CHAMP1

CHAMP1
Identifikatori
Aliasi	CHAMP1
Vanjski ID-jevi	OMIM: 616327 MGI: 1196398 HomoloGene: 18780 GeneCards: CHAMP1
Lokacija gena (čovjek)
Hrom.	Hromosom 13 (čovjek)
Kraj	114,337,626 bp
Lokacija gena (miš)
Hrom.	Hromosom 8 (miš)
Kraj	13,931,639 bp
Ontologija gena
Molekularna funkcija	• GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine; • vezivanje iona metala; • nucleic acid binding;
Ćelijska komponenta	• citoplazma; • hromosom; • Diobeno vreteno; • Primarno suženje; • citoskelet; • kondenzovani hromosom; • jedro; • kinetohor; • nukleoplazma; • Flemming body;
Biološki proces	• sister chromatid biorientation; • protein localization to microtubule; • attachment of mitotic spindle microtubules to kinetochore; • protein localization to kinetochore;
	Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
	283489
	101994
	ENSG00000198824
	ENSMUSG00000047710
	Q96JM3
	Q8K327
	NM_032436; NM_001164144; NM_001164145
	NM_181854; NM_001363455
	NP_001157616; NP_001157617; NP_115812
	NP_862902; NP_001350384
	Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek	Pogledaj/uredi – miš

Fosfoprotein 1 održavanja hromosomskog poravnavanja (CHAMP1), znan i kao protein cinkovog prsta 828 (ZNF828) je protein koji je kod ljudi kodiran genom CHAMP1.^[5]

Gen CHAMP1 mapirala je Hartz (2015), na hromosomu 13, sekvenca 13q34, na temelju poravnavanja sekvence CHAMP1 (GenBank AK074894) sa genomskom sekvencom (GRCh38).^[6]

Pravilno pričvršćivanje mikrotubula na kinetohore bitno je za preciznu segregaciju hromosoma. CHAMP1 je fosfoprotein cinkovog prsta potreban za održavanje vezanosti kinetohor–mikrotubula i poravnavanje hromosoma na metafaznoj ploči (Itoh et al., 2011).^[7]

Aminokiselinska sekvenca

Dužina polipeptidnog lanca je 812 aminokiselina, a molekulska težina 89.099 Da.^[8]

10	20	30	40	50
MEAFQELRKP	SARLECDHCS	FRGTDYENVQ	IHMGTIHPEF	CDEMDAGGLG
KMIFYQKSAK	LFHCHKCFFT	SKMYSNVYYH	ITSKHASPDK	WNDKPKNQLN
KETDPVKSPP	LPEHQKIPCN	SAEPKSIPAL	SMETQKLGSV	LSPESPKPTP
LTPLEPQKPG	SVVSPELQTP	LPSPEPSKPA	SVSSPEPPKS	VPVCESQKLA
PVPSPEPQKP	APVSPESVKA	TLSNPKPQKQ	SHFPETLGPP	SASSPESPVL
AASPEPWGPS	PAASPESRKS	ARTTSPEPRK	PSPSESPEPW	KPFPAVSPEP
RRPAPAVSPG	SWKPGPPGSP	RPWKSNPSAS	SGPWKPAKPA	PSVSPGPWKP
IPSVSPGPWK	PTPSVSSASW	KSSSVSPSSW	KSPPASPESW	KSGPPELRKT
APTLSPEHWK	AVPPVSPELR	KPGPPLSPEI	RSPAGSPELR	KPSGSPDLWK
LSPDQRKTSP	ASLDFPESQK	SSRGGSPDLW	KSSFFIEPQK	PVFPETRKPG
PSGPSESPKA	ASDIWKPVLS	IDTEPRKPAL	FPEPAKTAPP	ASPEARKRAL
FPEPRKHALF	PELPKSALFS	ESQKAVELGD	ELQIDAIDDQ	KCDILVQEEL
LASPKKLLED	TLFPSSKKLK	KDNQESSDAE	LSSSEYIKTD	LDAMDIKGQE
SSSDQEQVDV	ESIDFSKENK	MDMTSPEQSR	NVLQFTEEKE	AFISEEEIAK
YMKRGKGKYY	CKICCCRAMK	KGAVLHHLVN	KHNVHSPYKC	TICGKAFLLE
SLLKNHVAAH	GQSLLKCPRC	NFESNFPRGF	KKHLTHCQSR	HNEEANKKLM
EALEPPLEEQ	QI

Simboli

C: Cistein
D: Asparaginska kiselina
E: Glutaminska kiselina
F: Fenilalanin
G: Glicin
H: Histidin
I: Izoleucin
K: Lizin
L: Leucin
M: Metionin
N: Asparagin
P: Prolin
Q: Glutamin
R: Arginin
S: Serin
T: Treonin
V: Valin
W: Triptofan
Y: Tirozin

Kloniranje i ekspresija

Sekvenciranjem klonova dobijenih iz biblioteke cDNK frakcionisanog fetusnog mozga, Nagase et al. (2001) klonirali CHAMP1, koji su označili kao KIAA1802. Izvedeni protein sadrži 821 aminokiselinu. RT-PCR ELISA testom otkrivena je umjerena ekspresiju CHAMP1 u svim tkivima odraslih i fetusa te u određenim regijama mozga odraslih.

PCR-om biblioteke cDNK ljudskog mozga, Itoh et al (2011) klonirali su CHAMP1, koji su nazvali CAMP. Izvedeni protein od 812 aminokiselina ima dva motiva cinkovih prstiju tipa C2H2 blizu svog N-terminala i tri motiva cinkovih prstiju tipa C2H2 blizu C-kraja. Centralna regija CAMP -a sadrži 16 SPE motiva (konsenzus, PxxSPExxK), 10 WK motiva (SPxxWKxxP) i šest motiva FPE (FPExxK). Imunofluorescentna analiza mitotskih ćelija otkrila je lokalizaciju CAMP-a duž krakova hromosoma i na kinetohorima i vlaknima vretenaod prometafaze do anafaze. Analiza baza podataka otkrila je CAMP-ove ortologe u kičmenjaka, ali ne i u oblih glista, Drosophila]] ili kvasaca.

Funkcija gena

MAD2L2 ima centralnu ulogu u kontrolnoj tački sastavljanja diobenog vretena, što osigurava pravilno vezivanje kinetohor–mikrotubula svih hromozoma prije anafaze. Imunoprecipitacijskom analizom ćelija HEK293 koje eksprimiraju epitop označen MAD2L2, nakon čega je uslijedila masena spektrometrijska analiza, Itoh et al. (2011) otkrili su da je CAMP vezan za MAD2L2. Osiromašenjem CAMP-a u ćelijama HeLa, putem male interferirajuće RNK, ukinuta je lokalizacija vretena MAD2L2 i smanjen broj hromosoma poravnatih na metafaznoj ploči.

Razgradnja CAMP-a također je uzrokovalo rotaciju osi vretena, stvaranje multipolarnih vretena i nepravilnu debljinu K-vlakana. Snimanje živih CAMP-nokdaun ćelija pokazalo je odloženo poravnavanje hromosoma, mikrotubule vezane kinetohorima koje nikada nisu prešle u debela K-vlakna, i parove kinetohora koje su se postepeno istiskivali iz metafazne ploče tokom produženog mitotskog zastoja. Mitotska fosforilacija CAMP-a na više serina bila je bitna za poravnavanje hromosoma. CAMP je kolokaliziran sa CENPE i CENPF na kinetohorima, ali nije direktno stupio u interakciju s tim proteinima. Trostruka razgradnja CAMP-a, CENPE-a i CENPF-a nije imala aditivni učinak na poravnavanje hromosoma, što ukazuje na to da ti proteini djeluju na isti način. Analiza domena otkrila je da je WK regija CAMP-vezanog MAD2L2, SPE motivi fosforilirani tokom mitoze, da su FPE motivi uključeni u lokalizaciju vretena/kinetohora, a domeni C-terminalnih cinkovih prstiju CAMP-a uključeni u lokalizaciju hromosoma i vretena. C-terminalni domen CAMP-a također je imala inhibitorni učinak na poravnanje kromosoma, a fosforilacija serina u FPE regiji ublažio je ovu inhibiciju.

Molekulska genetika

Koristeći kombinaciju sekvenciranja egzoma i otkrivanja hromosomskih preuređenja zasnovanih na sekvenci, studija dešifriranja razvojnih poremećaja (2015.) ispitala je 1.133 djece s teškim nedijagnosticiranim razvojnim poremećajima i njihove roditelje. Autori su identifikovali dva pacijenta sa autosomno dominantnom mentalnom retardacijom-40 (MRD40), dismorfnim karakteristikama i urođenim anomalijama koji su imali de novo mutaciju gubitka funkcije u genu CHAMP1. Nisu provedena funkcionalna ispitivanja. U pet nepovezanih pacijenata s MRD40, Hempel et al (2015) identifikovali su četitiri različite de novo heterozigotne skraćene mutacije u genu CHAMP1.^[9]

Mutacije su pronađene sekvenciranjem egzoma i potvrđene Sangerovim sekvenciranjem. Funkcionalne studije varijanti nisu provedene, ali predviđeno je da će sve rezultirati krnjim proteinom koji nema funkcionalno važan C-terminalni domen, koji regulira lokalizaciju CHAMP1 na hromosomima i mitotskom vretenu, dajući tako mehaničko razumijevanje njihove patogenosti. Podatke o jednom od pacijenata objavili su Rauch et al. (2012).^[10]

Reference

^ ^a ^b ^c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000198824 - Ensembl, maj 2017
^ ^a ^b ^c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000047710 - Ensembl, maj 2017
^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^ "Entrez Gene: C13orf8 chromosome 13 open reading frame 8".
^ Hartz, P. A. Personal Communication. Baltimore, Md. 4/17/2015.
^ Itoh, G., Kanno, S., Uchida, K. S. K., Chiba, S., Sugino, S., Watanabe, K., Mizuno, K., Yasui, A., Hirota, T., Tanaka, K. CAMP (C13orf8, ZNF828) is a novel regulator of kinetochore-microtubule attachment. EMBO J. 30: 130-144, 2011. PubMed: 21063390
^ "UniProt, Q96JM3". Pristupljeno 11. 9. 2017.
^ Hempel, M., Cremer, K., Ockeloen, C. W., Lichtenbelt, K. D., Herkert, J. C., Denecke, J., Haack, T. B., Zink, A. M., Becker, J., Wohlleber, E., Johannsen, J., Alhaddad, B., Pfundt, R., Fuchs, S., Wieczorek, D., Strom, T. M., van Gassen, K. L. I., Kleefstra, T., Kubisch, C., Engels, H., Lessel, D. De novo mutations in CHAMP1 cause intellectual disability with severe speech impairment. Am. J. Hum. Genet. 97: 493-500, 2015. PubMed: 26340335
^ Rauch et al. (2012): Deciphering Developmental Disorders Study. Large-scale discovery of novel genetic causes of developmental disorders. Nature 519: 223-228, 2015. PubMed: 25533962

Dopunska literatura

Olsen JV, Blagoev B, Gnad F, Macek B, Kumar C, Mortensen P, Mann M (novembar 2006). "Global, in vivo, and site-specific phosphorylation dynamics in signaling networks". Cell. 127 (3): 635–48. doi:10.1016/j.cell.2006.09.026. PMID 17081983.
Beausoleil SA, Villén J, Gerber SA, Rush J, Gygi SP (oktobar 2006). "A probability-based approach for high-throughput protein phosphorylation analysis and site localization". Nature Biotechnology. 24 (10): 1285–92. doi:10.1038/nbt1240. PMID 16964243.
Beausoleil SA, Jedrychowski M, Schwartz D, Elias JE, Villén J, Li J, Cohn MA, Cantley LC, Gygi SP (august 2004). "Large-scale characterization of HeLa cell nuclear phosphoproteins". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (33): 12130–5. doi:10.1073/pnas.0404720101. PMC 514446. PMID 15302935.
Nagase T, Nakayama M, Nakajima D, Kikuno R, Ohara O (april 2001). "Prediction of the coding sequences of unidentified human genes. XX. The complete sequences of 100 new cDNA clones from brain which code for large proteins in vitro". DNA Research. 8 (2): 85–95. doi:10.1093/dnares/8.2.85. PMID 11347906.

Vanjski linkovi

Lokacija ljudskog genoma CAMP i stranica sa detaljima o genu CAMP u UCSC Genome Browseru.
Lokacija ljudskog genoma CHAMP1 i stranica sa detaljima o genu CHAMP1 u UCSC Genome Browseru.

[refGRCh38Ensembl-1] GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000198824 - Ensembl, maj 2017

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000047710 - Ensembl, maj 2017

[3] "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.

[4] "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.

[entrez-5] "Entrez Gene: C13orf8 chromosome 13 open reading frame 8".

[6] Hartz, P. A. Personal Communication. Baltimore, Md. 4/17/2015.

[7] Itoh, G., Kanno, S., Uchida, K. S. K., Chiba, S., Sugino, S., Watanabe, K., Mizuno, K., Yasui, A., Hirota, T., Tanaka, K. CAMP (C13orf8, ZNF828) is a novel regulator of kinetochore-microtubule attachment. EMBO J. 30: 130-144, 2011. PubMed: 21063390

[UniProt-8] "UniProt, Q96JM3". Pristupljeno 11. 9. 2017.

[9] Hempel, M., Cremer, K., Ockeloen, C. W., Lichtenbelt, K. D., Herkert, J. C., Denecke, J., Haack, T. B., Zink, A. M., Becker, J., Wohlleber, E., Johannsen, J., Alhaddad, B., Pfundt, R., Fuchs, S., Wieczorek, D., Strom, T. M., van Gassen, K. L. I., Kleefstra, T., Kubisch, C., Engels, H., Lessel, D. De novo mutations in CHAMP1 cause intellectual disability with severe speech impairment. Am. J. Hum. Genet. 97: 493-500, 2015. PubMed: 26340335

[10] Rauch et al. (2012): Deciphering Developmental Disorders Study. Large-scale discovery of novel genetic causes of developmental disorders. Nature 519: 223-228, 2015. PubMed: 25533962

[5]

[1]

[2]

[3]

[4]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]