IRX1 - IRX1
Homeodoménový protein IRX-1 třídy Iroquois, také známý jako Iroquois homeobox protein 1, je protein že u lidí je kódován IRX1 gen.[4][5] Všichni členové rodiny proteinů Iroquois (IRO) sdílejí dva vysoce konzervované rysy, kódující oba a homeodomain a charakteristická IRO sekvenční motiv.[6] Je známo, že členové této rodiny hrají ve vzorcích časných embryí řadu rolí.[4] IRX1 bylo také prokázáno, že působí jako gen potlačující nádor v několika formách rakovina.[7][8][9][10]
Role ve vývoji
IRX1 je členem Iroquois homeobox genová rodina. Členové této rodiny hrají při tvorbě vzorů v embryích mnoha druhů obratlovců a bezobratlých více rolí.[4][11] Předpokládá se, že geny IRO fungují na začátku vývoje, aby definovaly velká území, a později ve vývoji pro další specifikaci vzorování.[6] Experimentální data naznačují, že role IRX1 u obratlovců mohou zahrnovat vývoj a tvorbu plic, končetin, srdce, očí a nervového systému.[12][13][14][15][16][17]
Gen
Přehled
IRX1 se nachází na předním řetězci DNA (viz Smysl (molekulární biologie) ) z chromozom 5, z pozice 3596054 - 3601403 na místě 5p15,3.[4] Produkt lidského genu je 1858 základní pár mRNA se 4 předpokládanými exony u lidí.[18] Analýza promotoru byla provedena pomocí El Dorado skrz Genomatix stránka softwaru.[19] Předpovězená promotorová oblast zabírá 1040 párů bází z pozice 3595468 až 3595468 na předním řetězci chromozomu 5.
Genové sousedství
IRX1 je relativně izolovaný, z pozice 3177835 - 5070004 nebyly nalezeny žádné další geny kódující protein.[4]
Výraz
Microarray a RNA sekv data naznačují, že IRX1 je všudypřítomně exprimován v nízkých hladinách v dospělých tkáních, přičemž nejvyšší relativní hladiny exprese se vyskytují v tkáních srdce, tuků, ledvin a prsu.[20][21] Střední až vysoké hladiny jsou také indikovány v plicích, prostatě a žaludku.[21][22] Analýza promotéra s El Dorado program od Genomatix předpověděl, že exprese IRX1 je regulována faktory, které zahrnují E2F buněčný cyklus regulátory, NRF1 a ZF5,[23] a brachyury.[19] Data výrazů z lidských, myších a vyvíjejících se mozků myší jsou k dispozici Atlas mozku Allen.[24]
Protein
Vlastnosti a vlastnosti
Zralý protein IRX1 má 480 aminokyselina zbytky, s a molekulová hmotnost 49 600 Daltoni a izoelektrický bod ze dne 5.7. A VÝBUCH hledání odhalilo, že IRX1 obsahuje dvě vysoce konzervované domény: homeodoménu a charakteristický IRO motiv neznámé funkce.[25] Homeodoména patří do třídy homeodomén TALE (prodloužení o tři smyčky aminokyselin) a je charakterizována přidáním dalších tří aminokyselin mezi první a druhou šroubovici tří alfa helixy které tvoří doménu.[26] Přítomnost této dobře charakterizované homeodomény silně naznačuje, že IRX1 působí jako a transkripční faktor. To dále podporuje předpokládaná lokalizace IRX1 do jádro.[27] Motiv IRO je oblast po proudu od homeodomény, která se nachází pouze u členů proteinů homeodomény třídy Iroquois, ačkoli její funkce je špatně pochopena. Jeho podobnost s vnitřní oblastí EU Protein receptoru zářezu naznačuje, že může být zapojen do interakce protein-protein.[6] Kromě těchto dvou charakteristických domén obsahuje IRX1 třetí doménu ze superrodiny HARE-HTH[28] splynul s C-terminál konec homeodomény.[29] Tato doména přijímá okřídlené helix-turn-helix předpověděl, že váže DNA, a předpokládá se, že hraje roli při náboru efektorových aktivit na DNA.[28] Několik forem posttranslační modifikace jsou předpovídány, včetně SUMOylace, C-mannosylace, a fosforylace, použitím bioinformatika nástroje od EXPASY.[30] Bioinformatická analýza IRX1 s NetPhos nástroj předpověděl 71 potenciálních fosforylačních míst v celém proteinu.[31]
Interakce s proteiny
Potenciální partneři interagující s proteiny pro IRX1 byli nalezeni pomocí výpočetních nástrojů. The TĚTIVA databáze uvádí devět domnělých interagujících partnerů podporovaných dolování textu důkazy, ačkoli bližší analýza výsledků ukazuje malou podporu většiny těchto předpovězených interakcí.[32] Je však možné, že jeden z těchto proteinů, CDKN1A, se podílí na predikované regulaci IRX1 regulátory buněčného cyklu E2F.[19][32]
Zachování
Ortology
IRX1 má vysoký stupeň ochrany napříč druhy obratlovců a bezobratlých. Celý protein je plněji konzervován prostřednictvím druhů obratlovců, zatímco pouze homeodoména a IRO motiv jsou konzervovány ve vzdálenějších homologech.[11]Homologní sekvence byly nalezeny u druhů jako vzdáleně příbuzné lidé jako prasečí škrkavka Ascaris suum z rodiny Ascarididae pomocí nástroje BLAST a nástroje ALIGN prostřednictvím San Diego Super Computer Biology Workbench.[25] Následuje tabulka popisující evoluční zachování IRX1.
| Rod Druh | Společný název organismu | Divergence from Humans (MYA) [33] | NCBI proteinové přístupové číslo | Identita sekvence [25] | Délka bílkovin | Společný genový název |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Homo sapiens[29] | Lidé | -- | NP_077313 | 100% | 480 | IRX-1 |
| Pongo abelii[34] | Orangutan sumaterský | 15.7 | XP_002815448 | 99% | 480 | IRX-1 |
| Bos taurus[35] | Dobytek | 94.2 | XP_002696496 | 92.3% | 476 | IRX-1 |
| Mus musculus[36] | House Mouse | 92.3 | NP_034703 | 91.5% | 480 | IRX-1 |
| Rattus norvegicus[37] | Hnědá krysa | 92.3 | NP_001100801 | 90.4% | 480 | IRX-1 |
| Gallus gallus[38] | Red Junglefowl | 296 | NP_001025509 | 72.9% | 467 | IRX-1 |
| Xenopus tropicalis[39] | Západní drápá žába | 371.2 | NP_001188351 | 68% | 467 | IRX-1 |
| Latimeria chalumnae[40] | Coelacanth západoindického oceánu | 441.9 | XP_006002089 | 65.1% | 460 | Izoforma X1 podobná Irx-1-A |
| Danio rerio[41] | Zebrafish | 400.1 | NP_997067 | 61.1% | 426 | Izoforma Irx-1 1 |
| Taeniopygia guttata[42] | Zebra pěnkava | 296 | XP_002189063 | 59.7% | 400 | Irx-1-A-like |
| Astyanax mexicanus[43] | Mexická tetra | 400.1 | XP_007254591.1 | 58% | 450 | IRX-1 |
| Ophiophagus hannah[44] | Král kobra | 296 | ETE68928 | 54.5% | 387 | Irx-1-A částečné |
| Ovis aries[45] | Ovce | 94.2 | XP_004017207 | 43.3% | 260 | IRX-1 |
| Condylura cristata[46] | Krtek s hvězdným nosem | 94.2 | XP_004678440 | 41.7% | 342 | IRX-1 |
| Branchiostoma floridae[47] | Lancelet | 713.2 | ACF10237.1 | 35.5% | 461 | Izoforma Iroquois A 1 |
| Strongylocentrotus purpuratus[48] | Fialový mořský ježek | 742.9 | NP_001123285 | 31.7% | 605 | Iroquois homeobox A |
| Ascaris suum[49] | Prase škrkavka | 937.5 | F1KXE6 | 29% | 444 | IRX-1 |
| Caenorhabditis elegans[50] | Hlístice hlístice | 937.5 | NP_492533.2 | 28.6% | 377 | IRX-1 |
| Drosophila melanogaster[51] | Ovocný let | 782.7 | NP_524045 | 27% | 717 | Araukanská izoforma A |
Paralogy
IRX1 je jedním ze šesti členů proteinů homeodomény třídy Iroquois nalezených u lidí: IRX2, IRX3, IRX4, IRX5, a IRX6. IRX1, IRX2, a IRX4 se nacházejí na lidském chromozomu 5 a jejich orientace odpovídá orientaci z IRX3, IRX5, a IRX6 nalezeno na člověku chromozom 16.[6] Předpokládá se, že genomová organizace genů IRO je zachována genové shluky umožňuje společnou regulaci a zesilovač sdílení během vývoje.
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000170549 - 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.
- ^ A b C d E „Entrez Gene: iroquois homeobox 1“.
- ^ Ogura K, Matsumoto K, Kuroiwa A, Isobe T, Otoguro T, Jurecic V, Baldini A, Matsuda Y, Ogura T (2001). "Klonování a mapování chromozomů lidských a kuřecích genů Iroquois (IRX)". Cytogenet. Cell Genet. 92 (3–4): 320–5. doi:10.1159/000056921. PMID 11435706. S2CID 46509502.
- ^ A b C d Cavodeassi F, Modolell J, Gómez-Skarmeta JL (2001). „Irokézská rodina genů: od stavby těla po nervové vzorce“ (PDF). Rozvoj. 128 (15): 2847–55. PMID 11532909.
- ^ Bennett KL, Karpenko M, Lin MT, Claus R, Arab K, Dyckhoff G, Plinkert P, Herpel E, Smiraglia D, Plass C (2008). „Často methylované tumor supresorové geny v karcinomu skvamózních buněk hlavy a krku“. Cancer Res. 68 (12): 4494–9. doi:10.1158 / 0008-5472.CAN-07-6509. PMID 18559491.
- ^ Marcinkiewicz KM, Gudas LJ (2014). „Změněná epigenetická regulace genů homeoboxu v buňkách lidského karcinomu dlaždicových buněk orálních buněk“. Exp. Cell Res. 320 (1): 128–43. doi:10.1016 / j.yexcr.2013.09.011. PMC 3880227. PMID 24076275.
- ^ Guo X, Liu W, Pan Y, Ni P, Ji J, Guo L, Zhang J, Wu J, Jiang J, Chen X, Cai Q, Li J, Zhang J, Gu Q, Liu B, Zhu Z, Yu Y (2010). „Homeoboxový gen IRX1 je tumor potlačující gen u karcinomu žaludku“. Onkogen. 29 (27): 3908–20. doi:10.1038 / dne 2010.143. PMID 20440264.
- ^ Park SH, Kim SK, Choe JY, Moon Y, An S, Park MJ, Kim DS (2013). „Hypermethylace genů EBF3 a IRX1 v synoviálních fibroblastech pacientů s revmatoidní artritidou“. Mol. Buňky. 35 (4): 298–304. doi:10.1007 / s10059-013-2302-0. PMC 3887890. PMID 23456299.
- ^ A b Kerner P, Ikmi A, Coen D, Vervoort M (15. dubna 2009). "Evoluční historie genů iroquois / Irx v metazoanech". BMC Evoluční biologie. 9 (74): 74. doi:10.1186/1471-2148-9-74. PMC 2674049. PMID 19368711.
- ^ Choy SW, Cheng CW, Lee ST, Li VW, Hui MN, Hui CC, Liu D, Cheng SH (prosinec 2010). "Kaskáda irx1a a irx2a řídí psst expresi během retinogeneze". Dynamika vývoje. 239 (12): 3204–3214. doi:10.1002 / dvdy.22462. PMID 21046643. S2CID 38099649.
- ^ Cheng CW, Yan CH, Choy SW, Hui MN, Hui CC, Cheng SH (září 2007). „Zebrafish homolog irx1a je nutný pro diferenciaci serotonergních neuronů“. Dynamika vývoje. 236 (9): 2661–2667. doi:10.1002 / dvdy.21272. PMID 17685478. S2CID 142831.
- ^ Becker MB, Zülch A, Bosse A, Gruss P (srpen 2001). "Exprese Irx1 a Irx2 v časném vývoji plic". Mechanismy rozvoje. 106 (1–2): 155–158. doi:10.1016 / S0925-4773 (01) 00412-9. PMID 11472847. S2CID 16857354.
- ^ Bosse A, Zülch A, Becker MB, Torres M, Gómez-Skarmeta JL, Modolell J, Gruss P (prosinec 1997). „Identifikace rodiny genů obratlovců homeoboxů Iroquois s překrývající se expresí během časného vývoje nervového systému“. Mechanismy rozvoje. 69 (1–2): 169–181. doi:10.1016 / S0925-4773 (97) 00165-2. hdl:11858 / 00-001M-0000-0012-FE9F-5. PMID 9486539. S2CID 9655500.
- ^ Christoffels VM, Keijser AG, Houweling AC, Clout DE, Moorman AF (15. srpna 2000). "Vzorec embryonálního srdce: identifikace pěti myších genu Iroquois homeobox ve vyvíjejícím se srdci". Vývojová biologie. 224 (2): 263–274. doi:10,1006 / dbio.2000.9801. PMID 10926765.
- ^ Díaz-Hernández ME, Bustamante M, Galván-Hernández CI, Chimal-Monroy J (11. března 2013). „Irx1 a Irx2 jsou koordinovaně exprimovány a regulovány kyselinou retinovou, signalizací TGFβ a FGF během vývoje zadní končetiny kuřat“. PLOS ONE. 8 (3): e58549. doi:10.1371 / journal.pone.0058549. PMC 3594311. PMID 23505533.
- ^ „NCBI Nucleotide: IRX1“. Vyvolány January 2014. Zkontrolujte hodnoty data v:
| accessdate =(Pomoc) - ^ A b C „El Dorado“. Genomatix. Vyvolány March 2014. Zkontrolujte hodnoty data v:
| accessdate =(Pomoc) - ^ „BioGPS: IRX1“. Citováno 17. května 2014.
- ^ A b „GeneCards: IRX1“. Citováno 17. května 2014.
- ^ „GEO profil: IRX1“. Vyvolány March 2014. Zkontrolujte hodnoty data v:
| accessdate =(Pomoc) - ^ Numoto M, Yokoro K, Koshi J (24. března 1999). „ZF5, který je transkripčním represorem typu Kruppel, vyžaduje doménu zinkových prstů pro vlastní asociaci“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 256 (3): 573–578. doi:10.1006 / bbrc.1999.0375. PMID 10080939.
- ^ "Atlas mozku Allen". Vyvolány March 2014. Zkontrolujte hodnoty data v:
| accessdate =(Pomoc) - ^ A b C „Analýza IRX1“. Pracovní stůl biologie. Superpočítačové centrum v San Diegu - Kalifornská univerzita v San Diegu. Citováno 8. května 2014.[trvalý mrtvý odkaz ]
- ^ Bürglin TR (1997). „Analýza genů homeoboxů TALE superclass (MEIS, PBC, KNOX, Iroquois, TGIF) odhalila novou doménu konzervovanou mezi rostlinami a zvířaty“. Nucleic Acids Res. 25 (21): 4173–80. doi:10.1093 / nar / 25.21.4173. PMC 147054. PMID 9336443.
- ^ „Expasy: Psort“. Citováno 18. května 2014.[trvalý mrtvý odkaz ]
- ^ A b Aravind, L .; Iyer, Lakshminarayan M. (2012). „HARE-HTH a související domény: nové moduly v koordinaci epigenetických modifikací DNA a proteinů“. Buněčný cyklus. 11 (1): 119–131. doi:10,4161 / cc.11.1.18475. PMC 3272235. PMID 22186017. Citováno 17. května 2014.
- ^ A b „Protein NCBI: IRX1“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „ExPASy: Bioinformatický zdrojový portál“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „NetPhos“. Citováno 18. května 2014.
- ^ A b „STRING databáze“. Citováno 5. května 2014.
- ^ "Time Tree".
- ^ „NCBI Nucleotide: XP_002815448“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „Nukleotid NCBI: XP_002696496“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „Nukleotid NCBI: NP_034703“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „Nukleotid NCBI: NP_001100801“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „Nukleotid NCBI: NP_001025509“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „Nukleotid NCBI: NP_001188351“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „NCBI Nucleotide: XP_006002089“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „Nukleotid NCBI: NP_997067“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „NCBI Nucleotide: XP_002189063“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „Nukleotid NCBI: XP_007254591.1“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „Nukleotid NCBI: ETE68928“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „Nukleotid NCBI: XP_004017207“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „NCBI Nucleotide: XP_004678440“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „Nukleotid NCBI: ACF10237.1“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „NCBI Nucleotide: NP_001123285“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „UniProt: F1KXE6“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „NCBI Nucleotide: NP_492533.2“. Citováno 18. května 2014.
- ^ „NCBI Nucleotide: NP_524045“. Citováno 18. května 2014.
Další čtení
- Lam CY, Tam PO, Fan DS, Fan BJ, Wang DY, Lee CW, Pang CP, Lam DS (2008). „Genomové skenování mapuje nový lokus vysoké myopie na 5p15“. Investovat. Oftalmol. Vis. Sci. 49 (9): 3768–78. doi:10.1167 / iovs.07-1126. PMID 18421076.
- Cirulli ET, Kasperaviciūte D, Attix DK, Need AC, Ge D, Gibson G, Goldstein DB (2010). „Společná genetická variace a výkonnost při standardizovaných kognitivních testech“. European Journal of Human Genetics. 18 (7): 815–20. doi:10.1038 / ejhg.2010.2. PMC 2987367. PMID 20125193.
- Trynka G, Zhernakova A, Romanos J, Franke L, Hunt KA, Turner G, Bruinenberg M, Heap GA, Platteel M, Ryan AW, de Kovel C, Holmes GK, Howdle PD, Walters JR, Sanders DS, Mulder CJ, Mearin ML, Verbeek WH, Trimble V, Stevens FM, Kelleher D, Barisani D, Bardella MT, McManus R, van Heel DA, Wijmenga C (2009). „Rizikové varianty spojené s celiakií v TNFAIP3 a REL implikují pozměněnou signalizaci NF-kappaB“. Střevo. 58 (8): 1078–83. doi:10.1136 / gut.2008.169052. PMID 19240061. S2CID 17111427.
- Bonaldo MF, Lennon G, Soares MB (1996). „Normalizace a odčítání: dva přístupy k usnadnění objevování genů“. Genome Res. 6 (9): 791–806. doi:10,1101 / gr. 6.9.791. PMID 8889548.
- Lewis MT, Ross S, Strickland PA, Snyder CJ, Daniel CW (1999). "Regulované expresní vzorce IRX-2, genu homeoboxu třídy Iroquois, v lidské prsu". Cell Tissue Res. 296 (3): 549–54. doi:10,1007 / s004410051316. PMID 10370142. S2CID 37046813.
- Bennett KL, Karpenko M, Lin MT, Claus R, Arab K, Dyckhoff G, Plinkert P, Herpel E, Smiraglia D, Plass C (2008). „Často methylované tumor supresorové geny v karcinomu dlaždicových buněk hlavy a krku“. Cancer Res. 68 (12): 4494–9. doi:10.1158 / 0008-5472.CAN-07-6509. PMID 18559491.
Tento článek včlení text z United States National Library of Medicine, který je v veřejná doména.