированный) и более подробно описаны в Таблице 1 ниже. [9]

Экспрессируемая мРНК и уровни экспрессии различаются в зависимости от местоположения и типа ткани в организме, но в целом было обнаружено, что экспрессия происходит повсеместно. [6] Самая высокая экспрессия была обнаружена в дифференцирующихся, а не пролиферирующих зонах тканей. [5] Транскрипт был идентифицирован с самой высокой степенью достоверности в эритролейкемии , плацентарных клетках и в целом в мозге, и со средней степенью достоверности в околоносовой коре , медиальной височной доле , толстой кишке, а также в слюнных железах и надпочечниках . [8]

Белок

Из десяти полученных мРНК шесть из них транслируются в жизнеспособные белки. Более подробную информацию см. в таблице выше. [9] Самый большой, имеющий молекулярную массу 258230 Да, и наиболее экспрессируемый белок, DOP1B.a, состоит из 2298 аминокислот, которые составляют N-концевой домен , семь трансмембранных доменов и C-концевой спиральный участок, который образует домен лейциновой молнии . [8] Как и другие домены лейциновых молний, ​​C-конец DOP1B, как предполагается, участвует во множественных взаимодействиях белок-белок и фактора транскрипции . [6] Это указывает на то, что DOP1B может действовать как коактиватор транскрипции ; однако, для полного понимания точной физиологической функции необходимы дальнейшие исследования. [6]

Взаимодействие белков

Было сделано очень мало работы по пониманию тонкостей взаимодействия белков; однако STRING выявил прямые связи с тремя белками: MON2 , TRIP12 и HECTD1 . [10] DOP1B также косвенно связан со следующими белками: ARL16, ATP9A , ARL1 , ATP9B , UBE3A , HERC5 , HERC4, HACE1, UBE3C и UBR5 . [10] См. рисунок 2 для получения информации о взаимодействиях.

Рисунок 2. Обзор прямых взаимодействий белков, которые были экспериментально определены. Эти взаимодействия и отношения включают слияния генов, совместное появление, совместное выражение и гомологию. [10]

Гомология

Филогенез предполагает, что DOP1B можно проследить до общего предка животных и грибов из-за его высококонсервативного C-концевого домена. DOP1B имеет 84 известных ортолога и 158 узлов видообразования в генном дереве. [11] Наиболее схожие ортологи находятся у шимпанзе ( Pan troglodytes ), собаки ( Canis familiaris ), коровы ( Bos Taurus ), а также крысы и мыши ( Rattus norvegicus и Mus musculus ). [11]

Единственный известный паралог — DOPEY1. [11]

Субклеточная локализация

Gene Ontology (GO) проследила белок DOP1B до 5 основных областей: мембрана Гольджи , транс-сеть Гольджи , цитозоль и внеклеточная эндосома. [8] Данные о локализации КОМПАРТМЕНТОВ показывают наибольшую достоверность локализации во внеклеточной экзосоме и мембране Гольджи. [12]

Рисунок 1: Описание вариантов мРНК и белка: [9]

мРНК

Вариант

Длина сплайсированной мРНКДлина белка5' НТР3' НТРДлина несплайсированной пре-мРНККоличество экзоновЭкспрессия тканевой мРНК (строгая специфичность не предполагается)
авг107691 п.н.2298 аа85 п.н.709 п.н.129746 п.н.37вездесущий
b10 авг.2173 п.н.332аа1174 п.н.15610 п.н.6карциноид , легкое, толстая кишка, опухоль толстой кишки, RER+
c10 августа742 п.н.222 аа74 п.н.49789 п.н.6грудь, т-лимфоциты
dAug10623 п.н.145 аа188 п.н.43664 п.н.4легкое
eAug10345 п.н.114 аа9925 п.н.3селезенка
f10 авг.571 п.н.110 аа241 п.н.1322 п.н.2таламус
g10 авг.549 п.н.некодирование11 п.н.499 п.н.794 п.н.2селезенка
hAug- несплайсированный543 п.н.некодирование377 п.н.543 п.н.1желудок
iAug10514 п.н.некодирование205 п.н.204 п.н.7377 п.н.2щитовидная железа
jAug10-

нераспавшийся

315 п.н.некодирование165 п.н.315 п.н.1костный мозг

Функция

Как упоминалось ранее, конкретная функция и, тем не менее, ее функция могут быть в значительной степени выведены путем изучения подобных генов. Было обнаружено, что DOP1B участвует в следующих процессах: развитие многоклеточного организма в дифференциации клеток и формировании паттернов развития, познание, а также организация эндоплазматического ретикулума и транспорт из аппарата Гольджи в эндосому. [5] [6] [13] [14]

Дифференциация и паттернирование клеток

Было обнаружено, что ортолог DOP1B, pad-1, у C. elegans играет роль в дифференцировке и формировании паттернов клеток. В эксперименте, где pad-1 был подавлен с помощью РНК-опосредованной интерференции , фенотипом потомства инъецированного червя была фетальная летальность. [5] Причина в том, что большинство эмбриональных тканей не подверглись надлежащему формированию паттернов клеток во время гаструляции . [5] Неправильно расположенные клетки приводят к дезинформации органов; неудавшемуся морфогенезу эмбриона. [5] Аналогичное наблюдение было сделано при инактивации гена Dop1, ортолога DOP1B, у S. cerevisiae . [6] Инактивация привела к ненормальному расположению клеток и последующей смерти. Сверхэкспрессия N-конца у S. cerevisiae также привела к потере правильной полярности роста и ненормальному бесполому репродуктивному паттерну. [6] Эта функция была дополнительно подтверждена функцией ортолога DopA в A. nidulans , который аналогичным образом кодирует белок 207 кДа, который также содержит домены, подобные лейциновой молнии. [15] Его инактивация выявила его роль в управлении изменениями в сроках деления клеток, полярности роста, а также экспрессии генов, специфичных для клеток, что в конечном итоге влияет на органогенез и дифференциацию клеток. [15]

Эндоплазматический ретикулум и транспорт Гольджи

Было обнаружено, что Dop1, ортолог DOP1B, в S. cerevisiae играет важную роль в организации мембраны. [13] Было обнаружено, что он образует комплекс с другим белком, Mon2, который рекрутирует пул Dop1 из аппарата Гольджи. [13] В модели с нокаутом Mon2 Dop1 был неправильно локализован, что, в свою очередь, привело к дефектному циклированию между эндосомами и аппаратом Гольджи. [13] В модели с нокаутом Dop1 были выявлены серьезные дефекты в организации эндоплазматического ретикулума. [13] Этот комплекс Dop1 и Mon2 также был связан с трафиком в эндоцитарном пути . [13]

Клиническое значение

Познание

DOP1B был идентифицирован как регион CNV у пациентов с болезнью Альцгеймера , и его трипликация была связана с различными фенотипическими аспектами синдрома Дауна. [14]

синдром Дауна

DOP1B был связан с фенотипом синдрома Дауна . [6] Когда DOP1B был сверхэкспрессирован у мышей, наблюдались аномальные паттерны ламинирования корковых клеток, а также измененные корковые, гиппокампальные и мозжечковые клетки, области, которые играют ключевую роль в памяти и обучении. [6] Эти изменения аналогичны тем, которые наблюдаются у пациентов с синдромом Дауна. [6] Именно из-за этого C21orf15 в настоящее время изучается как новый ген-кандидат для фенотипа интеллектуальной инвалидности при синдроме Дауна. [6]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000142197 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000022946 – 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. ^ abcdefg Guipponi M, Brunschwig K, Chamoun Z, Scott HS, Shibuya K, Kudoh J, Delezoide AL, El Samadi S, Chettouh Z, Rossier C, Shimizu N, Mueller F, Delabar JM, Antonarakis SE (август 2000 г.). "C21orf5, новый ген человеческой хромосомы 21, имеет ортолог Caenorhabditis elegans (pad-1), необходимый для эмбрионального паттернирования". Genomics . 68 (1): 30– 40. doi :10.1006/geno.2000.6250. PMID  10950924.
  6. ^ abcdefghijklm Rachidi M, Lopes C, Costantine M, Delabar JM (2005-01-01). "C21orf5, новый член семейства Dopey, участвующий в морфогенезе, может участвовать в неврологических изменениях и умственной отсталости при синдроме Дауна". DNA Research . 12 (3): 203– 10. doi : 10.1093/dnares/dsi004 . PMID  16303751.
  7. ^ Шапиро BL (1999). "Критическая область синдрома Дауна". Молекулярная биология синдрома Дауна . Т. 57. С.  41– 60. doi :10.1007/978-3-7091-6380-1_3. ISBN 978-3-211-83377-3. PMID  10666667. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  8. ^ abcdef Консорциум GO. "AmiGO 2: Подробности термина для "molecular_function" (GO:0003674)". amigo.geneontology.org . Получено 29.11.2017 .
  9. ^ abc Thierry-Mieg D, Thierry-Mieg J. "AceView: Gene:DOPEY2, всесторонняя аннотация генов человека, мыши и червя с мРНК или ESTsAceView". www.ncbi.nlm.nih.gov . NCBI/NLM/NIH . Получено 30.11.2017 .
  10. ^ abc "26 элементов (Homo sapiens) - сетевой вид STRING". string-db.org . Получено 29.11.2017 .
  11. ^ abc "Ген: DOPEY2 (ENSG00000142197) - Генное дерево - Homo sapiens - браузер генома Ensembl 90". www.ensembl.org . Получено 29.11.2017 .
  12. ^ "COMPARTMENTS - DOPEY2". compartments.jensenlab.org . Получено 2017-11-30 .
  13. ^ abcdef Gillingham AK, Whyte JR, Panic B, Munro S (январь 2006 г.). «Mon2, родственник больших факторов обмена Arf, привлекает Dop1 в аппарат Гольджи». Журнал биологической химии . 281 (4): 2273– 80. doi : 10.1074/jbc.M510176200 . PMID  16301316.
  14. ^ ab Swaminathan S, Huentelman MJ, Corneveaux JJ, Myers AJ, Faber KM, Foroud T, Mayeux R, Shen L, Kim S, Turk M, Hardy J, Reiman EM, Saykin AJ (2012). "Анализ вариации числа копий при болезни Альцгеймера в когорте клинически охарактеризованных и невропатологически подтвержденных лиц". PLOS ONE . ​​7 (12): e50640. Bibcode :2012PLoSO...750640S. doi : 10.1371/journal.pone.0050640 . PMC 3515604 . PMID  23227193. 
  15. ^ ab Pascon RC, Miller BL (июнь 2000 г.). «Для морфогенеза Aspergillus nidulans требуется Dopey (DopA), представитель нового семейства белков, подобных лейциновой молнии, сохранившихся от дрожжей до людей». Molecular Microbiology . 36 (6): 1250– 64. doi : 10.1046/j.1365-2958.2000.01950.x . PMID  10931277. S2CID  27402390.

Дальнейшее чтение

  • Накадзима Д., Окадзаки Н., Ямакава Х., Кикуно Р., Охара О., Нагасе Т. (июнь 2002 г.). «Создание готовых к экспрессии клонов кДНК для генов KIAA: ручное курирование 330 клонов кДНК KIAA». Исследования ДНК . 9 (3): 99–106 . CiteSeerX  10.1.1.500.923 . дои : 10.1093/dnares/9.3.99. ПМИД  12168954.
  • Даман Н., Гезала Г.А., Госсет П., Шамун З., Дюфрен-Захария М.К., Лопес С., Рабатель Н., Гасанова-Можанр С., Шетту З., Абрамовски В., Файе Е., Яспо М.Л., Корн Б., Блуэн Дж.Л., Лерах Х., Пуцка А, Антонаракис С.Е., Синет П.М., Крео Н., Делабар Дж. М. (февраль 1998 г.). «Транскрипционная карта области CBR-ERG размером 2,5 МБ хромосомы 21, участвующей в синдроме Дауна». Геномика . 48 (1): 12–23 . doi :10.1006/geno.1997.5146. ПМИД  9503011.
  • Nagase T, Ishikawa K, Suyama M, Kikuno R, Hirosawa M, Miyajima N, Tanaka A, Kotani H, Nomura N, Ohara O (февраль 1999 г.). «Предсказание кодирующих последовательностей неидентифицированных генов человека. XIII. Полные последовательности 100 новых клонов кДНК из мозга, которые кодируют большие белки in vitro». DNA Research . 6 (1): 63– 70. doi : 10.1093/dnares/6.1.63 . PMID  10231032.
  • Guipponi M, Brunschwig K, Chamoun Z, Scott HS, Shibuya K, Kudoh J, Delezoide AL, El Samadi S, Chettouh Z, Rossier C, Shimizu N, Mueller F, Delabar JM, Antonarakis SE (август 2000 г.). "C21orf5, новый ген человеческой хромосомы 21, имеет ортолог Caenorhabditis elegans (pad-1), необходимый для эмбрионального паттернирования". Genomics . 68 (1): 30– 40. doi :10.1006/geno.2000.6250. PMID  10950924.
  • Lopes C, Chettouh Z, Delabar JM, Rachidi M (июнь 2003 г.). «Дифференциально экспрессируемый ген C21orf5 в медиальной височной системе может играть роль в умственной отсталости при синдроме Дауна и трансгенных мышах». Biochemical and Biophysical Research Communications . 305 (4): 915– 24. doi :10.1016/S0006-291X(03)00867-2. PMID  12767918.
  • Rachidi M, Lopes C, Delezoide AL, Delabar JM (2006). "C21orf5, человеческий ген-кандидат для мозговых аномалий и умственной отсталости при синдроме Дауна". Cytogenetic and Genome Research . 112 ( 1– 2): 16– 22. doi : 10.1159/000087509. PMID  16276086. S2CID  22696699.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=DOP1B&oldid=1238711112"