Натрий/калий/кальциевый обменник 5
Белок

SLC24A5
Идентификаторы
ПсевдонимыSLC24A5 , JSX, NCKX5, OCA6, SHEP4, семейство переносчиков растворенного вещества 24 член 5
Внешние идентификаторыОМИМ : 609802; МГИ : 2677271; Гомологен : 18400; Генные карты : SLC24A5; OMA :SLC24A5 — ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

283652

317750

Ансамбль

ENSG00000188467

ENSMUSG00000035183

UniProt

Q71RS6

Q8C261

РефСек (мРНК)

NM_205850

NM_175034

RefSeq (белок)

NP_995322

NP_778199

Местоположение (UCSC)Хр 15: 48.12 – 48.14 МбХр 2: 124,91 – 124,93 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

Обменник натрия/калия/кальция 5 ( NCKX5 ), также известный как член семейства переносчиков растворенных веществ 24 5 ( SLC24A5 ), представляет собой белок , который у людей кодируется геном SLC24A5 , который оказывает большое влияние на естественные изменения цвета кожи. [5] Белок NCKX5 является членом семейства калийзависимых обменников натрия/кальция . Изменение последовательности в гене SLC24A5 , в частности несинонимичный SNP, изменяющий аминокислоту в позиции 111 в NCKX5 с аланина на треонин , было связано с различиями в пигментации кожи . [6]

Было показано, что производный от гена SLC24A5 треонин или аллель Ala111Thr (rs1426654 [7] ) является основным фактором светлого тона кожи европейцев по сравнению с африканцами к югу от Сахары и, как полагают, составляет до 25–40% средней разницы в тоне кожи между европейцами и западноафриканцами . [5] [8] Возможно, возникнув еще 19 000 лет назад, он был предметом отбора у предков европейцев еще в течение последних 5000 лет [9] и зафиксирован в современных европейских популяциях. [10] [11] [12] Он был введен в койсанский народ в результате миграции «назад в Африку» около 2000 лет назад и частично отвечает за их отличающийся тон кожи от большинства других африканских популяций. [13]

Ген

У человека ген SLC24A5 расположен на длинном (q) плече хромосомы 15 в позиции 21.1.

Ген SLC24A5 у человека расположен на длинном плече (q) хромосомы 15 в позиции 21.1, от пары оснований 46 200 461 до пары оснований 46 221 881. [5]

Белок

NCKX5 — это белок 43 кДа , который частично локализован в транс-Гольджи-сети в меланоцитах . Удаление белка NCKX5 нарушает меланогенез в меланоцитах человека и мыши, вызывая значительное снижение продукции пигмента меланина . Направленный мутагенез, соответствующий несинонимичному однонуклеотидному полиморфизму в SLC24A5, изменяет остаток в NCKX5 (A111T), который важен для активности натрий-кальциевого обменника NCKX5. [6]

Влияние на цвет кожи

Глобальное распределение частот предкового аллеля Ala111 гена SLC24A5 (желтый) и его производного аллеля Ala111Thr (синий).

SLC24A5 , по-видимому, сыграл ключевую роль в эволюции светлой кожи у людей европейского происхождения. Функция гена в пигментации была обнаружена у данио-рерио в результате позиционного клонирования гена, ответственного за «золотую» разновидность этой распространенной в зоомагазинах рыбы. Данные в базе данных International HapMap Project по генетической изменчивости в человеческих популяциях показали, что европейцы, представленные популяцией «CEU», имели два первичных аллеля, отличающихся только одним нуклеотидом , изменяя 111-ю аминокислоту с аланина на треонин , сокращенно « A111T ». [5] [14] [15]

Происхождение SLC24A5 и SLC45A2 на основе археогенетики . Производные варианты, как говорят, пришли с Кавказа 28 000 лет назад

Производный аллель треонина ( Ala111Thr ; также известный как A111T или Thr111 ) представлял от 98,7 до 100% аллелей в европейских образцах, в то время как предковая или аланиновая форма была обнаружена в 93–100% образцов африканцев к югу от Сахары, восточных азиатов и коренных американцев. Изменение представляет собой полиморфизм SNP rs1426654 , который, как ранее было показано, был вторым среди 3011 табличных SNP, ранжированных как информационные маркеры о происхождении . Это единственное изменение в SLC24A5 объясняет от 25 до 38% разницы в индексе меланина кожи между народами африканского и европейского происхождения к югу от Сахары. [5]

Однонуклеотидный полиморфизм rs2470102 независимо влияет на вариации пигментации кожи среди населения Южной Азии. [16]

Более того, европейская мутация связана с крупнейшим регионом уменьшенной генетической изменчивости в популяции CEU HapMap, что предполагает возможность того, что мутация A111T может быть предметом единственной наибольшей степени отбора в человеческих популяциях европейского происхождения. [5] Предполагается, что отбор для производного аллеля основан на потребности в солнечном свете для производства необходимого питательного вещества витамина D. В северных широтах, где меньше солнца, большая потребность в покрытии тела из-за более холодного климата и часто диеты с низким содержанием витамина D, что делает более светлую кожу более подходящей для выживания. [17]

Самый ранний известный образец аллеля треонина был найден 13 000 лет назад в пещере Сацурблиа в Грузии. [18] Аллель был широко распространен от Анатолии до Украины и Ирана в начале неолита. [19] [20] [21]

Этот аллель является частью системы ДНК-теста HIrisplex, используемой для оценки пигментации в судебно-медицинских исследованиях. [22] [23]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000188467 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000035183 – 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. ^ abcdef Lamason RL, Mohideen MA, Mest JR, Wong AC, Norton HL, Aros MC и др. (декабрь 2005 г.). «SLC24A5, предполагаемый катионообменник, влияет на пигментацию у данио-рерио и людей». Science . 310 (5755): 1782–6. Bibcode :2005Sci...310.1782L. doi :10.1126/science.1116238. PMID  16357253. S2CID  2245002.
  6. ^ ab Ginger RS, Askew SE, Ogborne RM, Wilson S, Ferdinando D, Dadd T и др. (февраль 2008 г.). «SLC24A5 кодирует транс-белок сети Гольджи с калийзависимой натрий-кальциевой обменной активностью, которая регулирует меланогенез эпидермиса человека». Журнал биологической химии . 283 (9): 5486–95. doi : 10.1074/jbc.M707521200 . PMID  18166528.
  7. ^ Отчет о кластере референтного SNP(refSNP): rs1426654 **клинически ассоциирован**. Ncbi.nlm.nih.gov (2008-12-30). Получено 2011-02-27.
  8. ^ Norton HL, Kittles RA, Parra E, McKeigue P, Mao X, Cheng K и др. (март 2007 г.). «Генетические доказательства конвергентной эволюции светлой кожи у европейцев и жителей Восточной Азии». Молекулярная биология и эволюция . 24 (3): 710–22. doi : 10.1093/molbev/msl203 . PMID  17182896.
    • Энн Гиббонс (20 апреля 2007 г.). «Кожа европейцев побледнела совсем недавно, предполагает Джин». Science . 316 (5823): 364. doi :10.1126/science.316.5823.364a. PMID  17446367. S2CID  43290419.
  9. ^ Wilde S, Timpson A, Kirsanow K, Kaiser E, Kayser M, Unterländer M и др. (апрель 2014 г.). «Прямые доказательства положительного отбора пигментации кожи, волос и глаз у европейцев в течение последних 5000 лет». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (13): 4832–7. Bibcode : 2014PNAS..111.4832W. doi : 10.1073/pnas.1316513111 . PMC 3977302. PMID  24616518 . 
  10. ^ Beleza S, Santos AM, McEvoy B, Alves I, Martinho C, Cameron E и др. (январь 2013 г.). «Время осветления пигментации у европейцев». Молекулярная биология и эволюция . 30 (1): 24–35. doi :10.1093/molbev/mss207. PMC 3525146. PMID  22923467 . 
  11. ^ Soejima M, Koda Y (январь 2007 г.). «Популяционные различия двух кодирующих SNP в генах, связанных с пигментацией SLC24A5 и SLC45A2». Международный журнал юридической медицины . 121 (1): 36–9. doi :10.1007/s00414-006-0112-z. PMID  16847698. S2CID  11192076.
  12. ^ Ang KC, Ngu MS, Reid KP, Teh MS, Aida ZS, Koh DX и др. (2012). Kivisild T (ред.). «Изменение цвета кожи в племенах оранг-асли полуостровной Малайзии». PLOS ONE . 7 (8): e42752. Bibcode : 2012PLoSO...742752A. doi : 10.1371/journal.pone.0042752 . PMC 3418284. PMID  22912732 . 
  13. ^ Lin M, Siford RL, Martin AR, Nakagome S, Möller M, Hoal EG и др. (декабрь 2018 г.). «Быстрая эволюция аллеля, осветляющего кожу, у южноафриканских койсанов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (52): 13324–13329. Bibcode : 2018PNAS..11513324L. doi : 10.1073 /pnas.1801948115 . PMC 6310813. PMID  30530665. 
  14. ^ "Ключевой ген 'контролирует цвет кожи'". Здоровье . BBC News. 2005-12-16 . Получено 2010-10-23 .
  15. ^ "Гены рыб проливают свет на вариации цвета кожи человека". Penn State Live . Университет штата Пенсильвания. 2005-12-16. Архивировано из оригинала 2010-07-21 . Получено 2010-10-23 .
  16. ^ Прасад Р. (2016-11-20). «Ученые CCMB раскрыли генетику цвета кожи индийцев». The Hindu . ISSN  0971-751X . Получено 08.11.2017 .
  17. ^ Jablonski NG, Chaplin G (июль 2000 г.). «Эволюция окраски человеческой кожи» (PDF) . Journal of Human Evolution . 39 (1): 57–106. doi :10.1006/jhev.2000.0403. PMID  10896812. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-01-14.
  18. ^ Джонс Э. Р., Гонсалес-Фортес Г., Коннелл С., Сиска В., Эрикссон А., Мартиниано Р. и др. (ноябрь 2015 г.). «Верхнепалеолитические геномы раскрывают глубокие корни современных евразийцев». Nature Communications . 6 : 8912. Bibcode :2015NatCo...6.8912J. doi :10.1038/ncomms9912. PMC 4660371 . PMID  26567969. 
  19. ^ Broushaki F, Thomas MG, Link V, López S, van Dorp L, Kirsanow K и др. (Июль 2016 г.). «Ранние неолитические геномы с востока Плодородного полумесяца». Science . 353 (6298): 499–503. Bibcode :2016Sci...353..499B. doi :10.1126/science.aaf7943. PMC 5113750 . PMID  27417496. 
  20. ^ Mathieson I, Lazaridis I, Rohland N, Mallick S, Patterson N, Roodenberg SA и др. (2015-10-10). «Восемь тысяч лет естественного отбора в Европе». bioRxiv 10.1101/016477 . 
  21. ^ Джонс Э., Зарина Г., Моисеев В., Лайтфут Э., Нигст П., Маника А. и др. (февраль 2017 г.). «Неолитический переход в Прибалтике не был обусловлен смешением с ранними европейскими земледельцами». Current Biology . 27 (4): 576–582. doi :10.1016/j.cub.2016.12.060. PMC 5321670 . PMID  28162894. 
  22. ^ Чайтанья Л., Бреслин К., Зунига С., Виркен Л., Пошпех Э., Кукла-Бартошек М. и др. (июль 2018 г.). «Система HIrisPlex-S для прогнозирования цвета глаз, волос и кожи по ДНК: введение и судебно-медицинская проверка развития». Forensic Science International. Genetics . 35 : 123–135. doi : 10.1016/j.fsigen.2018.04.004. hdl : 1805/15921 . PMID  29753263. S2CID  21673970.
    • «Криминалистика: новый инструмент предсказывает цвет глаз, волос и кожи по образцу ДНК неопознанного человека». ScienceDaily (пресс-релиз). 14 мая 2018 г.
  23. ^ Поллак А. (23 февраля 2015 г.). «Создание лица и дела на основе ДНК». New York Times . Получено 7 апреля 2019 г.

Дальнейшее чтение

  • Grønskov K, Ek J, Sand A, Scheller R, Bygum A, Brixen K и др. (март 2009 г.). «Распространенность при рождении и спектр мутаций у датских пациентов с аутосомно-рецессивным альбинизмом». Investigative Ophthalmology & Visual Science . 50 (3): 1058–64. doi : 10.1167/iovs.08-2639 . PMID  19060277.
  • Cook AL, Chen W, Thurber AE, Smit DJ, Smith AG, Bladen TG и др. (Февраль 2009 г.). «Анализ культивируемых человеческих меланоцитов на основе полиморфизмов в локусах SLC45A2/MATP, SLC24A5/NCKX5 и OCA2/P». Журнал исследовательской дерматологии . 129 (2): 392–405. doi : 10.1038/jid.2008.211 . PMID  18650849.
  • Nan H, Kraft P, Hunter DJ, Han J (август 2009 г.). «Генетические варианты генов пигментации, пигментные фенотипы и риск рака кожи у кавказцев». International Journal of Cancer . 125 (4): 909–17. doi :10.1002/ijc.24327. PMC  2700213. PMID  19384953 .
  • Meda SA, Jagannathan K, Gelernter J, Calhoun VD, Liu J, Stevens MC и др. (ноябрь 2010 г.). «Пилотное многомерное параллельное исследование ICA для изучения дифференциальной связи между нейронными сетями и генетическими профилями при шизофрении». NeuroImage . 53 (3): 1007–15. doi :10.1016/j.neuroimage.2009.11.052. PMC  3968678 . PMID  19944766.
  • Stokowski RP, Pant PV, Dadd T, Fereday A, Hinds DA, Jarman C и др. (декабрь 2007 г.). «Исследование геномных ассоциаций пигментации кожи в популяции Южной Азии». American Journal of Human Genetics . 81 (6): 1119–32. doi :10.1086/522235. PMC  2276347 . PMID  17999355.
  • Dagle JM, Lepp NT, Cooper ME, Schaa KL, Kelsey KJ, Orr KL и др. (апрель 2009 г.). «Определение генетической предрасположенности к открытому артериальному протоку у недоношенных детей». Pediatrics . 123 (4): 1116–23. doi :10.1542/peds.2008-0313. PMC  2734952 . PMID  19336370.
  • Sulem P, Gudbjartsson DF, Stacey SN, Helgason A, Rafnar T, Magnusson KP и др. (декабрь 2007 г.). «Генетические детерминанты пигментации волос, глаз и кожи у европейцев». Nature Genetics . 39 (12): 1443–52. doi :10.1038/ng.2007.13. PMID  17952075. S2CID  19313549.
  • Cai X, Lytton J (февраль 2004 г.). «Молекулярное клонирование шестого члена семейства генов K+-зависимого обменника Na+/Ca2+, NCKX6». Журнал биологической химии . 279 (7): 5867–76. doi : 10.1074/jbc.M310908200 . PMID  14625281.
  • Chi A, Valencia JC, Hu ZZ, Watabe H, Yamaguchi H, Mangini NJ и др. (ноябрь 2006 г.). «Протеомная и биоинформатическая характеристика биогенеза и функции меланосом». Журнал исследований протеома . 5 (11): 3135–44. doi :10.1021/pr060363j. PMID  17081065.
  • Soejima M, Koda Y (январь 2007 г.). «Популяционные различия двух кодирующих SNP в генах, связанных с пигментацией SLC24A5 и SLC45A2». Международный журнал юридической медицины . 121 (1): 36–9. doi :10.1007/s00414-006-0112-z. PMID  16847698. S2CID  11192076.
  • Dimisianos G, Stefanaki I, Nicolaou V, Sypsa V, Antoniou C, Poulou M и др. (февраль 2009 г.). «Исследование одного варианта аллеля (rs1426654) гена, связанного с пигментацией SLC24A5 у греческих субъектов». Experimental Dermatology . 18 (2): 175–7. doi : 10.1111/j.1600-0625.2008.00758.x . PMID  18637132. S2CID  22110110.
На Викискладе есть медиафайлы по теме SLC24A5 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Натрий/калий/кальциевый_обменник_5&oldid=1242861467"