Перицентриолярный материал 1 , также известный как PCM1 , представляет собой белок , который у людей кодируется геном PCM1 . [ 4] [5] [6]
Функция
Белок PCM1 был первоначально идентифицирован благодаря его отчетливой, зависящей от клеточного цикла ассоциации с комплексом центросомы и микротрубочками . По-видимому, белок ассоциируется с комплексом центросомы во время клеточного цикла. Диссоциация происходит во время митоза, когда PCM1 рассеивается по всей клетке. Проведенные исследования иммуномаркирования показали, что PCM1 присутствует в центриолярных сателлитах и в электронно-плотных гранулах диаметром от 70 до 100 нм. Первоначально считалось, что они разбросаны только вокруг центросом, но дальнейшие исследования доказали, что PCM1 также обнаружен по всей цитоплазме.
Было показано, что PCM1 необходим для деления клеток, поскольку антитела PCM1 вызывают остановку клеточного цикла при микроинъекции в оплодотворенные мышиные яйца. Нацеливание центрина , перицентрина и нинеина также резко снизилось после истощения PCM1 с использованием siRNA, сверхэкспрессии мутантов делеции PCM1 и микроинъекции антител PCM1. [7] В результате этого истощения было обнаружено, что радиальная организация микротрубочек нарушена, но, по-видимому, не повлияла на зарождение микротрубочек.
Структура гена
PCM1 имеет четыре известных транскрипта, самый длинный из которых имеет 39 экзонов. Открытая рамка считывания PCM1 кодирует белок из 2024 аминокислот. Белок содержит спиральные области между областями низкой сложности, а также домен аденозинтрифосфата ( АТФ )/ ГТФазы , домен ядерной локализации и домен эукариотического молибдоптерина. Эукариотический домен связывания молибдоптерина в настоящее время обнаружен только в пяти других человеческих генах: ксантиндегидрогеназе , сульфитоксидазе (митохондриальном предшественнике), альдегидоксидазе , предшественнике рецептора эритропоэтина и кассете связывания АТФ, подсемействе A, члене 2 ( ABCA2 ).
Распределение в тканях
Было обнаружено, что экспрессия мРНК PCM1 в мозге мышей наиболее высока в гиппокампе . [8] У людей она выше среднего уровня экспрессии центральной нервной системы (ЦНС) в большинстве частей мозга. [9]
Клиническое значение
Было показано, что мутации в гене PCM1 вызывают генетическую восприимчивость к шизофрении . Если изменение аминокислоты изолейцина в PCM1 наследуется, риск развития шизофрении составил 68% в двух независимых выборках из южной Англии и Шотландии. Это означает, что теперь можно предложить очень ограниченное генетическое консультирование небольшой части людей с шизофренией, которые также являются носителями этой мутации. [10] [11]
PCM1 образует комплекс в центросоме с нарушенным при шизофрении белком 1 ( DISC1 ) и белком синдрома Барде-Бидля 4 ( BBS4 ), что обеспечивает связь между аберрантным PCM1 и аномальным развитием коры, связанным с патологией шизофрении. [12]
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000031592 – 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 .
^ "Ген Энтреза: перицентриолярный материал PCM1 1".
^ Balczon R, Bao L, Zimmer WE (март 1994). "PCM-1, 228-kD центросомный аутоантиген с отчетливым распределением клеточного цикла". J. Cell Biol . 124 (5): 783–93 . doi :10.1083/jcb.124.5.783. PMC 2119948. PMID 8120099 .
^ Hames RS, Crookes RE, Straatman KR, Merdes A, Hayes MJ, Faragher AJ, Fry AM (апрель 2005 г.). «Динамическое привлечение киназы Nek2 в центросому вовлекает микротрубочки, PCM-1 и локализованную протеасомную деградацию». Mol. Biol. Cell . 16 (4): 1711– 24. doi :10.1091/mbc.E04-08-0688. PMC 1073654. PMID 15659651 .
^ Даммерманн, А.; Мердес, А. (2002). «Сборка центросомальных белков и организация микротрубочек зависят от PCM-1». Журнал клеточной биологии . 159 (2): 255– 266. doi :10.1083/jcb.200204023. PMC 2173044. PMID 12403812 .
^ "Gene Expression Summary for Pcm1; pericentriolar material 1". Институт мозга Аллена . Получено 2009-04-30 .
^ "PCM1, Probe set 202174_s_at". BioGPS - ваша система Gene Portal . Получено 2009-04-30 .
^ Datta SR, McQuillin A, Rizig M, Blaveri E, Thirumalai S, Kalsi G, Lawrence J, Bass NJ, Puri V, Choudhury K, Pimm J, Crombie C, Fraser G, Walker N, Curtis D, Zvelebil M, Pereira A, Kandaswamy R, St Clair D, Gurling HM (декабрь 2008 г.). «Миссенс-мутация треонина в изолейцин в гене перицентриолярного материала 1 сильно связана с шизофренией». Mol. Psychiatry . 15 (6): 615–28 . doi : 10.1038/mp.2008.128 . PMID 19048012.
^ Gurling HM, Critchley H, Datta SR, McQuillin A, Blaveri E, Thirumalai S, Pimm J, Krasucki R, Kalsi G, Quested D, Lawrence J, Bass N, Choudhury K, Puri V, O'Daly O, Curtis D, Blackwood D, Muir W, Malhotra AK, Buchanan RW, Good CD, Frackowiak RS, Dolan RJ (август 2006 г.). «Исследования генетических ассоциаций и морфологии мозга и ген перицентриолярного материала 1 хромосомы 8p22 (PCM1) в восприимчивости к шизофрении». Arch. Gen. Psychiatry . 63 (8): 844– 54. doi :10.1001/archpsyc.63.8.844. PMC 2634866 . PMID 16894060.
^ Камия А., Тан П.Л., Кубо К., Энгельхард С., Исидзука К., Кубо А., Цукита С., Пулвер А.Е., Накадзима К., Каселла Н.Г., Кацанис Н., Сава А. (сентябрь 2008 г.). «PCM1 рекрутируется в центросому в результате совместного действия DISC1 и BBS4 и является кандидатом на психиатрическое заболевание». Арх. Общая психиатрия . 65 (9): 996–1006 . doi :10.1001/archpsyc.65.9.996. ПМЦ 2727928 . ПМИД 18762586.
^ Li, Q; Hansen D; Killilea A; Joshi HC; Palazzo RE; Balczon R (февраль 2001 г.). «Кендрин/перицентрин-B, белок центросомы с гомологией перицентрину, который образует комплексы с PCM-1». J. Cell Sci . 114 (Pt 4): 797– 809. doi :10.1242/jcs.114.4.797. ISSN 0021-9533. PMID 11171385.
Дальнейшее чтение
Tollenaere MAX; Mailand N; Bekker-Jensen S (2014). «Центриолярные сателлиты: ключевые медиаторы функций центросом». Cell. Mol. Life Sci . 72 (1): 11– 23. doi :10.1007/s00018-014-1711-3. PMC 11114028. PMID 25173771. S2CID 2243856 .
Ohata H, Fujiwara Y, Koyama K, Nakamura Y (1995). «Картирование гена человеческого аутоантигена перицентриолярного материала 1 (PCM1) на хромосоме 8p21.3-p22». Genomics . 24 (2): 404– 6. doi :10.1006/geno.1994.1640. PMID 7698772.
Balczon R, Bao L, Zimmer WE (1994). "PCM-1, 228-кДа центросомный аутоантиген с отчетливым распределением клеточного цикла". J. Cell Biol . 124 (5): 783–93 . doi :10.1083/jcb.124.5.783. PMC 2119948. PMID 8120099 .
Engelender S, Sharp AH, Colomer V и др. (1998). «Huntingtin-associated protein 1 (HAP1) interacts with the p150Glued subunit of dynactin». Hum. Mol. Genet . 6 (13): 2205– 12. doi : 10.1093/hmg/6.13.2205 . PMID 9361024.
Dias Neto E, Correa RG, Verjovski-Almeida S и др. (2000). «Метод дробового секвенирования человеческого транскриптома с использованием экспрессируемых ORF-тегов». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 97 (7): 3491– 6. Bibcode : 2000PNAS...97.3491D. doi : 10.1073 /pnas.97.7.3491 . PMC 16267. PMID 10737800.
Corvi R, Berger N, Balczon R, Romeo G (2000). "RET/PCM-1: новый ген слияния при папиллярной карциноме щитовидной железы". Oncogene . 19 (37): 4236– 42. doi : 10.1038/sj.onc.1203772 . PMID 10980597.
Ли Кью, Хансен Д., Киллилеа А. и др. (2001). «Кендрин/перицентрин-B, белок центросомы с гомологией перицентрину, который образует комплексы с PCM-1». J. Cell Sci . 114 (Pt 4): 797– 809. doi :10.1242/jcs.114.4.797. PMID 11171385.
Kumar S, Connor JR, Dodds RA и др. (2001). «Идентификация и начальная характеристика 5000 экспрессированных секвенированных меток (EST) из библиотек ДНК нормального и остеоартритного хряща взрослого человека». Osteoarthr. Cartil . 9 (7): 641– 53. doi : 10.1053/joca.2001.0421 . PMID 11597177.
Даммерманн А., Мердес А. (2002). «Сборка центросомальных белков и организация микротрубочек зависят от PCM-1». J. Cell Biol . 159 (2): 255– 66. doi :10.1083/jcb.200204023. PMC 2173044. PMID 12403812 .
Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH и др. (2003). «Создание и начальный анализ более 15 000 полноразмерных последовательностей ДНК человека и мыши». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 99 (26): 16899– 903. Bibcode : 2002PNAS...9916899M. doi : 10.1073/pnas.242603899 . PMC 139241. PMID 12477932 .
Ansley SJ, Badano JL, Blacque OE и др. (2003). «Дисфункция базального тельца является вероятной причиной плейотропного синдрома Барде-Бидля». Nature . 425 (6958): 628– 33. Bibcode :2003Natur.425..628A. doi :10.1038/nature02030. PMID 14520415. S2CID 4310157.
Ota T, Suzuki Y, Nishikawa T и др. (2004). «Полное секвенирование и характеристика 21 243 полноразмерных человеческих кДНК». Nat. Genet . 36 (1): 40– 5. doi : 10.1038/ng1285 . PMID 14702039.
Kim JC, Badano JL, Sibold S, et al. (2004). «Белок Барде-Бидля BBS4 направляет груз в перицентриолярную область и необходим для закрепления микротрубочек и прогрессирования клеточного цикла». Nat. Genet . 36 (5): 462–70 . doi : 10.1038/ng1352 . PMID 15107855.
Brill LM, Salomon AR, Ficarro SB и др. (2004). «Надежное фосфопротеомное профилирование участков фосфорилирования тирозина из человеческих Т-клеток с использованием иммобилизованной металл-аффинной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии». Anal. Chem . 76 (10): 2763– 72. doi :10.1021/ac035352d. PMID 15144186.
Armes JE, Hammet F, de Silva M и др. (2004). «Кандидатные гены-супрессоры опухолей на плече хромосомы 8p при раннем и высоком уровне рака молочной железы». Oncogene . 23 (33): 5697– 702. doi : 10.1038/sj.onc.1207740 . PMID 15184884.
Босолей СА, Едриховски М, Шварц Д и др. (2004). «Крупномасштабная характеристика ядерных фосфопротеинов клеток HeLa». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 101 (33): 12130– 5. Bibcode : 2004PNAS..10112130B. doi : 10.1073/pnas.0404720101 . PMC 514446. PMID 15302935 .
Ballif BA, Villén J, Beausoleil SA и др. (2005). «Фосфопротеомный анализ развивающегося мозга мыши». Mol. Cell. Proteomics . 3 (11): 1093– 101. doi : 10.1074/mcp.M400085-MCP200 . PMID 15345747.
Gerhard DS, Wagner L, Feingold EA и др. (2004). «Статус, качество и расширение проекта NIH по полноразмерной ДНК: коллекция генов млекопитающих (MGC)». Genome Res . 14 (10B): 2121– 7. doi :10.1101/gr.2596504. PMC 528928. PMID 15489334 .
Hames RS, Crookes RE, Straatman KR и др. (2005). «Динамическое привлечение киназы Nek2 в центросому задействует микротрубочки, PCM-1 и локальную протеасомальную деградацию». Mol. Biol. Cell . 16 (4): 1711– 24. doi :10.1091/mbc.E04-08-0688. PMC 1073654. PMID 15659651 .
Reiter A, Walz C, Watmore A и др. (2005). «T(8;9)(p22;p24) — это рецидивирующая аномалия при хроническом и остром лейкозе, которая сливает PCM1 с JAK2». Cancer Res . 65 (7): 2662– 7. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-04-4263 . PMID 15805263.
Murati A, Gelsi-Boyer V, Adélaïde J, et al. (2005). "Слияние PCM1-JAK2 при миелопролиферативных расстройствах и остром эритроидном лейкозе с транслокацией t(8;9)". Leukemia . 19 (9): 1692– 6. doi : 10.1038/sj.leu.2403879 . PMID 16034466.