SNED1 - SNED1

SNED1 представляет собой человеческий белок, экспрессирующийся на низких уровнях в широком диапазоне тканей. Белок растворим и содержится в циркулирующей крови, а концептуально транслируемый белок имеет четыре представляющих интерес домена. Эти домены включают домен nidgen (NIDO), три домена фибронектина типа III (FN3), несколько связывающих кальций EGF-подобные домены (EGF CA) и один домен контрольного белка комплемента (CCP). Ген находится на хромосоме 2, локус q37.3. МРНК была выделена из селезенки и имеет длину 6834 п.н. Концептуально транслируемый белок имеет длину 1178aa. Предполагается, что этот белок взаимодействует с соматостатином, спермидинсинтазой и TMEM132C.[1]

Ген

Locus

SNED1 расположен на плюсовой цепи хромосомы 2 в локусе 2q37.3. Идентификационный номер Refseq: NM_001080437.1 Геномная последовательность ДНК SNED1 содержит 96,729 п.н., а самая длинная сплайсированная мРНК, предсказанная AceView, составляет 7048 п.н. и содержит 31 экзон. Существует 9 вариантов сплайсинга SNED1, которые показали совпадение структуры белка с использованием базы данных Phyre 2, которая обсуждается в разделе «Третичная и четвертичная структура».[2]

Общие псевдонимы

SNED1 - это аббревиатура от «суши, нидоген и EGF-подобных доменов». Псевдонимы для SNED1 включают Snep, SST3 и IRE-BP1.[2]

Гомология / эволюция

Гомологи и филогения

SNED1 очень хорошо сохраняется на протяжении всей эволюционной истории и, как было показано, проявляет эту сохранность в широком диапазоне таксонов, от млекопитающих до позвоночных и беспозвоночных. Возможно, стоит отметить, что изобилие остатков цистеина, по-видимому, очень хорошо сохраняется, что позволяет предположить что богатство цистеина является очень важной характеристикой этого белка.[3]

Паралоги

SNED1 имеет ряд паралогов в геноме человека, которые покрывают небольшие части всей пептидной последовательности. Не было результата BLAST, обеспечивающего попадание, покрывающее 100% запроса. Большинство совпадений приходилось на 50-70% охвата запросов, а максимальная идентичность не превышала 65%. Эндогенные гены, которые похожи на консервативные домены в SNED 1, включают; изоформы гомологов с выемками нейрогенного локуса, предшественники с зазубринами, изоформы гомологов с закрытыми глазами, изоформы гомологов белковых крошек, дельта- и меткообразный рецептор эпидермального фактора роста, фактор А суши-фон Вайлебранда и белок-гомолог 3 слитков.

Протеин

Рисунок 3.Самая длинная ORF SNED1 была обнаружена и транслирована с помощью инструмента в SDSC biology workbench, а интересующие области, обнаруженные в NCBI, были аннотированы вместе с несколькими вторичными структурами и посттрансляционными модификациями.

Первичная последовательность

Пептидная последовательность с самой длинной ORF была обнаружена путем создания концептуального перевода с использованием инструмента SIXFRAME на веб-сайте SDSC biology workbench, и эта последовательность использовалась для большинства анализов. Доступ к полной последовательности, полученной с помощью поиска ncbi BLAST, можно получить по идентификатору ссылки. NP_001073906.1. Одна, по-видимому, важная особенность этого белка, которую стоит отметить, заключается в том, что он чрезвычайно богат цистеином, всего 106 цистеинов, что дает общий цистеиновый состав 9,0%.[4]

Домены и мотивы

В этом белке есть несколько интересных доменов. Первый в аннотированной последовательности, показанной выше, показан розовым цветом, это внеклеточный домен с неизвестной функцией в домене Nidogen-1 (NIDO), также известный как Энтактин. Вторые области интереса, отмеченные подчеркиванием: кальций-связывающий домен EGF (EGF-CA). В последовательности много таких доменов, и они часто присутствуют в большом количестве мембраносвязанных и внеклеточных белков. Эти домены EGF-CA могут указывать на «липкую» природу этого белка, поскольку часто внеклеточный матрикс (ЕСМ) белки требуют катионов кальция для образования гомо и гетеродимерных комплексов между другими белками ЕСМ. В белок контроля комплемента (CCP) мотив отмечен на рисунке зеленым цветом, и этот домен был идентифицирован во многих белках, участвующих в системе комплемента. Другие псевдонимы для этого домена включают короткие консенсусные повторы (SCR) и Суши-домен, от которого белок получил свое название. В Домен фибронектина III типа (FN3) отмечен синим цветом, и присутствие этого домена может указывать на одно из свойств этого белка, участвующих в адгезии клеток. Этот домен FN3 содержит внутренние повторы, которые присутствуют в белке плазмы. фибронектин. Этот конкретный домен содержит последовательность RGD, важную для связывания белков ЕСМ с интегрины обнаружен в клеточных мембранах, что является важным элементом клеточной адгезии.

Посттрансляционные модификации

Стоит отметить лишь несколько посттрансляционных сайтов фосфорилирования, зависимых от киназы, которые дали результат> 0,8 по программе NetPhosK в инструментах протеомики ExPASy Bioinformatics. Эти сайты отмечены желтым цветом в концептуальном переводе выше. Предполагается, что все эти сайты фосфорилируются либо Протеинкиназа А (PKA) или Протеинкиназа C (PKC).

Вторичная структура

Аминокислотная последовательность самого длинного варианта невероятно богата цистеином, что предположительно приводит к образованию большого количества дисульфидной связи. Нет организованной глубокой цепочки альфа-спиралей, но есть группа альфа-спиралей к С-концу. Бета-листы аннотируются фиолетовым текстом в концептуальном переводе, а альфа-спирали аннотируются красным текстом.

Третичная и четвертичная структура

Программа Phyre2 использовалась для построения прогнозов как областей консервативного домена NIDO, CCP и FN3, так и каждого из вариантов сплайсинга. Были получены некоторые интересные результаты, согласующиеся с предполагаемой функцией внеклеточного «липкого» белка, возможно, участвующего в межклеточной адгезии или свертывании крови. Соответствующие белки, обнаруженные в Phyre2, включают множество белков с функциями; свертывание, гидролиз, активация плазминогена, гормон / фактор роста, связывание с белками, клеточная адгезия и белки ЕСМ.

Варианты сплайсинга a, b и e на рисунках 5 и 6 имеют> 99% структурного сходства с белком нейрексином 1-альфа (NRXN1 ). Нейрексины представляют собой молекулы клеточной адгезии и часто содержат EGF-связывающие домены, усиливая образование внутриклеточных соединений между клетками. Предполагается, что NRXN1 также играет роль в ангиогенезе. Альфа-нейрексины взаимодействуют с нейрексофилинами и, возможно, действуют в синаптических соединениях нервной системы позвоночных. Альфа-нейрексины часто используют альтернативные промоторы и сайты сплайсинга, что приводит к появлению множества различных транскриптов из одного гена, что может быть объяснением обилия альтернативных транскриптов этого гена.

Вариант сращивания d имеет 100% структурное соответствие Белок, связанный с рецепторами липопротеинов низкой плотности 4 (LRP4). Этот белок участвует в опосредованном SOST ингибировании образования кости и подавлении передачи сигналов Wnt. LRP4 играет важную роль в формировании нервно-мышечных соединений.

Варианты сращивания f и g имеют> 99% сходства с фибриллин-1 белок ЕСМ, который является структурным компонентом кальций-связывающих микрофибрилл.

Вариант сплайсинга i и консервативный домен CCP более чем на 99% структурно подобны активатор t-плазминогена (ПЛАТ). PLAT секретируется эндотелиальными клетками сосудов и действует как сериновая протеаза, которая превращает плазминоген в плазмин. Плазмин это фибролитический фермент, который помогает в разрушении тромбов и используется в клинических условиях именно для этой цели.

Консервативный домен NIDO был> 99% подобен фактору IX свертывания крови, также известному как Фактор IX (F9). F9 представляет собой секретируемый фактор свертывания, участвующий в каскаде свертывания, который требует активации множеством других факторов свертывания в этом каскаде.

3 последовательных консервативных домена FN3 вместе более чем на 100% похожи со 100% покрытием для аносмин 1. Аносмин-1 - гликопротеин внеклеточного матрикса, отвечающий за нормальное нервное развитие головного мозга, спинного мозга и почек.

Взаимодействующие белки

База данных STRING-Known and Predicted Protein Interaction использовалась для определения белков, которые могут взаимодействовать, и следующие белки были кандидатами на взаимодействие: соматостатин (SST), рецептор соматостатина 2 (SSTR2), а также множество других рецепторов соматостатина,[5] сперминсинтаза (SMS) и TMEM132C. Все белки, связанные с соматостатином, участвуют в подавлении гормонов. О TMEM132C известно очень мало, и все публикации, связанные с этим белком, представляют собой массовые исследования генома. Профили экспрессии белка TMEM132C и SNED1 очень похожи на SNED1, при этом содержание белка обнаруживается в плазме крови, тромбоцитах и ​​печени. Все описанные взаимодействующие белки экспрессируются в этих трех общих областях.

Выражение

SNED1 повсеместно экспрессируется на промежуточных уровнях, поэтому из профилей экспрессии РНК неясно, какие клетки секретируют SNED1. Профили экспрессии белка SNED1, предсказанные с помощью базы данных MOPED-Multi-Omics Profiling Expression Database и базы данных PaxB-Protein Abundance Across Organisms, показывают, что белок обнаружен в сыворотке крови, плазме крови, Т-лимфоцитах крови, тромбоцитах, клетках Hek-293 почек, печень и низкий уровень в мозге.

Варианты стенограммы

Программа Aceview использовалась для предсказания вариантов транскриптов, показанных на рисунке 6. Имеется 9 сплайсированных форм и 3 несплайсированных формы. Три варианта транскрипта, b, c и e, содержат зеленые области, которые представляют uORFs что указывает на то, что они содержат регуляторные элементы в кодирующей области транскрипта. Все сплайсированные варианты транскриптов a-i были проанализированы с помощью сервера Phyre2 для предсказания структуры белка. См. «Третичная и четвертичная структура».

Промоутер

Промотор был предсказан и проанализирован на фактор транскрипции связывание сайтов с помощью программного обеспечения ElDorado в программном пакете Genomatix. За выбранным промотором длиной 845 п.н. располагались альтернативные промоторы.

Факторы транскрипции

Следующие факторы транскрипции были обнаружены с матричным сходством 1,00, и весь связывающий домен был сопоставлен в промоторе, предсказанном Эльдорадо.

Семья МатрицыПодробная информация о семьеМатрицаПодробная информация о матрицеStrandМатричное сходствоПоследовательность
BRACГен брахьюри, фактор развития мезодермыTBX20.01Фактор транскрипции T-box TBX20(-)1.00gcatcgcggAGGTgtgcgggcgg
TF2BФактор транскрипции РНК-полимеразы II II BBRE.01Элемент распознавания фактора транскрипции II B (TFIIB)(-/+)1.00ccgCGCC
XCPEАктиватор-, медиатор- и ТВО-зависимый коровой промоторный элемент для транскрипции РНК-полимеразы II с промотора без ТАТАXCPE1.01Элемент корового промотора гена X 1(-)1.00ggGCGGgaccg
ZF02C2H2 факторы транскрипции цинкового пальца 2ZKSCAN3.01Цинковый палец с доменами KRAB и SCAN 3(+)1.00catggCCCCaccacagggcgcgc
SP1FФакторы GC-Box SP1 / GCSP1.03Стимулирующий белок 1, вездесущий фактор транскрипции цинкового пальца(-)1.00cggggGGGCggggccat
PLAGГен плеоморфной адомыPLAG1.02Ген плеоморфной адомы 1(+)1.00aaGGGGgcagcacggaacgggtt

Клиническое значение

В избранных случаях в GeoProfiles NCBI были выявлены некоторые клинически значимые данные об экспрессии, касающиеся уровней экспрессии SNED1 в ответ на определенные условия. В аденоме, продуцирующей альдостерон, по сравнению с контрольной тканью легкого, экспрессия SNED1 снижалась примерно в 25 раз в ткани аденомы. В исследовании развития перехода от предшественников олигодендроцитов к зрелым олигодендроцитам экспрессия снижалась почти в 100 раз при дифференцировке в зрелые олигодендроциты. Может быть интересно изучить проявления нарушения свертываемости крови или других заболеваний крови.

Несколько исследований показали роль SNED1 как фасилитатора метастаз.[6][7]

Рекомендации

  1. ^ Leimeister C, Schumacher N, Diez H, Gessler M (2004). «Клонирование и анализ экспрессии маркера стромы мыши Snep, кодирующего новый белок домена нидогена». Dev. Dyn. 230 (2): 371–7. Дои:10.1002 / dvdy.20056. PMID  15162516.
  2. ^ а б «Генные карты». Институт науки Вейцмана. Получено 2013-05-13.
  3. ^ Томпсон, Джули Д .; Higgins, D.G .; Гибсон, Т. (11 ноября 1994 г.). «CLUSTAL W: повышение чувствительности прогрессивного множественного выравнивания последовательностей за счет взвешивания последовательностей, штрафов за пропуски в зависимости от позиции и выбора весовой матрицы». Исследования нуклеиновых кислот. 22 (22): 4673–4680. Дои:10.1093 / nar / 22.22.4673. ЧВК  308517. PMID  7984417.
  4. ^ Брендель, В. (1992). «Методы и алгоритмы статистического анализа белковых последовательностей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. Совет попечителей Иллинойского университета. 89 (6): 2002–6. Bibcode:1992PNAS ... 89.2002B. Дои:10.1073 / пнас.89.6.2002. ЧВК  48584. PMID  1549558. Получено 2013-05-13.[постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ Hannon, JP; Нанн С; Штольц Б; Bruns C; Weckbecker G; Льюис I; Трокслер Т; Hurth K; Хойер Д. (февраль – апрель 2002 г.). «Дизайн лекарств на пептидных рецепторах: лиганды рецептора соматостатина». Журнал молекулярной неврологии. 18 (1–2): 15–27. Дои:10.1385 / JMN: 18: 1-2: 15. PMID  11931345. Получено 2013-05-13.
  6. ^ Хойе AM, Эрлер JT (2016). «Структурные компоненты ВКМ в преметастатической и метастатической нише». Являюсь. J. Physiol., Cell Physiol.. 310 (11): C955–67. Дои:10.1152 / ajpcell.00326.2015. PMID  27053524.
  7. ^ Наба А., Клаузер К.Р., Ламар Дж. М., Карр С.А., Хайнс РО (2014). «Сигнатуры внеклеточного матрикса карциномы молочной железы человека определяют новые промоторы метастазирования». eLife. 3: e01308. Дои:10.7554 / eLife.01308. ЧВК  3944437. PMID  24618895.