Spermatozoidni antigen 5 ili astrin je protein koji je kod ljudi kodiran genom SPAG5.[5][6]

SPAG5
Identifikatori
AliasiSPAG5
Vanjski ID-jeviOMIM: 615562 MGI: 1927470 HomoloGene: 4718 GeneCards: SPAG5
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 17 (čovjek)
Hrom.Hromosom 17 (čovjek)[1]
Hromosom 17 (čovjek)
Genomska lokacija za SPAG5
Genomska lokacija za SPAG5
Bend17q11.2Početak28,577,565 bp[1]
Kraj28,599,025 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 11 (miš)
Hrom.Hromosom 11 (miš)[2]
Hromosom 11 (miš)
Genomska lokacija za SPAG5
Genomska lokacija za SPAG5
Bend11 B5|11 46.74 cMPočetak78,192,355 bp[2]
Kraj78,213,283 bp[2]
Obrazac RNK ekspresije
Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena
Molekularna funkcija GO:0001948, GO:0016582 protein binding
microtubule binding
Ćelijska komponenta Diobeno vreteno
mitotic spindle
hromosom
centar organizacije mikrotubula
centriolar satellite
spindle pole
Primarno suženje
microtubule plus-end
midbody
Mikrotubula
Kinetohor
citoskelet
citoplazma
mitotic spindle pole
spindle microtubule
Biološki proces mitotic sister chromatid segregation
Ćelijski ciklus
GO:0043146 spindle organization
Ćelijska dioba
protein localization to centrosome
Hromosomska segregacija
regulation of attachment of spindle microtubules to kinetochore
positive regulation of intracellular transport
regulation of metaphase plate congression
positive regulation of spindle assembly
establishment of spindle orientation
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

NM_006461

NM_017407

RefSeq (bjelančevina)

NP_006452

NP_059103

Lokacija (UCSC)Chr 17: 28.58 – 28.6 MbChr 11: 78.19 – 78.21 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

Ovaj gen kodira protein povezan sa aparatom mitotskog vretena. Kodirani protein može biti uključen u funkcionalnu i dinamičku regulaciju mitotskih vretena.[6] SPAG5 ili astrin potreban je za održavanje kohezije sestrinskih hromatida i integriteta centrosoma tokom mitoze . Takođe ima neovisnu ulogu u regulaciji apoptoze inducirane ćelijskim stresom

Dužina polipeptidnog lanca je 1.193 aminokiseline, a molekulska težina 134.422[7]

Aminokiselinska sekvenca uredi

Simboli
1020304050
MWRVKKLSLSLSPSPQTGKPSMRTPLRELTLQPGALTNSGKRSPACSSLT
PSLCKLGLQEGSNNSSPVDFVNNKRTDLSSEHFSHSSKWLETCQHESDEQ
PLDPIPQISSTPKTSEEAVDPLGNYMVKTIVLVPSPLGQQQDMIFEARLD
TMAETNSISLNGPLRTDDLVREEVAPCMGDRFSEVAAVSEKPIFQESPSH
LLEESPPNPCSEQLHCSKESLSSRTEAVREDLVPSESNAFLPSSVLWLSP
STALAADFRVNHVDPEEEIVEHGAMEEREMRFPTHPKESETEDQALVSSV
EDILSTCLTPNLVEMESQEAPGPAVEDVGRILGSDTESWMSPLAWLEKGV
NTSVMLENLRQSLSLPSMLRDAAIGTTPFSTCSVGTWFTPSAPQEKSTNT
SQTGLVGTKHSTSETEQLLCGRPPDLTALSRHDLEDNLLSSLVILEVLSR
QLRDWKSQLAVPHPETQDSSTQTDTSHSGITNKLQHLKESHEMGQALQQA
RNVMQSWVLISKELISLLHLSLLHLEEDKTTVSQESRRAETLVCCCFDLL
KKLRAKLQSLKAEREEARHREEMALRGKDAAEIVLEAFCAHASQRISQLE
QDLASMREFRGLLKDAQTQLVGLHAKQEELVQQTVSLTSTLQQDWRSMQL
DYTTWTALLSRSRQLTEKLTVKSQQALQERDVAIEEKQEVSRVLEQVSAQ
LEECKGQTEQLELENSRLATDLRAQLQILANMDSQLKELQSQHTHCAQDL
AMKDELLCQLTQSNEEQAAQWQKEEMALKHMQAELQQQQAVLAKEVRDLK
ETLEFADQENQVAHLELGQVECQLKTTLEVLRERSLQCENLKDTVENLTA
KLASTIADNQEQDLEKTRQYSQKLGLLTEQLQSLTLFLQTKLKEKTEQET
LLLSTACPPTQEHPLPNDRTFLGSILTAVADEEPESTPVPLLGSDKSAFT
RVASMVSLQPAETPGMEESLAEMSIMTTELQSLCSLLQESKEEAIRTLQR
KICELQARLQAQEEQHQEVQKAKEADIEKLNQALCLRYKNEKELQEVIQQ
QNEKILEQIDKSGELISLREEVTHLTRSLRRAETETKVLQEALAGQLDSN
CQPMATNWIQEKVWLSQEVDKLRVMFLEMKNEKEKLMIKFQSHRNILEEN
LRRSDKELEKLDDIVQHIYKTLLSIPEVVRGCKELQGLLEFLS

Kloniranje i ekspresija uredi

Chang et al. (2001) identificirali su ljudski SPAG5, koji su nazvali MAP126, putem njegove interakcije s p29 (SYF2) na 2-hibridnom skrining kvasca. Pregledavanjem cDNK biblioteke testisa, praćene 5-osnovnom RACE bibliotekom cDNK HeLa ćelija, klonirali su MAP126. Izvedeni protein od 1.120 aminokiselina ima izračunatu molekulsku masu od 126 kD. MAP126 sadrži dvostrani signal lokalizacije jedarne energije i potencijalno CDC2 (CDK1) mjesto fosforilacije. MAP126 ima značajnu sličnost sa sveprisutnim teškim lancem kinezina (KIF5B). Northern blot analizom otkriven je transkript od 4,1 kb koji je obilno eksprimiran u testisima, sa mnogo slabijom ekspresijom u placenti, jetri, pankreasu, timusu i debelom crijevu, a u ostalim ispitivanim tkivima malo ili nimalo eksprimiran.

Robusna ekspresija transkripta od 6,0 kb bila je prisutna u bubregu, ali ne i u drugom ispitivanom tkivu. Western blot analizom otkriven je MAP126 pri pretpostavljenoj molekulskoj masi od 126 kD u lizatima metafazno zadržanih HeLa ćelija. Analiza imunofluorescencije pokazala je lokalizaciju MAP126 na mitotskom vretenu tokom metafaze.

Thein et al. (2007) otkrili su da je tokom mitoze u HeLa ćelijama astrin lokaliziran i na centrosomima i na kinetohorima. Cheng et al. (2008) naveli su da astrin pune dužine sadrži N-terminalno područje glave, nakon čega slijede dva domena sa upredenom zavojnicom.

Funkcija gena uredi

Chang et al. (2001) otkrili su da je rekombinantni ljudski MAP126 fosforiliran CDC2-om in vitro .

Sisteraza cistein-proteaze (ESPL1) razdvaja sestrinske hromatide nakon što se svi hromosomi poravnaju za vrijeme mitoze i podstiče razdvajanje centriola na kraju mitoze. Thein et al. (2007) otkrili su da astrin negativno regulira aktivnost separaze.[8] Nokdaun astrina u HeLa ćelijama prerano je aktivirao separazu i produžio mitotski zastoj, uzrokujući razvoj multipolarnih vretena i gubitak sestrinske hromatidne kohezije. Astrin-nokdaun ćelije karakterizirali su duboki nedostaci u poravnanju hromosoma, uz eventualna apoptotsku smrt ćelija. Istovremenim nokdaunom i astrina i separaze uglavnom su ispravljeni mitotski nedostaci nastali samo nokdaunom astrina.

GSK3-beta (GSK3B; 605004) je serin/ treonin kinaza koja je uključena u polarizirano sidrenje mikrotubula na ćelijskoj periferiji. Koristeći i in vitro i in vivo testove interakcije proteina i tehnike snimanja, Cheng et al. (2008) otkrili su da je GSK3-beta izravno komunicirao sa astrinom i da su se dva proteina kolokalizovala na vretenskom aparatu u mitotičkim HeLa ćelijama, od profaze do anafaze. Astrin, ali ne i GSK3-beta, također lokaliziran u sredini tijela. Pri mitozi, GSK3-beta fosforilirao je astrin na thr111, thr937 i motiv iz ser974 do thr978. Inhibicija GSK3-beta oštećenog vretena i kinetohorna nakupljanja astrina, pored toga što otežava stvaranje vretena u mitozi, izaziva i zaustavljanje faze G2/M. Osiromašenje astrina u HeLa ćelijama, putem male interferirajuće RNK, nije imalo efekta na lokalizaciju GSK3-beta. Međutim, astrin je pojačao GSK3-beta-posredovanu fosforilaciju ostalih supstrata. Zaključili su da povezivanje astrina sa vretenskim mikrotubulama i kinetohorama zahtijeva aktivnost GSK3-beta kinaze.[9]

Korištenjem 2-hibridne analize kvasca, Du et al. (2008) otkrili su da je astrin direktno komunicirao sa centrosomnom kinazom aurora A (AURKA) tokom mitoze u HeLa ćelijama. Astrin je fosforilirao auroru A. I astrin i aurora A lokalizirani su na centrosomima u profazi, a na mitotska vretena od prometafaze do citokineze. Nokdaun astrina spriječio je lokalizaciju aurore A na mitotska vretena, ali ne i centrosome, a promijenio lokalizaciju supstrata aurora A, ciklin B1 (CCNB1), sprečavajući aktivaciju CDK1 kinaze. Nokdaun aurore A nije imao efekta na lokalizaciju astrina. Zaključili su da tokom mitoze astrin djeluje uzvodno od aurore A, kako bi regulirao njenu lokalizaciju i pristup njenim nizvodnim podlogama.[10]

MTOR kompleks I (MTORC1) središnji je regulator rasta i metabolizma ćelija i hiperaktivira se za vrijeme ćelijskog stresa, što rezultira apoptozama. Thedieck et al. (2013) pokazali su da, nakon izlaganja HeLa ćelija stresu, astrin funkcionira kao negativni regulator MTORC1 oput arsenita, vodik-peroksida ili prekomjerne vrućine u ćelijama. Astrin je lokaliziran u centrosomima u neekspimiranim ćelijama, ali lokaliziran u stresnim granulama nakon njihove indukcije ćelijskim stresom. Astrin se natjecao s MTOR-om u vezanju aktivirajuće podjedinice MTORC1 RAPTOR (RPTOR), a RAPTOR je sekvestrirao na stresne granule, inhibirajući MTORC1 apoptotski odgovor na stres. Razgradnja astrina pomoću male ometajuće RNK rezultiralo je sastavljanjem i aktivacijom MTORC1 i u stresnim i u nenapnutim ćelijama. Zaključili su da inhibicija apoptoze posredovana astrinom može biti korisna u sprečavanju zdravih ćelija da prođu apoptozu nakon prolaznih stresova ili metaboličkog izazova.[11]

Analizom genomske sekvence, Chang et al. (2001) mapirali su SPAG5 na hromosomskoj sekvenci 17q11-q12.[12]

Reference uredi

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000076382 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000002055 - 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. ^ Chang MS, Huang CJ, Chen ML, Chen ST, Fan CC, Chu JM, Lin WC, Yang YC (Sep 2001). "Cloning and characterization of hMAP126, a new member of mitotic spindle-associated proteins". Biochem Biophys Res Commun. 287 (1): 116–21. doi:10.1006/bbrc.2001.5554. PMID 11549262.
  6. ^ a b "Entrez Gene: SPAG5 sperm associated antigen 5".
  7. ^ "UniProt, Q96R06". Pristupljeno 12. 6. 2021.
  8. ^ Thein, K. H., Kleylein-Sohn, J., Nigg, E. A., Gruneberg, U. Astrin is required for the maintenance of sister chromatid cohesion and centrosome integrity. J. Cell Biol. 178: 345-354, 2007. [PubMed]: 17664331
  9. ^ Cheng, T.-S., Hsiao, Y.-L., Lin, C.-C., Yu, C.-T. R, Hsu, C.-M., Chang, M.-S., Lee, C.-I., Huang, C.-Y. F., Howng, S.-L., Hong, Y.-R. Glycogen synthase kinase 3-beta interacts with and phosphorylates the spindle-associated protein astrin. J. Biol. Chem. 283: 2454-2464, 2008. PubMed: 18055457
  10. ^ Du, J., Jablonski, S., Yen, T. J., Hannon, G. J. Astrin regulates Aurora-A localization. Biochem. Biophys. Res. Commun. 370: 213-219, 2008. [PubMed]: 18361916
  11. ^ Thedieck, K., Holzwarth, B., Prentzell, M. T., Boehlke, C., Klasener, K., Ruf, S., Sonntag, A. G., Maerz, L., Grellscheid, S.-N., Kremmer, E., Nitschke, R., Kuehn, E. W., Jonker, J. W., Groen, A. K., Reth, M., Hall, M. N., Baumeister, R. Inhibition of mTORC1 by astrin and stress granules prevents apoptosis in cancer cells. Cell 154: 859-874, 2013. Note: Erratum: Cell 155: 964-966, 2013. [PubMed]: 23953116
  12. ^ Chang, M.-S., Huang, C.-J., Chen, M.-L., Chen, S.-T., Fan, C.-C., Chu, J.-M., Lin, W.-C., Yang, Y.-C. Cloning and characterization of hMAP126, a new member of mitotic spindle-associated proteins. Biochem. Biophys. Res. Commun. 287: 116-121, 2001. [PubMed]: 11549262.

Dopunska literatura uredi