Coiled-Coil doména obsahující 142 - Coiled-Coil Domain Containing 142

The doména coiled-coil obsahující 142 (CCDC142) je gen, který u lidí kóduje protein CCDC142. Gen CCDC142 je umístěn na chromozomu 2 (na 2p13), zabírá 4339 párů bází a obsahuje 9 exonů. Gen kóduje doménu coiled-coil obsahující protein 142 (CCDC142), jehož funkce ještě není dobře známa.[1][2] Existují dvě známé izoformy CCDC142.[1] CCDC142 proteiny produkované z těchto transkriptů mají velikost od 743 do 665 aminokyselin a obsahují signály naznačující pohyb proteinů mezi cytosol a jádro.[3] Homologní Geny CCDC142 se nacházejí u mnoha zvířat včetně obratlovců a bezobratlých ale ne houba, rostliny, protistů, archea nebo bakterie.[1] I když funkce tohoto proteinu není dobře známa, obsahuje doménu coiled-coil a a RINT1 _TIP1 motiv umístěný uvnitř doména coiled-coil.[3][4]

Místo

CCDC142 Gene Locus[1]

CCDC142 se nachází na - vlákně chromozomu 2 (2p13.1), s genomovou sekvencí překlenující báze 74 472 832 až 74 483 230.[1] Kódující oblast je dlouhá 8292 párů bází a kóduje dvě proteinové izoformy o délce 743 až 665 aminokyselin.[1] Na telomerické straně následuje CCDC142 MOGY a MRPL53 geny. Na centromerické straně je následován C31, LBX2, LBX2-AS1 a PCGF1 geny.[1]

mRNA

v Homo sapiensgen CCDC142 kóduje dvě alternativně sestříhané izoformy mRNA, nazývané izoforma 1 a izoforma 2.[3] Obě tyto izoformy mají 9 exonů. Isoform 1 je delší ze dvou, je 4339 bp dlouhý, zatímco izoforma 2 je dlouhý 2253 bp.[3] Hlavní rozdíl mezi izoformami, že isoforma 2 má kratší exon 9 a 3 ' UTR.[3] Isoform 1 je nejdelší variantou genu a proteinu a je předmětem tohoto článku.[1]

Zachování

Paralogy

CCDC142 nemá žádné paralogy Homo sapiens.

Ortology

Níže je uvedena tabulka různých ortology CCDC142, jehož identita proteinové sekvence byla srovnávána s Homo sapiens aminokyselinová sekvence proteinu. CCDC142 má více než 73% podobnost aminokyselin v savci, ale v jiných je méně konzervativní obratlovců a v bezobratlých.[5]

Rod a druhBěžné jménoDatum odchylky od lidské linie (MYA)% identity
Homo sapiensČlověk0100
Pan troglodytyŠimpanz6.696
Gorila gorila gorilaGorila8.998
Jaculus jaculusMalá egyptská jerboa90.973
Bos mutusJak97.574
Eptesicus fuscusVelký hnědý netopýr97.574
Python bivittatusBarmský krajta320.536
Gallus gallusKuře320.535
Haliaeetus leucocephalusOrel bělohlavý320.533
Anolis carolinensisCarolina Anole (ještěrka)320.533
Calidris pugnaxRuff (pták)320.532
Xenopus tropicalisZápadní drápá žába355.733
Callorhinchus miliiAustralský ghostshark429.636
Lepisosteus oculatusSkvrnitý gar429.634
Esox luciusŠtika severní429.633
Danio rerioZebrafish429.633
Lingula anatinaOrel mořský84729
Crassostrea gigasPacifická ústřice84729
Octopus bimaculoidesKalifornská chobotnice se dvěma místy84727
Drosophila melanogasterOvocný let84723

Fylogeneze

CCDC142 je úzce příbuzný u savců, měkkýši a obojživelníci, plazi a ptactvo a v Ryba.[5] Gen CCDC142 sahá až do minulosti Drosophila melanogaster, které se oddělily od lidské linie před 847 miliony let. CCDC142 mutoval rychleji než oba Cytochrom C. (vysoce konzervovaný protein) a Fibrinogen A (rychle mutující protein). To naznačuje, že CCDC142 je rychle mutující gen s rostoucí rychlostí mutace (tj. Evoluce) v průběhu času.

Rychlost mutace CCDC142 ve srovnání s referenčními proteiny, cytochromem C a fibrinogenem A, které mutují pomalu a rychle. Rychlost mutace, m, což je opravené procento změn aminokyselin mezi proteinem Homo sapiens a jeho ortology, je vyneseno proti logaritmus počtu milionů let od data rozchodu linie Homo sapiens a linie druhu, ve kterém je ortolog vidět. Body v grafu se počítají podle m/ 100 = –ln (1–n/ 100), kde m je celkový počet změn aminokyselin, ke kterým došlo ve 100aminokyselinovém segmentu proteinu a n je pozorovaný počet změn aminokyselin na 100 zbytků ve srovnání s proteinovou sekvencí Homo sapiens.

Protein

Struktura domény proteinu CCDC142. Vysoce konzervované oblasti mimo motiv RINT1_TIP1 jsou černé. Předpokládaný jaderný lokalizační signál je červený.

Primární struktura, varianty a izoformy

Hlavní izoforma proteinu CCDC142 má délku 743 aminokyselin a druhá izoforma je dlouhá 665 aminokyselin. Rozdíl v délce je zcela tvořen aminokyselinami chybějícími na C-konci izoformy 2.[1]

Domény a motivy

CCDC142 Koncepční překlad
CCDC142 Koncepční překladová legenda

Předpovězeno doména coiled-coil CCDC142 pochází z aminokyselin 308–719.[2] A RINT1 Motiv _TIP1 je také přítomen z aminokyselin 490–621. RINT1_TIP1 je rodina, která zahrnuje RINT-1 (protein zapojený do kontroly kontrolního bodu indukovaného zářením) a TIP-1 (kvasinkový protein, který je zapojen do Golgiho transport ).[4] Dalších ~ 250 aminokyselin nalezených ve vzdálených ortologních proteinech CCDC142 se nenachází v Homo sapiens genom blízký gen CCDC142.

Posttranslační úpravy

Předpokládá se, že CCDC142 bude mít 6 fosforylace weby, 4 methylace weby, 1 palmitoylace web, 1 sumoylace web a 1 slabý Signál pro lokalizaci jader.[6][7][8][9][10] Tyto úpravy ukazují, že CCDC142 je lokalizován na jádro a cytosol. Anotace těchto stránek v proteinu najdete v Konceptuálním překladu.

Predikce struktury

Sekundární struktura CCDC142 obsahuje pouze α-šroubovice jak předpovídají programy Quick2D a Phyre2.[11][12] Předpokládá se, že CCDC142 obsahuje osm konzervovaných α-šroubovice, přičemž šest je umístěno v oblasti stočené cívky proteinu.[11][12] Předpovězeno terciární struktura CCDC142 obsahuje velkou doménu coiled-coil z aminokyselin 308–719.[2][13]

I-TASSER předpověděl terciární strukturu CCDC142.[13] Tato struktura má a C-skóre -75 (měřeno na stupnici od -5 do 2, přičemž vyšší hodnoty se rovnají vyšší spolehlivosti) a hustota klastru 0,375 (na stupnici od 0 do 1, přičemž vyšší hodnoty znamenají větší pokrytí predikce proteinu). C-skóre bere v úvahu jak význam struktury modelu, tak kvalitu pokrytí predikce z jiných proteinů.[13]

Výraz

Organizátoři a regulační faktory

Oblast promotoru pro CCDC142 byla identifikována pomocí programu El Dorado na adrese Genomatix, pokrývá báze 74482896–74483908 v chromozomu 2.[14] Tato oblast 1013 bp zabírá 1071–58 bp před startovacím kodonem CCDC142.[14] V promotoru je oblast, která váže velké množství Krueppelovy transkripční faktory a BED proteiny se zinkovým prstem.[14] Tento region nemá jedno-nukleotidové polymorfismy (SNP) v něm umístěné.[15] Mnoho transkripčních faktorů, které se vážou na promotorovou oblast CCDC142, má funkce zabývající se potlačením nádoru, neurogeneze, Poškození DNA a fotorecepce.[14] Tato promotorová oblast také obsahuje a savčí box typu LTR TATA typu C který se překrývá s počátečním místem transkripce genu.[14]

Proteiny vázající RNA

Řada možných proteinů vázajících RNA se váže na 3 'i 5' nepřeložené regiony (UTR) mRNA CCDC142. The PABPC1 a RBMX vazebná místa pro proteiny se vyskytují ve 3 frekvenci UTR s vysokou frekvencí, a to 49, respektive 21.[16]

Výraz

  • Allenův výraz lidského mozku CCDC142

  • Boční pohled
    Červená = nízký výraz11

  • Čelní pohled
    Zelená = vysoký výraz11

Nahoře jsou Atlas lidského mozku Allen údaje o výrazu na CCDC142, přičemž červená označuje nižší výraz a zelená označuje vyšší výraz.[17] V Homo sapiens mozku, bylo zjištěno, že CCDC142 je v mozková kůra, thalamus a hypotalamus. CCDC142 je také vysoce vyjádřen v substantia nigra, pons, klaustrum, a mesencephalon.[17] Existuje také relativně vyšší exprese CCDC142 v ústa a brzlík.[18]

  • Data výrazů NCBI GEO

  • Experiment vyřazení 2/3 MEKK13

  • Experiment poškození myokardu13

  • Experiment s nadměrnou expresí SNAI13

Výše uvedená experimentální data exprese ukazují mnoho možných nálezů pro CCDC142.[19] Nadměrná exprese SNAI1, a protein zinkového prstu, souvisí s redukcí exprese CCDC142 v Homo sapiens.[20] A Mus musculus knockout MEKK 2/3, které pomáhají regulovat pomocná T buňka diferenciace také vykazovala sníženou expresi CCDC142.[21] Další Mus musculus experiment se zaměřením na kardiomyopatie u myší vykazovaly nižší hladiny CCDC142 u myší s poškozeným buňky myokardu.[20]

Funkce a biochemie

Složení

CCDC142 má ve srovnání s jinými relativně typickou distribuci aminokyselin Homo sapiens bílkoviny.[5] Některé rozdíly jsou však zaznamenány v ortologech.[5] Leucin je přítomen ve velkém množství ve srovnání s jinými bílkovinami (na více než 15% bílkovin) a asparagin je přítomen v malém množství ve srovnání s jinými proteiny (na méně než 0,7% proteinu).[5]

Coiled-coil doména a RINT1_TP1 motiv CCDC142 obsahují vyšší množství leucinu vzhledem ke zbytku proteinu (na více než 16,6% oblasti), vyšší množství glutamin (na více než 8,4% regionu) a podobně nízké množství asparaginu (na méně než 0,7% regionu).[5]

Interagující proteiny

U CCDC142 nebyly nalezeny žádné proteinové interakce.

Klinický význam

Patologie a nemoci

Zisk počtu kopií v lokusech CCDC142, včetně dalších 25 genů, ukázal fenotyp vývojového zpoždění a významné vývojové nebo morfologické fenotypy.[22] Jeden výsledek se ztrátou počtu kopií v lokusech CCDC142, včetně dalších 29 genů, ukázal fenotypy malého vzrůstu, abnormálního tvaru obličeje, opožděného vývoje řeči a jazyka, překrývající se špičky, zpomalení nitroděložního růstu, patent ductus arteriosus a zpožděný hrubý vývoj motoru.[22] Účinek CCDC142 však mohl být u těchto fenotypů zmaten, protože v mnoha dalších genomových sekcích byly také abnormality.

Mutace

V genu CCDC142 se nachází řada SNP. Některé z nich v promotér region a 5 ’UTR jsou v kotevních sekvencích pro transkripční faktory a ovlivní vazbu transkripčních faktorů, pokud jsou změněny.

V kódující sekvenci proteinu je mnoho SNP, které mění aminokyselinové složení CCDC142. Jeden SNP s vysokou mírou prevalence v populaci (1,8%) je pozoruhodný svou změnou v chemii, s tyrosin k asparaginovému posunu na aminokyselině 548.[15]

Ve velkém je také řada SNP 3 ‘UTR genu, přičemž mnoho z nich se váže na oblasti obsahující struktury kmenových smyček v mRNA. SNP s mírou prevalence 7,7% (guanin na adenosin na bp4285) je v 3 'UTR, ale není umístěn v konzervované oblasti smyčky kmene.[15]

Tyto SNP byly anotovány v Konceptuálním překladu umístěném v části Protein výše.

Zarovnání více sekvencí

  • Vzdálené ortologové vícenásobné sekvenční zarovnání CCDC142
  • CCDCMSA1.png
  • CCDCMSA2.png

  • Fialová = Podobná chemie aminokyselin
    Modrá = stejná aminokyselina

  • CCDCMSA4.png
  • CCDCMSA5.png

Ve vícenásobném zarovnání sekvence výše (vytvořeno pomocí CLUSTALW a programy TEXSHADE na SDSC Biology Workbench), organismy jsou označeny prvním písmenem svého rodu a prvními dvěma písmeny svého druhu. Celý protein CCDC142 je u savců vysoce konzervovaný.[5] Regiony obsahující Homo sapiens doména coiled-coil a oblast motivu RINT1_TIP1 jsou vysoce konzervované ve vzdálených homologech.[5] 12 z 15 aminokyselin, které se shodují napříč všemi organismy v této oblasti, je nepolárních.[5] Konzervovaná oblast 1 obsahuje převážně nepolární aminokyseliny.[5] Konzervovaná oblast 2 obsahuje převážně nepolární a bazické aminokyseliny. Konzervovaná oblast 3 obsahuje polární i nepolární aminokyseliny.[5] Konzervovaná oblast 5 obsahuje převážně nepolární a bazické aminokyseliny.[5]

Další informace o transkripčním faktoru

Anotace stránky vázající transkripční faktor
Legenda stránky vázající transkripční faktor

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i „CCDC142 doména coiled-coil obsahující 142 [Homo sapiens (člověk)] - gen - NCBI“. www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2016-05-01.
  2. ^ A b C "protein obsahující doménu coiled-coil 142 [Homo sapiens] - Protein - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2016-05-01.
  3. ^ A b C d E „CCDC142 - protein obsahující doménu coiled-coil 142 - Homo sapiens (člověk) - gen a protein CCDC142“. www.uniprot.org. Citováno 2016-05-01.
  4. ^ A b „Výsledek hledání motivu SSDB: hsa: 84865“. www.kegg.jp. Citováno 2016-05-01.
  5. ^ A b C d E F G h i j k l „SDSC Biology Workbench“.
  6. ^ „Server NetPhos 2.0“. www.cbs.dtu.dk. Citováno 2016-05-01.
  7. ^ „Memo: Předpověď methylace proteinů“. www.bioinfo.tsinghua.edu.cn. Archivovány od originál dne 2016-03-14. Citováno 2016-05-01.
  8. ^ "::: NBA-Palm - Predikce palmitoylačního webu implementovaného v naivním Bayesovském algoritmu :::". www.bioinfo.tsinghua.edu.cn. Archivovány od originál dne 2016-06-09. Citováno 2016-05-01.
  9. ^ "Program analýzy SUMOplot ™ | Naléhavé". www.abgent.com. Citováno 2016-05-01.
  10. ^ „NLS_Mapper“. nls-mapper.iab.keio.ac.jp. Citováno 2016-05-01.
  11. ^ A b Kelley, Lawrence. „Server pro rozpoznávání skládání proteinů PHYRE2“. www.sbg.bio.ic.ac.uk. Citováno 2016-05-01.
  12. ^ A b Remmert, Michael. „Quick2D“. toolkit.tuebingen.mpg.de. Citováno 2016-05-01.
  13. ^ A b C „Server I-TASSER pro predikci struktury a funkce proteinů“. zhanglab.ccmb.med.umich.edu. Citováno 2016-05-01.
  14. ^ A b C d E „Genomatix - analýza dat NGS a personalizovaná medicína“. www.genomatix.de. Citováno 2016-05-01.
  15. ^ A b C snpdev. „SNP linked to Gene (genID: 84865) Via Contig Annotation“. www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2016-05-01.
  16. ^ „RBPDB: Databáze RNA-vazebných specificit“. rbpdb.ccbr.utoronto.ca. Citováno 2016-05-01.
  17. ^ A b "Microarray Data :: Allen Brain Atlas: Human Brain". human.brain-map.org. Citováno 2016-05-01.
  18. ^ „Profil EST - Hs.430199“. www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2016-05-01.
  19. ^ geo. „Home - GEO - NCBI“. www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2016-05-01.
  20. ^ A b „GDS3596 / 1451178_at“. www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2016-05-01.
  21. ^ „GDS4795 / ILMN_3023885“. www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2016-05-01.
  22. ^ A b ClinVar. „Nebyly nalezeny žádné položky - ClinVar - NCBI“. www.ncbi.nlm.nih.gov. Citováno 2016-05-05.

Další čtení

  • Orekhova, A. S .; Sverdlová, P. S .; Spirin, P. V .; Leonova, O. G .; Popenko, V. I .; Prasolov, V. S .; Rubtsov, P. M. (01.06.2011). "Nový obousměrný promotor z lidského genomu". Molekuliarnaia Biologiia. 45 (3): 486–495. ISSN  0026-8984. PMID  21790010.