Белок 5, усиливающий экспрессию рецепторов, — это белок , который у людей кодируется геном REEP5 . [ 5] [6] [7]
Белок 5, усиливающий экспрессию рецепторов, — это белок, который у людей кодируется геном REEP5.
Ген
REEP5 расположен на хромосоме 5 между парами оснований 112876385 и 112922289 на минус-цепи. [8] Ген включает пять экзонов. [8] Гены DCP2 и SRP19 расположены выше и ниже REEP5 у людей. [9]
Белок
Белок является членом семейства REEP, которые обычно облегчают внутриклеточный транспорт посредством изменений в эндоплазматическом ретикулуме и обладают способностью усиливать активность рецепторов, сопряженных с G-белком. [10] Длина человеческого белка составляет 189 аминокислот, он содержит две трансмембранные области и одну названную область - TB2_DP1_HVA22, [11] Масса белка до модификации составляет 21,5 кдал. [12] По сравнению с коллекцией человеческих белков SwissProt, REEP5 состоит из нормальных процентных соотношений всех аминокислот. [12] За исключением длинного участка электрически нейтральных аминокислот, никаких существенных закономерностей не наблюдается. [12] У людей существует вторая изоформа, длина которой составляет 131 аминокислота в результате изменения после 117-й аминокислоты. [13] Большая часть пятого экзона не включена.
Регулирование
Уровень гена
Экспрессия тканей
REEP5 экспрессируется в ряде тканей на относительно высоком уровне, по крайней мере, 20 прочтений на килобазу транскрипта на миллион картированных прочтений, появляющихся в тканях надпочечников, жира, желчного пузыря, сердца, почек, простаты, легких и мочевого пузыря. [14] Экспрессия еще более повышена в тканях мозга и щитовидной железы. [14]
Факторы транскрипции
Фактор роста нервов/EGR — это фактор транскрипции с потенциальным сайтом связывания в промоторе REEP5, который способствует пластичности нейронов и, следовательно, потенциально объясняет повышенные уровни белка 5, усиливающего экспрессию рецепторов, в мозге. [15]
Кроме того, два фактора транскрипции, связанных с развитием и функционированием сердца, имеют возможные сайты связывания в промоторе. Транскрипционный блок 20 (TBX20) связан с развитием сердца, при этом дефицит белка связан с плохой функцией сердца у взрослых мышей и смертью у младенцев до беременности. [16] MyoD — это миогенный регулятор, который был обнаружен в эмбриональных сердцах некоторых птиц в клетках Пуркинье, которые связаны с сократительной функцией.
Уровень белка
На субклеточном уровне REEP5 экспрессируется в эндоплазматическом ретикулуме . [17] Иммунохимическое окрашивание локализует его здесь. [18]
Ряд посттрансляционных модификаций вычислительно предсказаны у людей и близких ортологов. Ацетилирование второй аминокислоты было предсказано. [19] Фосфорилирование 150-й аминокислоты предсказано у людей, мышей и кур. [20] Добавления O-GlcNac также предсказаны в сайтах 128, 188 и 189. [21] Сайты сумоилирования предсказаны в аминокислотах 147, 175, 186 и 187. [22] Расщепление пропептида было обнаружено в аминокислоте 11. [23] Гликация была предсказана в аминокислотах 16, 117, 164, 186 и 187. [24]
Гомология
Паралоги
У человека есть пять паралогов REEP5: REEP1, REEP2, REEP3, REEP4 и REEP [25]
Паралоги человека REEP5
Имя паралога
Регистрационный номер
Идентификация последовательности
Ожидаемые миллионы лет с момента расхождения
РЕЭП6
NP_612402.1
54%
563.16
РЕЭП4
AAH50622
25%
1325.64
РЕП1
NP_001303894.1
24,6%
1341.62
РЕЭП3
AAT70686.1
22,7%
1421.20
РЕЭП2
NP_057690.2
15,6%
1792.58
Ортологи
У REEP5 есть ортологи, которые так же далеки от людей, как Symbiodinium microadriacticum, вид простейших. [25] Идентичность последовательностей высока для позвоночных, но значительно снижается за пределами этой группы. Регион DP1/TB2/HVA22 хорошо сохранен по сравнению с двумя трансмембранными регионами.
Избранные ортологи
Организм
Дата расхождения (миллионы лет назад)
Таксономическая группа
Последовательный номер доступа
Идентичность последовательности
электронная стоимость
Homo sapiens
NA
Млекопитающие
NP_005660.4
100%
NA
Mus musculus
89
Млекопитающие
N_031900.3
93,7%
4x10 −134
Данио рерио
433
Актиноптеригии
NP_956352.1
72.0%
7x10 −104
Дрозофила меланогастер
736
Насекомые
NP_001188928.1
38,2%
9x10 −57
Ямина розовая
1017
Эксбазидиомицеты
XP_025360265
31,9%
5x10 −40
Rhodotorula graminis WP1
1105
Микроботриомицеты
XP_018269688.1
31,2%
7x10 −35
Цитрусовый уншиу
1275
Магнолиопсида
Гей51937.1
25.2%
4x10 −26
Симбиодиниум микроадриактикум
1552
Динофитовые
OLQ12882.1
16.2%
5x10−16
Скорость эволюции
Скорость эволюции белка REEP5 умеренно высока, она находится между скоростью цитохрома c и фибриногена альфа. Ожидается, что нейтральные мутации будут происходить примерно раз в миллион лет
Взаимодействующие партнеры
REEP5 взаимодействует с рядом белков, включая регулятор сигнализации G-белка 2, который был обнаружен с помощью гибридизации дрожжей 2. RGS2 играет роль в путях сигнализации G-белка 2 и сокращении гладкомышечных тканей. Derlin 2 (Derl2) взаимодействует с REEP5, что обнаружено с помощью коиммунопреципитации анти-тегов, и разрушает неправильно свернутые гликопротеины в эндоплазматическом ретикулуме. [26] Холинергический рецептор Muscarinic 5 был обнаружен как взаимодействующее вещество с помощью реконструкции убиквитина. [27] CHRM5 связывает ацетилхолин и может влиять на функцию центральной и периферической нервной системы. [28]
Регулятор G-белкового сигнального пути 2 также был обнаружен с помощью гибридизации дрожжей 2 и является регулятором рецептора G-белка, который может быть связан с сокращением гладких сосудистых мышц. [27] [29]
Четыре белка были экспериментально обнаружены в нескольких работах. [30] Три из них, Atlastin GTPase 1, Atlastin GTPase 2 и Zinc Finger FYVE-Type Containing 27, связаны со структурированием эндоплазматического ретикулума (в частности, канальцев), развитием аксонов или ростом нейронов. [17] [31] Четвертый — REEP6, который отвечает за транспортировку рецепторов на поверхность клетки, а также за регулирование структуры эндоплазматического ретикулума. [32]
SARS-CoV-2
REEP5 — один из многих человеческих белков, который взаимодействует с SARS-CoV-2 . В частности, белок коронавируса P0DTC5, который появляется в промежуточном отсеке между эндоплазматическим ретикулумом и аппаратом Гольджи, взаимодействует с REEP5. P0DTC5 — это белок вирусной оболочки, который имеет решающее значение для вирусного морфогенеза, что делает возможным, что REEP5 каким-то образом связан с упаковкой или высвобождением вируса из человеческих клеток. [33]
Клиническое значение
Исследования связывают REEP5 с рядом заболеваний и расстройств.
При раке толстой кишки экспрессия REEP5 усиливает активность CXCR1, белкового рецептора, который способствует росту и распространению раковых клеток. Исследователи обнаружили, что недостаточная экспрессия REEP5 снижает эффективность CXRC1 и снижает способность клеток рака легких к метастазированию. [10] Это обеспечивает как потенциальную цель для терапии рака, так и дополнительные доказательства того, что REEP5 выполняет функцию белка, который увеличивает активность других рецепторных белков. Другим типом рака, связанным с REEP5, является рак толстой кишки, при котором белок обычно взаимодействует с HCCR1 и нейтрализует его, белок, который в противном случае мешал бы P53 и способствовал бы прогрессированию рака. [34]
REEP5 также был связан с сердечными заболеваниями, и исследование этой связи показало, что он помогает организовать соединительный саркоплазматический ретикулум в миоцитах. REEP5 выравнивает соединительный SR с Т-трубочками, что способствует эффективному высвобождению ионов кальция. Когда функция белка нарушается, соединение становится неровным, и высвобождение ионов кальция становится менее эффективным. Учитывая важность ионов кальция для мышечных сокращений, которые питают сердце, нацеливание на REEP5 может стать терапевтическим вариантом при некоторых заболеваниях. [35]
Кроме того, имеются некоторые статистические данные, связывающие определенные однонуклеотидные полиморфизмы, обнаруженные в мРНК REEP5, с большим депрессивным расстройством. [36] Однако биологический механизм не был подтвержден, и исследование рассматривало только ограниченную популяцию. [36]
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000129625 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000005873 – 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 .
^ Clark AJ, Metherell LA, Cheetham ME, Huebner A (декабрь 2005 г.). «Наследственная нечувствительность к АКТГ освещает механизмы действия АКТГ». Тенденции в эндокринологии и метаболизме . 16 (10): 451– 7. doi :10.1016/j.tem.2005.10.006. PMID 16271481. S2CID 27450434.
^ Saito H, Kubota M, Roberts RW, Chi Q, Matsunami H (ноябрь 2004 г.). «Члены семейства RTP вызывают функциональную экспрессию обонятельных рецепторов млекопитающих». Cell . 119 (5): 679– 91. doi : 10.1016/j.cell.2004.11.021 . PMID 15550249. S2CID 13555927.
^ ab Park CR, You DJ, Park S, Mander S, Jang DE, Yeom SC и др. (декабрь 2016 г.). «Вспомогательные белки REEP5 и REEP6 улучшают клеточные реакции, опосредованные CXCR1, и прогрессирование рака легких». Scientific Reports . 6 : 39041. Bibcode :2016NatSR...639041P. doi :10.1038/srep39041. PMC 5155276 . PMID 27966653.
^ ab "Экспрессия гена REEP5 - Ген - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 30 июля 2020 г. .
^ Levkovitz Y, Baraban JM (май 2002). «Доминантный отрицательный ингибитор Egr блокирует рост нейритов, вызванный фактором роста нервов, подавляя активацию c-Jun: роль комплекса Egr/c-Jun». The Journal of Neuroscience . 22 (10): 3845–54 . doi :10.1523/JNEUROSCI.22-10-03845.2002. PMC 6757642. PMID 12019303 .
^ Стеннард Ф.А., Коста М.В., Лай Д., Бибен С., Фуртадо М.Б., Соллоуэй М.Дж. и др. (май 2005 г.). «Мышиный фактор транскрипции T-box Tbx20 действует как репрессор во время развития сердца и необходим для целостности, функционирования и адаптации сердца взрослых». Разработка . 132 (10): 2451–62 . doi :10.1242/dev.01799. PMID 15843414. S2CID 1021757.
^ ab Chang J, Lee S, Blackstone C (сентябрь 2013 г.). «Протрудин связывает атластины и белки, формирующие эндоплазматический ретикулум, и регулирует формирование сетей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (37): 14954– 9. Bibcode : 2013PNAS..11014954C. doi : 10.1073/pnas.1307391110 . PMC 3773775. PMID 23969831 .
^ ab "Protein BLAST: поиск в базах данных белков с помощью запроса по белкам". blast.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 31 июля 2020 г.
^ Oda Y, Okada T, Yoshida H, Kaufman RJ, Nagata K, Mori K (январь 2006 г.). «Derlin-2 и Derlin-3 регулируются ответом млекопитающих на разворачивание белка и необходимы для ER-ассоциированной деградации». The Journal of Cell Biology . 172 (3): 383–93 . doi :10.1083/jcb.200507057. PMC 2063648 . PMID 16449189.
^ ab "База данных Molecular INTeraction – Основной ресурс ELIXIR" . Получено 2020-08-02 .
^ Shin SM, Chung YJ, Oh ST, Jeon HM, Hwang LJ, Namkoong H и др. (июнь 2006 г.). «HCCR-1-взаимодействующая молекула, «удаленная при полипозе 1», играет роль супрессора опухолей в канцерогенезе толстой кишки». Гастроэнтерология . 130 (7): 2074–86 . doi : 10.1053/j.gastro.2006.03.055 . PMID 16762630.
^ Яо Л, Се Д, Гэн Л, Ши Д, Хуан Дж, У И и др. (февраль 2018 г.). «REEP5 (рецепторный вспомогательный белок 5) действует как скульптор мембраны саркоплазматического ретикулума для модуляции сердечной функции». Журнал Американской кардиологической ассоциации . 7 (3): e007205. doi :10.1161/JAHA.117.007205. PMC 5850239. PMID 29431104 .
^ ab Yang Z, Ma X, Wang Y, Wang J, Xiang B, Wu J и др. (2012-09-01). «Связь полиморфизмов генов APC и REEP5 с тяжелым депрессивным расстройством и эффективностью лечения антидепрессантами у китайцев-ханьцев». General Hospital Psychiatry . 34 (5): 571– 7. doi :10.1016/j.genhosppsych.2012.05.015. PMID 22795047.
Дальнейшее чтение
Kinzler KW, Nilbert MC, Su LK, Vogelstein B, Bryan TM, Levy DB и др. (август 1991 г.). «Идентификация генов локуса FAP из хромосомы 5q21». Science . 253 (5020): 661– 5. Bibcode :1991Sci...253..661K. doi :10.1126/science.1651562. PMID 1651562.
Nishisho I, Nakamura Y, Miyoshi Y, Miki Y, Ando H, Horii A и др. (август 1991 г.). «Мутации генов хромосомы 5q21 у пациентов с FAP и колоректальным раком». Science . 253 (5020): 665– 9. Bibcode :1991Sci...253..665N. doi :10.1126/science.1651563. PMID 1651563.
Spirio L, Joslyn G, Nelson L, Leppert M, White R (ноябрь 1991 г.). "Повтор CA на 30-70 КБ ниже гена аденоматозного полипоза кишечной палочки (APC)". Nucleic Acids Research . 19 (22): 6348. doi : 10.1093 /nar/19.22.6348. PMC 329171. PMID 1659692.
Joslyn G, Carlson M, Thliveris A, Albertsen H, Gelbert L, Samowitz W и др. (август 1991 г.). «Идентификация делеционных мутаций и трех новых генов в локусе семейного полипоза». Cell . 66 (3): 601– 13. doi :10.1016/0092-8674(81)90022-2. PMID 1678319. S2CID 33965913.
Prieschl EE, Pendl GG, Harrer NE, Baumruker T (март 1996 г.). "Мышиный гомолог TB2/DP1, гена локуса семейного аденоматозного полипоза (FAP)". Gene . 169 (2): 215– 8. doi :10.1016/0378-1119(95)00827-6. PMID 8647449.
Kimura K, Wakamatsu A, Suzuki Y, Ota T, Nishikawa T, Yamashita R и др. (январь 2006 г.). «Диверсификация транскрипционной модуляции: крупномасштабная идентификация и характеристика предполагаемых альтернативных промоторов генов человека». Genome Research . 16 (1): 55– 65. doi :10.1101/gr.4039406. PMC 1356129. PMID 16344560 .
Shin SM, Chung YJ, Oh ST, Jeon HM, Hwang LJ, Namkoong H и др. (июнь 2006 г.). «Взаимодействующая с HCCR-1 молекула, «удаленная при полипозе 1», играет роль супрессора опухолей в канцерогенезе толстой кишки». Гастроэнтерология . 130 (7): 2074– 86. doi : 10.1053/j.gastro.2006.03.055 . PMID 16762630.