GPATCH11 - GPATCH11

GPATCH11 je protein, který je u lidí kódován doménou G-patch domény obsahující gen proteinu 11. Gen má čtyři varianty transkriptu kódující dvě funkční proteinové izoformy a je exprimován ve většině lidských tkání. Bylo zjištěno, že protein interaguje s několika dalšími proteiny, včetně dvou ze sestřihové dráhy. Kromě toho má GPATCH11 ortology ve všech taxonomech domény eukarya.

Gen

G-patch doména obsahující protein 11 je protein, který je u lidí kódován genem GPATCH11 a umístěn na chromozomu 2, umístění 2p22.2.^[1] Obsahuje také několik aliasů včetně CCDC75 a CENPY.^[2] Gen má délku 14 484 bp a obsahuje 9 exonů. Ačkoli funkce proteinu ještě není známa, předpokládá se, že bude sloužit při vazbě nukleových kyselin a vazbě na proteiny.^[2][3]

mRNA

GPATCH11 má čtyři předpokládané varianty transkriptu, i když je známo, že pouze dva kódují funkční protein. Jeho nejdelší forma je nesestříhaná a obsahuje 9 exonů, zatímco druhá funkční varianta má 7 exonů s vyříznutými exony 3 a 4.

Tento obrázek zobrazuje varianty transkriptu GPATCH11 a byl získán od NCBI Aceview.^[4] Transkripty a a b mají známé funkční proteiny.

Protein

GPATCH11 má molekulovou hmotnost přibližně 33,3 kdal a je 285 aminokyselin dlouhý.^[2][5] Přichází také ve druhé izoformě, která je dlouhá 156 aminokyselin. Gen obsahuje doménu G-patch a doménu DUF 4138. Samotná doména G-patch je nová doména nalezená pouze v eukarya. BLAST hledání lidského genu proti bakteriím, archaeám a virům toto zjištění podporuje.^[2]

Primární struktura

Toto je primární sekvence dlouhé formy GPATCH11:

Sekvence lidského proteinu GPATCH11: Žlutá oblast zobrazuje doménu G-patch, zatímco modrá oblast zobrazuje doménu DUF.

Protein je bohatý na kyselinu glutamovou a je velmi vysoce nabitý. Kromě toho obsahuje málo aminokyselin, jako je valin, threonin, fenylalanin a prolin. Je to rozpustný protein a má jaderný exportní signál a bipartitní nukleární importní signál, což znamená, že je lokalizován v jádře.

Toto je předpovězená terciární struktura GPATCH11 získaná z I-tasseru.

Sekundární struktura

Konzervované oblasti proteinu mají a sekundární struktura složený pouze z alfa-šroubovic a regionů se svinutou cívkou.

Terciární struktura

Obrázek vpravo je předpokládaný terciární struktura GPATCH11 na základě výsledků získaných od I-tasseru. Skóre spolehlivosti bylo velmi nízké, takže spolehlivost je nejistá. Shoduje se však s predikcí sekundární struktury proteinu složeného primárně z alfa-šroubovic a stočených cívek.

Exprese proteinů

Exprese proteinu byla nalezena v endokrinním a nervovém systému spolu s očima, prsy, tlustým střevem, játry, vaječníky a dalšími 55 tkáněmi. Zjistilo se, že genová exprese je asi 1,1násobkem průměru. Nejvyšší exprese se nachází v mozku a míchě, následovaná slezinou. Existuje šest oblastí v mozku, kde je GPATCH11 exprimován nadprůměrně, včetně čichových oblastí, hipokampu, středního mozku, mostů, míchy a mozečku.^[6] Kromě toho se hladiny exprese zvyšují v rakovinné tkáni ve srovnání s normální tkání.

Předpokládané posttranslační úpravy

Používání různých nástrojů na ExPASy^[7] jsou možné následující posttranslační úpravy pro GPATCH11.

• 3 možná místa fosforylace CK2
• 6 možných míst pro fosforylaci PKC
• 2 možná místa N-mirystoylace
• 6 možných glykačních míst

Interakce s proteiny

Interakce mezi GPATCH11 a BAI3 byla zjištěna přes PSICQUIC,^[9] mentha,^[9] a STRING.^[8] Skóre spolehlivosti dané mentou je pouze 0,454, avšak podle STRING byla interakce mezi těmito dvěma proteiny experimentálně stanovena validovaným dvouhybridním přístupem. Předpokládá se, že tyto dva proteiny mají přímou fyzickou interakci. BAI3 je transmembránový protein a cílový gen p53. BAI3 může regulovat počet excitačních synapsí, které se tvoří na neuronech hipokampu, a může se podílet na inhibici angiogeneze a potlačení glioblastomu. Protože GPATCH11 má vyšší expresi než průměrný gen v hipokampu a míchě, mohlo by to být skutečná interakce.

Interakce mezi GPATCH11 a JUN by mohla být skutečná, protože JUN je jak lokalizovaný v jádru, tak asociovaný s rakovinou. GPATCH11 má tendenci mít vyšší expresi v rakovinné tkáni ve srovnání s normální tkání, takže interakce s jinými proteiny vysoce exprimovanými v rakovině se zdá být věrohodná.

Nakonec se interakce mezi GPATCH11 a ZRSR2 a GPATCH11 a U2AF1 zdají být skutečné kvůli skutečnosti, že je známo, že ZRSR2 a U2AF1 vzájemně interagují a všechny tři proteiny jsou lokalizovány v jádře.

Evoluční historie

Protein se nachází ve všech taxonomech domény eukarya, včetně jednobuněčných organismů. Zarovnání lidského genu s různými taxidy odhalilo vysokou konzervaci v oblasti domény G-patch a oblasti DUF 4187.^[2] Zarovnání s úzce souvisejícími taxidy, jako jsou ptáci a plazi, odhalilo zachování ve většině sekvence. Avšak sladění se vzdáleněji příbuznými taxidy, jako jsou houby a rostliny, mělo menší konzervaci s identitou menší než 40%, ačkoli doména G-patch a doména DUF měla stále vysokou konzervaci.^[10] Celkově je bílkovina složena převážně z nabitých aminokyselin, kyselých i bazických. Nebyly zjištěny žádné oblasti trvalé nepolarity. To znamená, že se nejedná o transmembránový protein, protože to vyžaduje dlouhou oblast nepolarity.

Získané prostřednictvím SDSC Biology Workbench. Strom zahrnuje reprezentativní ortology v doméně eukarya.

Při srovnání rychlosti vývoje GPATCH11 se známými proteiny, jako je fibrinogen a cytochrom c, se GPATCH11 vyvíjí poměrně rychle, podobně jako rychlost proteinu fibrinogenu. Nezakořeněný evoluční strom^[10] lze vidět vpravo včetně zástupců druhů od bezobratlých až po savce. To ukazuje hypotetický vztah sekvence GPATCH11 mezi různými taxony a je podporován dobou divergence taxonů od lidí, jakož i sekvenční identitou / podobností.

Homologie

Protein je mezi doménou eukarya vysoce konzervovaný. Níže uvedená tabulka uvádí řadu druhů ze všech různých taxidů, jejichž sekvence GPATCH11 byla srovnávána s lidskou sekvencí GPATCH11. Jsou znázorněny délky sekvencí proteinů, podobnosti a identity, včetně rozdílů v milionech let.

Klinický význam

Klinický význam dosud není znám, avšak GPATCH11 je v rakovinné tkáni přítomen v mnohem větším množství než normální tkáň a prokázal možnou interakci proteinů s onkogeny, takže by se mohl nějak podílet na rakovině.

Reference