Niemann-Pickova bolest tip C1 (NPC1) je bolest membranskog proteina koji kod sisara posreduje u unutarćelijsom prometu holesterola. Kod ljudi protein je kodiran genom NPC1, sa pozicijom 18q11.[5][6]

NPC1
Dostupne strukture
PDBPretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova

3GKH, 3GKI, 3GKJ, 5F1B, 5F18, 5HNS, 3JD8, 5I31, 5JNX

Identifikatori
AliasiNPC1
Vanjski ID-jeviOMIM: 607623 MGI: 1097712 HomoloGene: 228 GeneCards: NPC1
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 18 (čovjek)
Hrom.Hromosom 18 (čovjek)[1]
Hromosom 18 (čovjek)
Genomska lokacija za NPC1
Genomska lokacija za NPC1
Bend18q11.2Početak23,506,184 bp[1]
Kraj23,586,506 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 18 (miš)
Hrom.Hromosom 18 (miš)[2]
Hromosom 18 (miš)
Genomska lokacija za NPC1
Genomska lokacija za NPC1
Bend18 A1|18 6.15 cMPočetak12,322,749 bp[2]
Kraj12,369,457 bp[2]
Obrazac RNK ekspresije
Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena
Molekularna funkcija virus receptor activity
lipid transporter activity
sterol transporter activity
cholesterol binding
GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine
transmembrane signaling receptor activity
signaling receptor activity
Ćelijska komponenta integral component of membrane
Vezikula
endozom
Golđijev aparat
nuclear envelope
membrana
late endosome membrane
ćelijska membrana
integral component of plasma membrane
extracellular region
Endoplazmatski retikulum
perinuklearno područje citoplazme
Lipidni splav
Lizozom
Egzosom
lysosomal membrane
integral component of lysosomal membrane
Biološki proces cellular response to steroid hormone stimulus
steroid metabolic process
response to cadmium ion
Endocitoza
negative regulation of macroautophagy
lipid metabolism
bile acid metabolic process
cholesterol transport
establishment of protein localization to membrane
cellular response to low-density lipoprotein particle stimulus
cholesterol metabolic process
negative regulation of cell death
Autofagija
GO:0033578, GO:0033577, GO:0033575, GO:0033576 protein glycosylation
membrane raft organization
cholesterol efflux
lysosomal transport
viral entry into host cell
cholesterol homeostasis
GO:0022415 viral process
adult walking behavior
GO:0072468 Transdukcija signala
low-density lipoprotein particle clearance
intracellular cholesterol transport
lipid transport
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

NM_000271

NM_008720

RefSeq (bjelančevina)

NP_000262

NP_032746

Lokacija (UCSC)Chr 18: 23.51 – 23.59 MbChr 18: 12.32 – 12.37 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

Dužina polipeptidnog lanca je 1.278 aminokiselina, sa molekulsom težinom od 142.167[7].

Aminokiselinska sekvenca

Simboli
1020304050
MTARGLALGLLLLLLCPAQVFSQSCVWYGECGIAYGDKRYNCEYSGPPKP
LPKDGYDLVQELCPGFFFGNVSLCCDVRQLQTLKDNLQLPLQFLSRCPSC
FYNLLNLFCELTCSPRQSQFLNVTATEDYVDPVTNQTKTNVKELQYYVGQ
SFANAMYNACRDVEAPSSNDKALGLLCGKDADACNATNWIEYMFNKDNGQ
APFTITPVFSDFPVHGMEPMNNATKGCDESVDEVTAPCSCQDCSIVCGPK
PQPPPPPAPWTILGLDAMYVIMWITYMAFLLVFFGAFFAVWCYRKRYFVS
EYTPIDSNIAFSVNASDKGEASCCDPVSAAFEGCLRRLFTRWGSFCVRNP
GCVIFFSLVFITACSSGLVFVRVTTNPVDLWSAPSSQARLEKEYFDQHFG
PFFRTEQLIIRAPLTDKHIYQPYPSGADVPFGPPLDIQILHQVLDLQIAI
ENITASYDNETVTLQDICLAPLSPYNTNCTILSVLNYFQNSHSVLDHKKG
DDFFVYADYHTHFLYCVRAPASLNDTSLLHDPCLGTFGGPVFPWLVLGGY
DDQNYNNATALVITFPVNNYYNDTEKLQRAQAWEKEFINFVKNYKNPNLT
ISFTAERSIEDELNRESDSDVFTVVISYAIMFLYISLALGHMKSCRRLLV
DSKVSLGIAGILIVLSSVACSLGVFSYIGLPLTLIVIEVIPFLVLAVGVD
NIFILVQAYQRDERLQGETLDQQLGRVLGEVAPSMFLSSFSETVAFFLGA
LSVMPAVHTFSLFAGLAVFIDFLLQITCFVSLLGLDIKRQEKNRLDIFCC
VRGAEDGTSVQASESCLFRFFKNSYSPLLLKDWMRPIVIAIFVGVLSFSI
AVLNKVDIGLDQSLSMPDDSYMVDYFKSISQYLHAGPPVYFVLEEGHDYT
SSKGQNMVCGGMGCNNDSLVQQIFNAAQLDNYTRIGFAPSSWIDDYFDWV
KPQSSCCRVDNITDQFCNASVVDPACVRCRPLTPEGKQRPQGGDFMRFLP
MFLSDNPNPKCGKGGHAAYSSAVNILLGHGTRVGATYFMTYHTVLQTSAD
FIDALKKARLIASNVTETMGINGSAYRVFPYSVFYVFYEQYLTIIDDTIF
NLGVSLGAIFLVTMVLLGCELWSAVIMCATIAMVLVNMFGVMWLWGISLN
AVSLVNLVMSCGISVEFCSHITRAFTVSMKGSRVERAEEALAHMGSSVFS
GITLTKFGGIVVLAFAKSQIFQIFYFRMYLAMVLLGATHGLIFLPVLLSY
IGPSVNKAKSCATEERYKGTERERLLNF
Gen NPC1 nalazi se na dugom (q) kraku hromosoma 18, na poziciji q11.2.

Funkcija uredi

NPC1 je identificiran kao gen čija mutacija izaziva Niemann-Pickovu bolest tip C. Niemann-Pick-ova bolest, tip C, rijedak je neurovisceralni poremećaj skladištenja lipida, koji je posljedica autosomnih recesivno naslijeđenih mutacija gubitka funkcije bilo u NPC1 ili NPC2. To remeti unutarćelijski transport lipida, što dovodi do akumulacije lipidnih produkata u kasnim endosomima i lizosomima. Otkriveno je da približno 95% NPC pacijenata ima mutacije u genu NPC1.

NPC1 kodira pretpostavljeni integralni membranski protein koji sadrži motiv sekvence u skladu s ulogom u unutarćelijskom transportu holesterola do odredišta nakon lizosoma.[5][8]

Klinički značaj uredi

Gojaznost uredi

Mutacije u genu NPC1 snažno su povezane sa gojaznosti.[9] Istraživanje povezanosti u genomu identificiralo je mutacije NPC1 kao faktor rizika kod dječje gojaznosti i morbidne gojaznosti odraslih i 1.416 starosne dobi odgovarajuće kontrole normalne težine.[9] Mutacije u NPC1 također su bile u korelaciji sa uobičajenim prirastom težine u populaciji. Prethodne studije na miševima sugerirale su da gen NPC1 ima ulogu u kontroli apetita, budući da miševi s nefunkcionalnim genom NPC1 kasno počinju gubiti težinu i slabo unose hranu. Varijanta gena NPC1 mogla bi predstavljati oko 10 % ukupne dječje pretilosti i oko 14 % odraslih slučajeva morbidne pretilosti.[9]

HIV-AIDS uredi

Putevi holesterola imaju važnu ulogu u više faza tokom ciklusa infekcije HIV-1. Fuzija, ulazak, sastavljanje i pupanje HIV-1 dolazi do mikrodomena obogaćenih holesterolom, zvanih lipidni splav. Dokazano je da proteinski pribor za HIV-1, Nef, inducira mnoge gene koji su uključeni u biosintezu i homeostazu holesterola. Unutarćelijski putevi prometa holesterola, posredovani NPC1-om, potrebni su za efikasnu proizvodnju HIV-1.[10][11]

Ebola virus uredi

Čini se da je ljudski transporter holesterola Niemann-Pickove bolesti C1 (NPC1) ključan za infekciju virusom ebole: niz nezavisnih studija iznijele su dokaze da virus ebole ulazi u ljudske ćelije nakon vezanja za NPC1.[12][13] Kada su ćelije pacijenata kojima ovaj transporter u laboratoriji nije bio izloženi virusu ebole, one su preživjele i izgledale nepropusno za virus, što dalje ukazuje da se ebola, za ulaz u ćelije, oslanja na NPC1.[13] Iste studije su opisale slične rezultate sa Marburg virusom, drugim filovirusom, pokazujući da i njemu treba NPC1 za ulazak u ćelije.[13] U jednoj od studija pokazalo se da je NPC1 presudan za ulazak u filovirusa, jer posreduje infekciju, vežući se direktno za glikoproteinsku virusnu ovojnicu.[13] A kasnija studija potvrdila je nalaze da je NPC1 kritični filovirusni receptor koji posreduje infekciju, vežući se direktno za virusnu ovojnicu i da u ovom vezanju posreduje drugi lizosomski domen NPC1.[14]

U jednoj od originalnih studija pokazano je da mala molekula inhibira infekciju virusom ebole, sprečavajući da se virusni glikoprotein veže za NPC1.[13][15] U drugoj studiji pokazalo se da su heterozigotni miševi za NPC1 zaštićeni od smrtonosnog izazivanja za miševe prilagođenim virusom ebole.[12] Zajedno, ove studije sugeriraju da NPC1 može biti potencijalni terapijski cilj za antivirusni lijek protiv ebole.

Mehanizmi u patologiji uredi

U modelu miša koji nosi osnovnu mutaciju za Niemann–Pickovu bolest tip C1 u NPC1 proteinu, pokazalo se da je ekspresija regulatornog faktora mijelinskog gena (MRF) značajno smanjena.[16] Regulatorni faktor gena za mijelin (MRF) je faktor transkripcije od presudne važnosti u razvoju i održavanju mijelinskih ovojnica.[17] Perturbacija sazrijevanja oligodendrocita i proces mijelinizacije mogu stoga biti osnovni mehanizam neuroloških deficita.[16]

Reference uredi

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000141458 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000024413 - 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.
  5. ^ a b "Entrez Gene: NPC1 Niemann-Pick disease, type C1".
  6. ^ Carstea ED, Polymeropoulos MH, Parker CC, Detera-Wadleigh SD, O'Neill RR, Patterson MC, et al. (mart 1993). "Linkage of Niemann-Pick disease type C to human chromosome 18". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (5): 2002–4. Bibcode:1993PNAS...90.2002C. doi:10.1073/pnas.90.5.2002. PMC 46008. PMID 8446622.
  7. ^ "UniProt, O15118". Pristupljeno 12. 9. 2017.
  8. ^ Carstea ED, Morris JA, Coleman KG, Loftus SK, Zhang D, Cummings C, et al. (juli 1997). "Niemann-Pick C1 disease gene: homology to mediators of cholesterol homeostasis". Science. 277 (5323): 228–31. doi:10.1126/science.277.5323.228. PMID 9211849.
  9. ^ a b c Meyre D, Delplanque J, Chèvre JC, Lecoeur C, Lobbens S, Gallina S, et al. (februar 2009). "Genome-wide association study for early-onset and morbid adult obesity identifies three new risk loci in European populations". Nature Genetics. 41 (2): 157–9. doi:10.1038/ng.301. PMID 19151714. S2CID 11218794.
  10. ^ Tang Y, Leao IC, Coleman EM, Broughton RS, Hildreth JE (august 2009). "Deficiency of niemann-pick type C-1 protein impairs release of human immunodeficiency virus type 1 and results in Gag accumulation in late endosomal/lysosomal compartments". Journal of Virology. 83 (16): 7982–95. doi:10.1128/JVI.00259-09. PMC 2715784. PMID 19474101.
  11. ^ Coleman EM, Walker TN, Hildreth JE (januar 2012). "Loss of Niemann Pick type C proteins 1 and 2 greatly enhances HIV infectivity and is associated with accumulation of HIV Gag and cholesterol in late endosomes/lysosomes". Virology Journal. 9 (1): 31. doi:10.1186/1743-422X-9-31. PMC 3299633. PMID 22273177.
  12. ^ a b Carette JE, Raaben M, Wong AC, Herbert AS, Obernosterer G, Mulherkar N, et al. (august 2011). "Ebola virus entry requires the cholesterol transporter Niemann-Pick C1". Nature. 477 (7364): 340–3. Bibcode:2011Natur.477..340C. doi:10.1038/nature10348. PMC 3175325. PMID 21866103. SažetakNew York Times.
  13. ^ a b c d e Côté M, Misasi J, Ren T, Bruchez A, Lee K, Filone CM, et al. (august 2011). "Small molecule inhibitors reveal Niemann-Pick C1 is essential for Ebola virus infection". Nature. 477 (7364): 344–8. Bibcode:2011Natur.477..344C. doi:10.1038/nature10380. PMC 3230319. PMID 21866101. SažetakNew York Times.
  14. ^ Miller EH, Obernosterer G, Raaben M, Herbert AS, Deffieu MS, Krishnan A, et al. (april 2012). "Ebola virus entry requires the host-programmed recognition of an intracellular receptor". The EMBO Journal. 31 (8): 1947–60. doi:10.1038/emboj.2012.53. PMC 3343336. PMID 22395071.
  15. ^ Flemming A (septembar 2011). "Achilles heel of Ebola viral entry". Nature Reviews. Drug Discovery. 10 (10): 731. doi:10.1038/nrd3568. PMID 21959282. S2CID 26888076.
  16. ^ a b Yan X, Lukas J, Witt M, Wree A, Hübner R, Frech M, et al. (decembar 2011). "Decreased expression of myelin gene regulatory factor in Niemann-Pick type C 1 mouse". Metabolic Brain Disease. 26 (4): 299–306. doi:10.1007/s11011-011-9263-9. PMID 21938520. S2CID 26878522.
  17. ^ Koenning M, Jackson S, Hay CM, Faux C, Kilpatrick TJ, Willingham M, Emery B (septembar 2012). "Myelin gene regulatory factor is required for maintenance of myelin and mature oligodendrocyte identity in the adult CNS". The Journal of Neuroscience. 32 (36): 12528–42. doi:10.1523/JNEUROSCI.1069-12.2012. PMC 3752083. PMID 22956843.

Dopunska literatura uredi

Vanjski linkovi uredi