Exonukleáza 1 - Exonuclease 1

EXO1
Dostupné struktury
PDB	Hledání ortologu: PDBe RCSB
Seznam id kódů PDB
	3QE9, 3QEA, 3QEB
Identifikátory
Aliasy	EXO1, HEX1, hExoI, exonukleáza 1
Externí ID	OMIM: 606063 MGI: 1349427 HomoloGene: 31352 Genové karty: EXO1
Umístění genu (člověk)
Chr.	Chromozom 1 (lidský)
Konec	241,895,148 bp
Umístění genu (myš)
Chr.	Chromozom 1 (myš)
Konec	175,913,489 bp
Exprese RNA vzor
	Další údaje o referenčních výrazech
Genová ontologie
Molekulární funkce	• aktivita endonukleázy; • aktivita dvouvláknové DNA 5'-3 'exodeoxyribonukleázy; • jednovláknová aktivita DNA 5'-3 'exodeoxyribonukleázy; • Vazba DNA; • 5'-3 'exonukleázová aktivita; • aktivita nukleázy; • Aktivita hybridní ribonukleázy RNA-DNA; • GO: 0001948 vazba na proteiny; • Aktivita 5'-3 'exodeoxyribonukleázy; • aktivita klapkové endonukleázy; • vazba chromatinu; • aktivita exonukleázy; • aktivita hydrolázy, působící na esterové vazby; • katalytická aktivita; • aktivita hydrolázy; • vazba kovových iontů; • dvouřetězcová vazba DNA; • Aktivita 5'-chlopně endonukleázy;
Buněčná složka	• buněčné jádro; • nukleoplazma; • jaderné těleso; • buněčná membrána;
Biologický proces	• DNA rekombinace; • proces imunitního systému; • humorální imunitní odpověď zprostředkovaná cirkulujícím imunoglobulinem; • oprava nesouladu; • buněčná odpověď na stimul poškození DNA; • somatická hypermutace imunoglobulinových genů; • GO: 0007126 meiotický buněčný cyklus; • přepínání izotypů; • Oprava DNA; • Hydrolýza RNA fosfodiesterovou vazbou, endonukleolytická; • hydrolýza fosfodiesterové vazby nukleové kyseliny; • replikace DNA; • t-kruh formace; • zpracování dvouřetězcového zlomu meiotické DNA; • regulace přenosu signálu mediátorem třídy p53;
	Zdroje:Amigo / QuickGO
Ortology
	9156
	26909
	ENSG00000174371
	ENSMUSG00000039748
	Q9UQ84; Q5T397
	Q9QZ11
	NM_003686; NM_006027; NM_130398; NM_001319224
	NM_012012
	NP_001306153; NP_003677; NP_006018; NP_569082
	NP_036142
	Wikidata
Zobrazit / upravit člověka	Zobrazit / upravit myš

Exonukleáza 1 je enzym že u lidí je kódován EXO1 gen.^[5]^[6]^[7]

Tento gen kóduje a protein s aktivitou 5 'až 3' exonukleázou stejně jako RNáza aktivita (aktivita endonukleázy štěpící RNA na DNA / RNA hybrid).^[8] Je to podobné proteinu Saccharomyces cerevisiae Exo1, který interaguje s Msh2 a který se podílí na Oprava nesouladu DNA a homologní rekombinace. Alternativní sestřih tohoto genu vede ke třem variantám transkriptu kódujícím dvě různé izoformy.^[7]

Redukční dělení buněk

Současný model meiotické rekombinace, iniciovaný dvouvláknovým zlomem nebo mezerou, následovaný párováním s homologním chromozomem a invazí vlákna, aby se zahájil proces rekombinační opravy. Oprava mezery může vést k crossover (CO) nebo non-crossover (NCO) z přilehlých oblastí. Předpokládá se, že k rekombinaci CO dochází u modelu Double Holliday Junction (DHJ), znázorněného vpravo nahoře. Předpokládá se, že NCO rekombinanty se vyskytují primárně na modelu Synthesis Dependent Strand Annealing (SDSA), ilustrovaném vlevo nahoře. Většina událostí rekombinace se zdá být typu SDSA.

ExoI je nezbytný pro meiotický postup prostřednictvím metafáze I v začínajících kvasinkách Saccharomyces cerevisiae a myší.^[9]^[10]

Rekombinace během meiózy je často iniciována DNA dvouřetězcovým zlomem (DSB), jak je znázorněno v doprovodném diagramu. Během rekombinace jsou části DNA na 5 'koncích zlomu odříznuty v procesu zvaném resekce. V invaze pramenů krok, který následuje, převislý 3 'konec zlomené molekuly DNA "napadne" DNA a homologní chromozom to není zlomené, tvořící a posunovací smyčka (D-smyčka ). Po invazi řetězce může další sled událostí následovat buď ze dvou hlavních cest vedoucích k crossover (CO) nebo non-crossover (NCO) rekombinantní (viz Genetická rekombinace a Homologní rekombinace ). Cesta vedoucí k CO zahrnuje dvojnásobek Křižovatka Holliday (DHJ) střední. Aby byla dokončena rekombinace CO, je třeba vyřešit Hollidayovy křižovatky.

V době redukční dělení buněk v S. cerevisiae, transkripce genu Exo1 je vysoce indukovaný.^[9] V meiotických buňkách Exo1 mutace snižuje zpracování DSB a frekvenci CO.^[9] Exo1 má dvě časově a biochemicky odlišné funkce v meiotické rekombinaci.^[11] Nejprve Exo1 působí jako 5'– 3 ‘nukleáza k resekci konců DSB. Později v procesu rekombinace působí Exo1, aby usnadnil rozlišení DHJ na CO, nezávisle na jeho aktivitách nukleáz. Při řešení DHJ působí Exo 1 společně s MLH1 -MLH3 heterodimer (MutL gama) a Sgs1 (ortolog z Bloomův syndrom helikáza ) k definování cesty štěpení společné molekuly, která produkuje většinu křížení.^[12]

Samci myší s nedostatkem Exo1 jsou schopni normálního postupu v pachynémovém stadiu meiózy, ale většina zárodečných buněk selhává v normálním postupu do metafáze I kvůli dynamické ztrátě chiasmat.^[10]

Interakce

Ukázalo se, že exonukleáza 1 komunikovat s MSH2^[6]^[13]^[14] a MLH1.^[14]

Reference

^ ^A ^b ^C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000174371 - Ensembl, Květen 2017
^ ^A ^b ^C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000039748 - Ensembl, Květen 2017
^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
^ Wilson DM III, Carney JP, Coleman MA, Adamson AW, Christensen M, Lamerdin JE (září 1998). „Hex1: nový člen rodiny lidských nukleázových Rad2 s homologií s kvasinkovou exonukleázou 1“. Nucleic Acids Res. 26 (16): 3762–8. doi:10.1093 / nar / 26.16.3762. PMC 147753. PMID 9685493.
^ ^A ^b Schmutte C, Marinescu RC, Sadoff MM, Guerrette S, Overhauser J, Fishel R (listopad 1998). "Lidská exonukleáza I interaguje s proteinem hMSH2 pro opravu nesouladu". Cancer Res. 58 (20): 4537–42. PMID 9788596.
^ ^A ^b „Entrez Gene: EXO1 exonukleáza 1“.
^ Qiu J, Qian Y, Chen V, Guan MX, Shen B (červen 1999). „Lidská exonukleáza 1 funkčně doplňuje své kvasinkové homology při rekombinaci DNA, odstraňování RNA primerů a vyhýbání se mutacím“. J. Biol. Chem. 274 (25): 17893–900. doi:10.1074 / jbc.274.25.17893. PMID 10364235.
^ ^A ^b ^C Tsubouchi H, Ogawa H (2000). "Role Exo1 pro opravu dvouřetězcových zlomů DNA a meiotické křížení v Saccharomyces cerevisiae". Mol. Biol. Buňka. 11 (7): 2221–33. doi:10,1091 / mbc.11.7.2221. PMC 14915. PMID 10888664.
^ ^A ^b Wei K, Clark AB, Wong E, Kane MF, Mazur DJ, Parris T, Kolas NK, Russell R, Hou H, Kneitz B, Yang G, Kunkel TA, Kolodner RD, Cohen PE, Edelmann W (2003). „Inaktivace exonukleázy 1 u myší vede k opravným chybám nesouladu DNA, zvýšené náchylnosti k rakovině a mužské a ženské sterilitě.“. Genes Dev. 17 (5): 603–14. doi:10.1101 / gad.1060603. PMC 196005. PMID 12629043.
^ Zakharyevich K, Ma Y, Tang S, Hwang PY, Boiteux S, Hunter N (2010). „Dočasně a biochemicky odlišné aktivity Exo1 během meiózy: resekce dvouvláknového zlomu a rozlišení dvojitých Hollidayových spojení“. Mol. Buňka. 40 (6): 1001–15. doi:10.1016 / j.molcel.2010.11.032. PMC 3061447. PMID 21172664.
^ Zakharyevich K, Tang S, Ma Y, Hunter N (2012). „Vymezení cest štěpení molekul kloubu v meióze identifikuje crossover-specifickou rezolvázu“. Buňka. 149 (2): 334–47. doi:10.1016 / j.cell.2012.03.023. PMC 3377385. PMID 22500800.
^ Rasmussen, LJ; Rasmussen M; Lee B; Rasmussen AK; Wilson DM; Nielsen F C; Bisgaard H C (červen 2000). "Identifikace faktorů interagujících s hMSH2 ve fetálních játrech s využitím kvasinkového dvouhybridního systému. In vivo interakce prostřednictvím C-koncových domén hEXO1 a hMSH2 a komparativní analýza exprese". Mutat. Res. 460 (1): 41–52. CiteSeerX 10.1.1.614.1507. doi:10.1016 / S0921-8777 (00) 00012-4. ISSN 0027-5107. PMID 10856833.
^ ^A ^b Schmutte, C; Sadoff M M; Podložka KS; Acharya S; Fishel R (srpen 2001). „Interakce opravných proteinů nesouladu DNA s lidskou exonukleázou I“. J. Biol. Chem. 276 (35): 33011–8. doi:10,1074 / jbc.M102670200. ISSN 0021-9258. PMID 11427529.

Další čtení

Liberti SE, Rasmussen LJ (2005). „Je hEXO1 gen predisponující k rakovině?“. Mol. Cancer Res. 2 (8): 427–32. PMID 15328369.
Holle GE (1985). „[Patofyziologie vředové choroby]“. Langenbecks Archiv für Chirurgie. 366: 81–7. doi:10.1007 / bf01836609. PMID 2414623.
Bonaldo MF, Lennon G, Soares MB (1997). „Normalizace a odčítání: dva přístupy k usnadnění objevování genů“. Genome Res. 6 (9): 791–806. doi:10,1101 / gr. 6.9.791. PMID 8889548.
Tishkoff DX, Amin NS, Viars CS a kol. (1998). „Identifikace lidského genu kódujícího homolog Saccharomyces cerevisiae EXO1, exonukleázy zapojené do opravy a rekombinace nesouladu“. Cancer Res. 58 (22): 5027–31. PMID 9823303.
Qiu J, Qian Y, Chen V a kol. (1999). „Lidská exonukleáza 1 funkčně doplňuje své kvasinkové homology při rekombinaci DNA, odstraňování RNA primerů a vyhýbání se mutacím“. J. Biol. Chem. 274 (25): 17893–900. doi:10.1074 / jbc.274.25.17893. PMID 10364235.
Lee BI, Wilson DM (2000). „Doména RAD2 lidské exonukleázy 1 vykazuje aktivity exonukleázy od 5 'do 3' a specifické pro endonukleázu ve struktuře klapky.“. J. Biol. Chem. 274 (53): 37763–9. doi:10.1074 / jbc.274.53.37763. PMID 10608837.
Rasmussen LJ, Rasmussen M, Lee B a kol. (2000). "Identifikace faktorů interagujících s hMSH2 ve fetálních játrech s využitím kvasinkového dvouhybridního systému. In vivo interakce prostřednictvím C-koncových domén hEXO1 a hMSH2 a komparativní analýza exprese". Mutat. Res. 460 (1): 41–52. CiteSeerX 10.1.1.614.1507. doi:10.1016 / S0921-8777 (00) 00012-4. PMID 10856833.
Wu Y, Berends MJ, Post JG a kol. (2001). „Germline mutace genu EXO1 u pacientů s dědičným nepolypózním kolorektálním karcinomem (HNPCC) a atypickými formami HNPCC“. Gastroenterologie. 120 (7): 1580–7. doi:10.1053 / gast.2001.25117. PMID 11375940.
Schmutte C, Sadoff MM, Shim KS a kol. (2001). „Interakce opravných proteinů nesouladu DNA s lidskou exonukleázou I.“ J. Biol. Chem. 276 (35): 33011–8. doi:10,1074 / jbc.M102670200. PMID 11427529.
Jäger AC, Rasmussen M, Bisgaard HC a kol. (2001). „HNPCC mutace v genu pro opravu nesouladu lidské DNA hMLH1 ovlivňují sestavu komplexů hMutLalpha a hMLH1-hEXO1“. Onkogen. 20 (27): 3590–5. doi:10.1038 / sj.onc.1204467. PMID 11429708.
Genschel J, Bazemore LR, Modrich P (2002). „Lidská exonukleáza I je nutná pro opravu nesouladu 5 'a 3'". J. Biol. Chem. 277 (15): 13302–11. doi:10,1074 / jbc.M111854200. PMID 11809771.
Lee Bi BI, Nguyen LH, Barsky D a kol. (2002). "Molekulární interakce lidského Exo1 s DNA". Nucleic Acids Res. 30 (4): 942–9. doi:10.1093 / nar / 30.4.942. PMC 100345. PMID 11842105.
Sun X, Zheng L, Shen B (2002). "Funkční změny mutantů lidské exonukleázy 1 identifikované u atypického syndromu dědičné nepolypózy kolorektálního karcinomu". Cancer Res. 62 (21): 6026–30. PMID 12414623.
Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH a kol. (2003). „Generování a počáteční analýza více než 15 000 lidských a myších cDNA sekvencí plné délky“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99 (26): 16899–903. Bibcode:2002PNAS ... 9916899M. doi:10.1073 / pnas.242603899. PMC 139241. PMID 12477932.
Jagmohan-Changur S, Poikonen T, Vilkki S a kol. (2003). „Varianty EXO1 se běžně vyskytují v normální populaci: důkazy proti roli v dědičném nepolypózním kolorektálním karcinomu“. Cancer Res. 63 (1): 154–8. PMID 12517792.
Sharma S, Sommers JA, Driscoll HC a kol. (2003). „Aktivity exonukleolytické a endonukleolytické štěpení lidské exonukleázy 1 jsou stimulovány interakcí s karboxylterminální oblastí proteinu Wernerova syndromu“. J. Biol. Chem. 278 (26): 23487–96. doi:10,1074 / jbc.M212798200. PMID 12704184.
Alam NA, Gorman P, Jaeger EE a kol. (2004). „Germine delece EXO1 nezpůsobují kolorektální nádory a léze, které jsou pro EXO1 nulové, nemají mikrosatelitní nestabilitu“. Genetika rakoviny. Cytogenet. 147 (2): 121–7. doi:10.1016 / S0165-4608 (03) 00196-1. PMID 14623461.
Genschel J, Modrich P (2004). „Mechanismus 5'-řízené excize při opravě nesouladu člověka“. Mol. Buňka. 12 (5): 1077–86. doi:10.1016 / S1097-2765 (03) 00428-3. PMID 14636568.

[refGRCh38Ensembl-1] A ^b ^C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000174371 - Ensembl, Květen 2017

[refGRCm38Ensembl-2] A ^b ^C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000039748 - Ensembl, Květen 2017

[3] „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.

[4] „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.

[pmid9685493-5] Wilson DM III, Carney JP, Coleman MA, Adamson AW, Christensen M, Lamerdin JE (září 1998). „Hex1: nový člen rodiny lidských nukleázových Rad2 s homologií s kvasinkovou exonukleázou 1“. Nucleic Acids Res. 26 (16): 3762–8. doi:10.1093 / nar / 26.16.3762. PMC 147753. PMID 9685493.

[pmid9788596-6] A ^b Schmutte C, Marinescu RC, Sadoff MM, Guerrette S, Overhauser J, Fishel R (listopad 1998). "Lidská exonukleáza I interaguje s proteinem hMSH2 pro opravu nesouladu". Cancer Res. 58 (20): 4537–42. PMID 9788596.

[entrez-7] A ^b „Entrez Gene: EXO1 exonukleáza 1“.

[8] Qiu J, Qian Y, Chen V, Guan MX, Shen B (červen 1999). „Lidská exonukleáza 1 funkčně doplňuje své kvasinkové homology při rekombinaci DNA, odstraňování RNA primerů a vyhýbání se mutacím“. J. Biol. Chem. 274 (25): 17893–900. doi:10.1074 / jbc.274.25.17893. PMID 10364235.

[Tsubouchi-9] A ^b ^C Tsubouchi H, Ogawa H (2000). "Role Exo1 pro opravu dvouřetězcových zlomů DNA a meiotické křížení v Saccharomyces cerevisiae". Mol. Biol. Buňka. 11 (7): 2221–33. doi:10,1091 / mbc.11.7.2221. PMC 14915. PMID 10888664.

[Wei-10] A ^b Wei K, Clark AB, Wong E, Kane MF, Mazur DJ, Parris T, Kolas NK, Russell R, Hou H, Kneitz B, Yang G, Kunkel TA, Kolodner RD, Cohen PE, Edelmann W (2003). „Inaktivace exonukleázy 1 u myší vede k opravným chybám nesouladu DNA, zvýšené náchylnosti k rakovině a mužské a ženské sterilitě.“. Genes Dev. 17 (5): 603–14. doi:10.1101 / gad.1060603. PMC 196005. PMID 12629043.

[Zakharyevich-11] Zakharyevich K, Ma Y, Tang S, Hwang PY, Boiteux S, Hunter N (2010). „Dočasně a biochemicky odlišné aktivity Exo1 během meiózy: resekce dvouvláknového zlomu a rozlišení dvojitých Hollidayových spojení“. Mol. Buňka. 40 (6): 1001–15. doi:10.1016 / j.molcel.2010.11.032. PMC 3061447. PMID 21172664.

[pmid22500800-12] Zakharyevich K, Tang S, Ma Y, Hunter N (2012). „Vymezení cest štěpení molekul kloubu v meióze identifikuje crossover-specifickou rezolvázu“. Buňka. 149 (2): 334–47. doi:10.1016 / j.cell.2012.03.023. PMC 3377385. PMID 22500800.

[pmid10856833-13] Rasmussen, LJ; Rasmussen M; Lee B; Rasmussen AK; Wilson DM; Nielsen F C; Bisgaard H C (červen 2000). "Identifikace faktorů interagujících s hMSH2 ve fetálních játrech s využitím kvasinkového dvouhybridního systému. In vivo interakce prostřednictvím C-koncových domén hEXO1 a hMSH2 a komparativní analýza exprese". Mutat. Res. 460 (1): 41–52. CiteSeerX 10.1.1.614.1507. doi:10.1016 / S0921-8777 (00) 00012-4. ISSN 0027-5107. PMID 10856833.

[pmid11427529-14] A ^b Schmutte, C; Sadoff M M; Podložka KS; Acharya S; Fishel R (srpen 2001). „Interakce opravných proteinů nesouladu DNA s lidskou exonukleázou I“. J. Biol. Chem. 276 (35): 33011–8. doi:10,1074 / jbc.M102670200. ISSN 0021-9258. PMID 11427529.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]