PBDC1
CXorf26 (otvoreni okvir čitanja 26 hromosoma X), znan i kao MGC874,je konzervirani ljudski gen, nađen na plus lancu kratkog kraka X hromozoma. Tačna funkcija gena slabo je znana, ali domen biosinteze polisaharida koji obuhvata veći dio proteinskog proizvoda (poznat kao UPF0368), kao i homolog kvasca, YPL225, daju uvid u njegovu moguću funkciju.
| PBDC1 | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||
| Identifikatori | |||||||||||||||||||||||||
| Aliasi | PBDC1 | ||||||||||||||||||||||||
| Vanjski ID-jevi | MGI: 1914933 HomoloGene: 9542 GeneCards: PBDC1 | ||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| Ortolozi | |||||||||||||||||||||||||
| Vrste | Čovjek | Miš | |||||||||||||||||||||||
| Entrez | |||||||||||||||||||||||||
| Ensembl | |||||||||||||||||||||||||
| UniProt | |||||||||||||||||||||||||
| RefSeq (mRNK) | |||||||||||||||||||||||||
| RefSeq (bjelančevina) | |||||||||||||||||||||||||
| Lokacija (UCSC) | Chr X: 76.17 – 76.18 Mb | Chr X: 104.12 – 104.16 Mb | |||||||||||||||||||||||
| PubMed pretraga | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
| Wikipodaci | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Predložena funkcija
urediS obzirom na masu podataka dostupnih za CXorf26, potencijalna funkcija je vjerovatno povezana s djelovanjem RNK-polimeraze II, ubikvitinacije ribosoma u citoplazmi. Osnova ovih argumenata je u podacima o interakciji ljudskog CXorf26, kao i njegovog kvaščvog homologa, YPL225W. Oba homologa imaju interakciju s višestruko prisutnim proteinima, kao i transkripcijskim enzimom RNK-polimeraza II. Naprimjer, ubikvitinacija i naknadna degradacija proteasoma 26S ima važnu funkciju u regulaciji transkripcije kod eukariota.[5] Protein kvasca, RPN11, koji komunicira s YPL225W, ima homolog kod ljudi, metaloproteazna komponenta 26S proteasoma, koja također razgrađuje proteine ciljane na uništavanje ubikvitinskim putem.[6] Izgleda da se ove funkcije ne odnose na funkciju biosinteze polisaharida, kao što bi se pretpostavljalo zbog njegog konzerviranog domena, ali svejedno može imati ulogu u sekundarnoj strukturi ili mjestima fosforilacije.
Dalje eksperimentiranje potencijalne uloge CXorf26 može dati bolji uvid u njegovu tačnu funkciju u ovim ključnim ćelijskim procesima. Eksperimenti poput inhibitora RNK polimeraze II i naknadne ekspresije gena CXorf26 mogli bi prosvijetliti potencijalnu funkciju, kao i potpuno izbacivanje YPL225W u kvascu, koristeći metode poput RNKi.
Gen
uredi
CXorf26 nalazi se na plus lancu kratkog kraka X hromosoma, posebno na genskom lokusu Xq13.3, koji obuhvata genomsku hromozomsku regiju iz baza 75,393.420 – 75,397.740. Primarna sekvenca transkripta iRNK ima 1214 baznih parova, a njegov proteinski proizvod UPF0368 sastoji se od 233 aminokiseline i ima predviđenu masu od 26,057 Da. Lokus u kojem se nalazi CXorf26, Xq13.3, ima poznate asocijacije sa X-vezanom mentalnom retardacijom.[7]
Treći gen koji se nalazi uzvodno od CXorf26 je ATRX, koji kodira domen ATPaze/helikaze, a kada mutira, uzrokuje sindrom X-vezane mentalne retardacije, zajedno sa sindromom alfa talasemije; poznato je da oba izazivaju promjene u obrascima metilacije DNK.[8] Nadalje, treći gen nizvodno od CXorf26, ZDHHC15, koji kada mutira, izaziva X-vezanu mentalnu retardaciju tip 91.[9] Jedan vrijedan gen koji se nalazi u blizini je Xist, ima ulogu u procesu inaktivacije hromosoma X. Inaktivacija se odnosi na CXorf26 i o njoj se govori u nastavku u relevantnom dijelu istraživanja.
Expresija
uredi
Podaci o ekspresiji CXorf26 pokazuju da se posvuda eksprimira u ljudskim tkivima i EST u gotovo svim situacijama. GEO profil s desne strane pokazuje nivoe ekspresije za CXorf26 u uobičajenim ljudskim tkivima kako bi se konstantno kretao oko opsega 75. percentila, što sugerira da može imati funkciju domaćina zbog naizgled sveprisutnog ispoljavanja. Ako konzervirani domen zaista ima ulogu u biosintezi polisaharida neke vrste, ova visoka ekspresija gena osjetljiva je na tu funkciju.
Profili ekspresije gena u repozitoriju Gene Expression Omnibus (GEO) koji se nalazi na web lokaciji NCBI pokazali su da nije bilo mnogo tretmana koji su rezultirali promjenom ekspresije CXorf26 u ispitivanim tkivima. Međutim, jedan eksperiment uporedio je ekspresiju CXorf26 u ćelijama plućnog adenokarcinoma CL1-5, bilo prekomerno ili premalo eksprimirajuće klaudin-1. Rezultati su pokazali da ekspresija CXorf26 jako opada kada je CLDN1 prekomjerno izražen.[11] CLDN1 je glavna komponenta u formiranju kompleksa uskog spoja između ćelija, koji podstiču adheziju ćelija-ćelija preko ćelijske membrane.[12] Mnogo čvršće međućelijske veze formirani od CLDN1 vjerovatno bi rezultirali smanjenom ekspresijom CXorf26, jer bi se ćelijska membrana koristila za uske spojeve umjesto normalne funkcije povezane s heparan-sulfatom.
Alternativni oblici prerade
uredi
Postoji samo jedan oblik alternativne prerade CXorf26. Ovaj spojni oblik ima znatno manje parova baza iRNK na 977, ali još uvijek ima proteinski proizvod od 232 aminokiseline.[13] Izgleda da ovom alternativnom obrascu prerade nedostaje egzon 5 transkripta, ali može se dodati na egzon 6, stvarajući veći egzon u odnosu na konsenzusni transkript.
Kada je u pretraživanju dodano 3.000 baznih parova s obje strane, nije bilo drugih predviđenih egzona unutar genomske sekvence CXorf26-[14]
Regija promotora
urediPredviđa se da se promotor za CXorf26 nalazi od 75392235. do 75393075. baze na pozitivnom lancu hromosoma X.[15] Područje promotora ima veliku konzerviranu regiju kod svih primata i većini homologa sisara, ali je smanjeno kod udaljenijih vrsta. S obzirom na to da primarni transkript započinje u osnovi 7539277., promotor se s njim preklapa za 304 baze. Prikupljeno je i 20 predviđenih mjesta vezanja transkripcijskih faktora sa njihovom porodicom. Velika količina faktora transkripcije odnosi se na faktore cinkovih prstiju, koji imaju funkciju stabilizacije nabora proteina, dok se čini da se nijedan od faktora ne odnosi na potencijalnu funkciju biosinteze polisaharida. Jedna porodica transkripcijskih faktora za koju se predviđa da će se vezati za promotorsku regiju bila je V $ CHRF i uključena je u regulaciju ćelijskog ciklusa. Propis bi se mogao odnositi na funkciju ubikvitina; utvrđeno je da proteini s funkcijom tipa ubikvitina komuniciraju s CXorf26.
Protein
urediSubćelijska distribucija
urediVjerovatnoća da će protein CXorf26 biti lokaliziran u citoplazmi je 56,5% [16] dok je 17,4% vjerovatno da će se lokalizirati u mitohondrije. Homolog kvasca CXorf26, YPL225W, označen je kao GFP i utvrđeno je da je njegovo mjesto u citoplazmi.[17] Podržana je lokacija citoplazme umjesto transmembranske, jer nema hidrofobne signalne sekvence peptida i TMAP, koji nije predvidio potencijalne transmembranske segmente u CXorf26 ili bilo kojem od njegovih homologa u drugim vrstama.
Polisaharidni domen
uredi
Utvrđeno je da CXorf26 u svojoj sekvenci ima konzervirani domen, poznat kao DUF757.[18] Konzervirani domen obuhvata većinu proteinske sekvence, od aminokiseline 39 do 159. Konzervirani domeni snažno su ispoljani u svim upoređenim homolozima, uključujući sisare, beskičmenjake, kao što su insekti, pa čak i spužve. Homolozi kvasaca, YPL225W, pokazuje 42,4% identiteta i 62% sličnosti u ovoj domeni. Očuvanje domene posebno je visoko su u područjima koja uključuju jedan od višestrukih alfa-heliksa ili beta-listova. Također postoje višestruko konzervirana mjesta fosforilacije, u aminokiselinskoj sekvenci na tirozinu 72 i serinu 126.
Prema NCBI,[19] ovaj domen je u PF04669 porodici proteina za koju se očekuje da ima ulogu u biosintezi ksilana u zidovima biljnih ćelija, ali njena tačna uloga u putu sinteze nije poznata. Kako životinjske ćelije ne sadrže ćelijske zidove, njegova tačna funkcija u drugim organizmima, poput ljudi, nije poznata.
Ksilan je napravljen od jedinica pentoznog šećera ksiloze, koji je poznat po tome što je prvi saharid u više biosintetskih puteva anionskih polisaharida kao što su heparan-sulfat i hondroitin-sulfat. Kao i ksilan, i heparan-sulfat nalazi se na ćelijskoj površini[20] budući da je potreban i za površinu ćelije i za vanćelijski matriks, to može objasniti visoku ekspresiju CXorf26 u gotovo svim ljudskim tkivima. Biosinteza heparana odvijs se u lumenu endoplazmatskog retikuluma[21] a iniciran je prijenosom ksiloze iz UDP-ksiloze, pomoću ksiloziltransferaze na specifične ostatke serina unutar proteinskog jezgra. PSORTII predviđa prisustvo motiva sličnog KKXX-u, GEKA, u blizini C-kraja CXorf26. Motivi slični KKXX-u predviđaju se u signalima endoplazmatskog retikuluma za zadržavanje membrane. Ovaj motiv konerviran je samo kod primata. Međutim, utvrđeno je da na kraju domena postoji još jedan motiv sličan KKXX-u, QDKE. K u ovom motivu je vrlo konzerviran kod većine beskičmenjaka. Međutim, kontradiktorni rezultati NetNGlyc-a predviđaju da nema mjesta N-glikozilacije, sugerirajući da CXorf26 ne prolazi posebno presavijanje u lumenu endoplazmatskog retikuluma. S obzirom na to da konzervirani domen ne može funkcionirati za stvaranje ksilana, jer u životinjskim ćelijama nema ćelijskih zidova, funkcija može biti povezana s tim putem.
Sekundarna struktura
urediPredviđanja u više programa, kod CXorf26 sugeriraju prisustvo sedam alfa-heliksa i dva beta-lista; većina sekundarnih struktura je u konzerviranom domenu. Eksperimentalni dokazi u domenu polisaharida, u homologu kvasca pokazuju četiri alfa-heliksa i dva beta-lista,[22] baš kao što predviđeni SWISS model pokazuje za ljude. Položaj sekundarnih struktura je također je konzerviran.
Post-translacijske modifikacije
urediPepsin (pH 1,3), Asp-N endopeptidaza, N-terminalni glutamat i proteinaza K imali su 50 ili više mjesta cijepanja unutar proteina, ali to nije imala nijedna od 10 kaspaza.[23] To sugerira da, tokom apoptoze, CXorf26 vjerovatno neće biti odcijepljen ili degradiran. Ovo slijedi uz zapažanje da je CXorf26 izrazito eksprimiran u gotovo svim tkivima i eksperimentalnim uslovima.
Lizin 63 i 66 su potencijalna mjesta glikacije epsilon amino grupa lizina. Lizin 63 je konzerviran i u Macaca mulatta i u Bombus impatiens. Postoji 10 serinskih, tri treoninska i šest tirozinskih mjesta fosforilacije predviđenih unutar proteina CXorf26. Kada se porede predviđena mjesta fosforilacije, ona koja su prikazana u donjoj tabeli bila su ona koja su konzervirana u Macaca mulatta kao i Bombus impatiens. S127 je ostao u tabeli iako Homo sapiens i Macaca mulatta nisu imali značajne procjene iznad praga za tu poziciju. Evolucijskom promjenom, serina u bombusu promijenjen je u tirozin kod Homo sapiens i Macaca mulatta, koji je još uvijek sposoban za fosforilaciju. To sugerira da, iako je postojala mutacija, to vjerovatno ne bi rezultiralo velikom promjenom proteina i njegove funkcije
| Bombus impatiens | Homo sapiens & Macaca mulatta |
|---|---|
| Serin 20 | Serin 23 |
| Serin 91 | Serin 94 |
| Tirozin 69 | Tirozin 72 |
| Tirozin 126 | Tirozin 129 |
| Serin 127* | Tirozin 130* |
Zastupljenost po vrstama
urediCXorf26 je evolucijom snažno konzerviran,[24] sa konzervacijom pronađenom u Batrachochytrium dendrobatidis. Poravnanje višestrukih sekvenci od 20 ortologa proteinskih sekvenci otkriva vrlo snažno konzervirane domene biosinteze polisaharida, ali očuvanje nakon toga u suštini nisu postojali kod beskičmenjaka. Za one kičmenjake koji su sadržavali sekvencu nakon konzervacije domena, utvrđeno je da je male složenosti i ispunjen ponavljajućim sekvencama motiva aminokiselina „GEK“, koji odgovara aminokiselinama glicin, glutaminska kiselina i lizin. Glutaminska kiselina i lizin su nabijeni, što doprinosi ukupnoj hidrofilnosti odjeljka nakon konzerviranja domena.
| Vrsta | Uobičajeno ime | Pristupni broj | Dužina | Proteinski identitet | Proteinska sličnost |
|---|---|---|---|---|---|
| Homo sapiens | Čovjek | NP_057584.2 | 233aa | 100% | 100% |
| Nomascus leucogenys | Gibon | XP_003269034.1 | 233aa | 99% | 99% |
| Macaca mulatta | Rezus majmun | NP_001181035.1 | 233aa | 98% | 98% |
| Callithrix jacchus | Marmozet | XP_002763066.1 | 232aa | 95% | 97% |
| Mus musculus | Miš | NP_080588.1 | 198aa | 80% | 85% |
| Loxodonta africana | Afrički slon | XP_003412818.1 | 202aa | 80% | 88% |
| Ailuropoda melanoleuca | Gigantska panda | XP_002930750.1 | 219aa | 80% | 84% |
| Bos taurus | Govedo | XP_002700032.1 | 219aa | 78% | 86% |
| Monodelphis domestica | Oposum | XP_001381973.1 | 226aa | 59% | 89% |
| Oreochromis niloticus | Nilska tilapija | XP_003453679.1 | 169aa | 46% | 83% |
| Bombus impatiens | Bumbar | XP_003487356.1 | 168aa | 38% | 74% |
| Acromyrmex echinatior | Mrav | EGI60293.1 | 197aa | 32% | 74% |
| Amphimedon queenslandica | Spužva | XP_003383281.1 | 159aa | 31% | 74% |
| Saccharomyces cerevisiae | Kvasac | NP_015099.1 | 146aa | 27% | 62% |
| Batrachochytrium dendrobatidis | Gljiva | EGF83065.1 | 74aa | 16% | 65% |
Kvaščev homolog YPL225W
urediHomolog CXorf26 u kvascu, YPL225W, ima ukupno podudaranje identiteta od 27%, ali identitet od 42,4% i 62% sličnosti s domenom biosinteze polisaharida. Poput predviđene ljudske sekundarne strukture, za YPL225W je eksperimentalno potvrđeno da unutar domena biosinteze također sadrži četiri alfa-heliksa i dva beta-lista.[25] Poput CXorf26, funkcija YPL225W u kvascu nije poznata, ali na osnovu eksperimenata koprečišćavanja može stupiti u interakciju s ribosomima, jer su mnogi od njegovih 18 proteina u interakciji bili povezani s RNK i ribosomima. Također bilo je više proteina uključenih u RNK-polimerazu, koja je uključen u ćelijski proces transkripcije. Štaviše, višestruki proteini bili su uključeni u ubikvitinaciju. Neke od interakcija proteina kvasca s višim rezultatima interakcija bili su UBI4, RPB8, SRO9 i NAB2.
Interaktivni proteini
urediProteini s potencijalnim interakcijama identificirani su pomoću alata datih u I2D bazi interlognih interakcija[26] i programu STRING 9.0.[27] Iako je predviđeno više proteina, oni prikazani u nastavku imali su najviše rezultate i pokazali najveću mogućnost povezivanja s potencijalnom funkcijom CXorf26.
SMAD2, PHB i CTNNB1 pronađeni su u eksperimentu koji istražuje mreže transkripcijskih faktora.[28] Interakcija BABAM1 pronađena je u obje baze podataka korištenjem testa koimmunoprecipitacije protivtagova[29] dok se POLR2H zasnivao na tandemskom testu prečišćavanja afiniteta koristeći homolog kvasca, YPL225W.[30]
| Interakcijski protein | Pristupni broj | Funkcija proteina |
|---|---|---|
| SMAD2 | AAC39657.1 | Dio porodice proteina koji djeluje kao pretvarač signala i modulator transkripcije |
| PHB | CAG46507.1 | Evolucijski očuvan, sveprisutno izražen, negativni regulator ćelijske proliferacije |
| CTNNB1 | NP_001091679.1 | Povezani s kateninom, dio proteinskog kompleksa koji stvara adherente spojeva |
| BABAM1 | NP_001028721.1 | Dio kompleksa koji prepoznaje sveprisutne histone Lys-63 |
| BRIX1 | NP_060791.3 | Potrebno za biogenezu velike eukariotske ribosomske podjedinice |
| POLR2H | NP_006223.2 | Kodira bitnu podjedinicu RNK-polimeraze II |
Reference
uredi- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000102390 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000031226 - 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.
- ^ Dhananjayan SC, Ismail A, Nawaz Z (2005). "Ubiquitin and control of transcription". Essays Biochem. 41: 69–80. doi:10.1042/EB0410069. PMID 16250898.
- ^ Yang WL, Zhang X, Lin HK (august 2010). "Emerging role of Lys-63 ubiquitination in protein kinase and phosphatase activation and cancer development". Oncogene. 29 (32): 4493–503. doi:10.1038/onc.2010.190. PMC 3008764. PMID 20531303.
- ^ Aceview Gene Annotation
- ^ Stevenson RE (2000). "Alpha-Thalassemia X-Linked Intellectual Disability Syndrome". u Pagon RA, Bird TD, Dolan CR, Stephens K, Adam MP, Stevenson RE (ured.). GeneReviews. Seattle: University of Washington. OCLC 61197798. PMID 20301622.
- ^ Q96MV8
- ^ Dezso Z, Nikolsky Y, Sviridov E, Shi W, Serebriyskaya T, Dosymbekov D, Bugrim A, Rakhmatulin E, Brennan RJ, Guryanov A, Li K, Blake J, Samaha RR, Nikolskaya T (2008). "A comprehensive functional analysis of tissue specificity of human gene expression". BMC Biol. 6: 49. doi:10.1186/1741-7007-6-49. PMC 2645369. PMID 19014478.
- ^ [1] NCBI GEO Profile GDS3510: Claudin-1 overexpression effect on lung adenocarcinoma cell line
- ^ Chao YC, Pan SH, Yang SC, Yu SL, Che TF, Lin CW, et al. (januar 2009). "Claudin-1 is a metastasis suppressor and correlates with clinical outcome in lung adenocarcinoma". Am. J. Respir. Crit. Care Med. 179 (2): 123–33. doi:10.1164/rccm.200803-456OC. PMID 18787218.
- ^ [Ensembl Genome Browser http://useast.ensembl.org/Homo_sapiens/Gene/Summary?g=ENSG00000102390;r=X:75392771-75398039]
- ^ "SoftBerry FGENESH". Arhivirano s originala, 1. 4. 2021. Pristupljeno 30. 3. 2021.
- ^ Genomatix: Eldorado Genome Annotation and Browser [www.genomatix.de]
- ^ Nakai, Kenta; Horton, Paul (1999). "PSORT: A program for detecting sorting signals in proteins and predicting their subcellular localization". Trends in Biochemical Sciences. 24 (1): 34–6. doi:10.1016/S0968-0004(98)01336-X. PMID 10087920.
- ^ Huh WK, Falvo JV, Gerke LC, Carroll AS, Howson RW, Weissman JS, O'Shea EK (oktobar 2003). "Global analysis of protein localization in budding yeast". Nature. 425 (6959): 686–91. doi:10.1038/nature02026. PMID 14562095.
- ^ NCBI BLAST Assembled RefSeq Genomes
- ^ NCBI Conserved Domain Database
- ^ Sasisekharan R, Venkataraman G (decembar 2000). "Heparin and heparan sulfate: biosynthesis, structure and function". Curr Opin Chem Biol. 4 (6): 626–31. doi:10.1016/S1367-5931(00)00145-9. PMID 11102866.
- ^ Pinhal MA, Smith B, Olson S, Aikawa J, Kimata K, Esko JD (novembar 2001). "Enzyme interactions in heparan sulfate biosynthesis: uronosyl 5-epimerase and 2-O-sulfotransferase interact in vivo". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (23): 12984–9. doi:10.1073/pnas.241175798. PMC 60811. PMID 11687650.
- ^ [A Novel Solution NMR Structure of Protein yst0336 from Saccharomyces cerevisiae https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/mmdb/mmdbsrv.cgi?uid=61478&Dopt=s]
- ^ [ExPASy Tools: Peptide Cutter http : //expasy.org/tools/]
- ^ [NCBI BLAST Alignment Tool http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi]
- ^ Wu B, Yee A, Fares C, Lemak A, Gutmanas A, Semest A, Arrowsmith CH. [A Novel Solution NMR Structure of Protein yst0336 from Saccharomyces cerevisiae https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/mmdb/mmdbsrv.cgi?uid=61478&Dopt=s]
- ^ [2] Arhivirano 12. 7. 2012. na: Archive.today I2D Protein Interaction Database
- ^ [3] STRING 9.0 Protein Interaction Predictor
- ^ Miyamoto-Sato E, Fujimori S, Ishizaka M, Hirai N, Masuoka K, Saito R, et al. (februar 2010). "A comprehensive resource of interacting protein regions for refining human transcription factor networks". PLOS One. 5 (2): e9289. doi:10.1371/journal.pone.0009289. PMC 2827538. PMID 20195357.
- ^ Sowa ME, Bennett EJ, Gygi SP, Harper JW (juli 2009). "Defining the human deubiquitinating enzyme interaction landscape". Cell. 138 (2): 389–403. doi:10.1016/j.cell.2009.04.042. PMC 2716422. PMID 19615732.
- ^ Krogan NJ, Cagney G, Yu H, Zhong G, Guo X, Ignatchenko A, et al. (mart 2006). "Global landscape of protein complexes in the yeast Saccharomyces cerevisiae". Nature. 440 (7084): 637–43. doi:10.1038/nature04670. PMID 16554755.