LMNA - LMNA

LMNA
Белок LMNA PDB 1ifr.png
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыLMNA, CDCD1, CDDC, CMD1A, CMT2B1, EMD2, FPL, FPLD, FPLD2, HGPS, IDC, LDP1, LFP, LGMD1B, LMN1, LMNC, LMNL1, PRO1, ламинат A / C, MADA
Внешние идентификаторыOMIM: 150330 MGI: 96794 ГомолоГен: 41321 Генные карты: LMNA
Расположение гена (человек)
Хромосома 1 (человек)
Chr.Хромосома 1 (человек)[1]
Хромосома 1 (человек)
Геномное расположение LMNA
Геномное расположение LMNA
Группа1q22Начинать156,082,573 бп[1]
Конец156,140,089 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон
PBB GE LMNA 214213 x at fs.png

PBB GE LMNA 203411 s at fs.png

PBB GE LMNA 212086 x at fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez
Ансамбль
UniProt
RefSeq (мРНК)

NM_001002011
NM_001111102
NM_019390

RefSeq (белок)

NP_001002011
NP_001104572
NP_062263

Расположение (UCSC)Chr 1: 156.08 - 156.14 МбChr 3: 88,48 - 88,51 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

LMNA, также известный как Ламин A / C это белок что у людей кодируется LMNA ген.[5][6][7] Lamin A / C принадлежит к ламинат семейство белков.

Функция

Биогенез ламина А в нормальных клетках и неспособность генерировать зрелый ламин А в Синдром прогерии Хатчинсона-Гилфорда.

[8]

В обстановке ZMPSTE24 При дефиците не происходит заключительный этап обработки ламината, в результате чего происходит накопление фарнезил-преламина А. Синдром прогерии Хатчинсона-Гилфорда, делеция из 50 аминокислот в преламине A (аминокислоты 607–656) удаляет сайт для второго эндопротеолитического расщепления. Следовательно, зрелый ламин А не образуется, и фарнезилированный мутантный преламин А (прогерин) накапливается в клетках.[9] В ядерная пластинка состоят из двумерной матрицы белков, расположенных рядом с внутренняя ядерная мембрана. В ламинат Семейство белков составляют матрицу и высоко консервативны в процессе эволюции. В течение митоз, матрикс ламины обратимо разбирается, поскольку белки ламина фосфорилированный. Считается, что белки ламина участвуют в ядерной стабильности, хроматин структура и экспрессия генов. Ламины позвоночных состоят из двух типов: A и B. альтернативное сращивание, этот ген кодирует три изоформы ламина типа А.[10]

В начале митоза фактор, способствующий созреванию (сокращенно MPF, также называемый фактором, способствующим митозу или фактором, стимулирующим М-фазу), фосфорилирует специфические остатки серина во всех трех ядерных ламинах, вызывая деполимеризацию промежуточных волокон ламина. Димеры фосфорилированного ламина B остаются связанными с ядерной мембраной через свои изопрениловый якорь. Ламин A нацелен на ядерную мембрану изопренильной группой, но он расщепляется вскоре после прибытия на мембрану. Он остается связанным с мембраной через белок-белковые взаимодействия самого себя и других связанных с мембраной белков, таких как LAP1. Деполимеризация ядерных ламинов приводит к разрушению ядерной оболочки. Трансфекция эксперименты демонстрируют, что фосфорилирование ламина А человека необходимо для деполимеризации ламина и, следовательно, для разборки ядерной оболочки, что обычно происходит на ранних этапах митоза.

Клиническое значение

Дикий тип (слева) и мутировавшая (справа) форма Ig-складки ламина А (LMNA, PDB: 1IFR). Обычно аргинин 527 (синий) образует соляной мост с глутаматом 537 (пурпурный), но замена R527L приводит к нарушению этого взаимодействия (лейцин слишком короткий, чтобы достичь глутамата). Модели представлены в поверхностном (верхнее) и в мультяшном (нижнем) виде.[11]

Мутации в LMNA гена связаны с несколькими заболеваниями, в том числе Мышечная дистрофия Эмери – Дрейфуса, семейная частичная липодистрофия, мышечная дистрофия пояса конечностей, дилатационная кардиомиопатия, Болезнь Шарко – Мари – Зуба, и рестриктивная дермопатия. Усеченная версия ламина А, широко известная как прогерин, причины Синдром Хатчинсона-Гилфорда-Прогерии.[12][13] На сегодняшний день более 1400 SNP известны [1]. Они могут проявляться в изменениях мРНК, сплайсинга или белка (например, Arg471Cys,[14] Arg482Gln,[15] Arg527Leu,[16] Arg527Cys,[17] Ala529Val [18]) уровень.

Повреждение ДНК

Двухцепочечные повреждения ДНК можно отремонтировать либо гомологичная рекомбинация (HR) или негомологичное соединение концов (NHEJ). LMNA способствует генетической стабильности, поддерживая уровни белков, которые играют ключевую роль в HR и NHEJ.[19][20] Мышиные клетки, у которых отсутствует созревание преламина А, имеют повышенное повреждение ДНК и хромосомные аберрации, а также повышенную чувствительность к агентам, повреждающим ДНК.[21] В прогерия, неадекватность репарации ДНК из-за дефектной LMNA может вызвать признаки преждевременного старения (см. Теория повреждений ДНК старения ).

Взаимодействия

LMNA продемонстрировала способность взаимодействовать с:

Рекомендации

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000160789 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000028063 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ Лин Ф, Ворман Х. Дж. (1993). «Структурная организация человеческого гена, кодирующего ядерный ламин A и ядерный ламин C». J Biol Chem. 268: 16321–6. PMID  8344919.
  6. ^ Камат А.К., Рокки М., Смит Д.И., Миллер О.Дж. (март 1993 г.). «Ген ламина A / C и родственная карта последовательности хромосом 1q12.1-q23 и 10 человека». Сомат. Cell Mol. Genet. 19 (2): 203–8. Дои:10.1007 / BF01233534. PMID  8511676.
  7. ^ Виднер К.Л., Макнил Дж. А., Лин Ф., Ворман Х. Дж., Лоуренс Дж. Б. (март 1996 г.). «Хромосомное присвоение генов белков ядерной оболочки человека LMNA, LMNB1 и LBR путем флуоресцентной гибридизации in situ». Геномика. 32 (3): 474–8. Дои:10.1006 / geno.1996.0146. PMID  8838815.
  8. ^ Buxboim, A .; Свифт, Дж .; Ирианто, Дж .; Spinler, K. R .; Dingal, P.C .; Athirasala, A .; Kao, Y.R .; Чо, С .; Harada, T .; Shin, J. W .; Дишер, Д. Э. (2014). «Эластичность матрикса регулирует фосфорилирование и обмен ламин-А, С с обратной связью с актомиозином». Текущая биология. 24 (16): 1909–17. Дои:10.1016 / j.cub.2014.07.001. ЧВК  4373646. PMID  25127216.
  9. ^ Коутиньо HD, Фалькао-Силва VS, Гонсалвеш Г.Ф., да Нобрега РБ (2009). «Молекулярное старение при прогероидных синдромах: синдром прогерии Хатчинсона – Гилфорда как модель». Иммунное старение. 6: 4. Дои:10.1186/1742-4933-6-4. ЧВК  2674425. PMID  19379495.
  10. ^ «Entrez Gene: LMNA, ламин A / C».
  11. ^ Аль-Хаггар М., Мадей-Пиларчик А., Козловски Л., Буйницки Д. М., Яхия С., Абдель-Хади Д., Шамс А., Ахмад Н., Хамед С., Пузяновска-Кузницка М. (2012). «Новая гомозиготная мутация LMNA p.Arg527Leu в двух неродственных египетских семьях вызывает перекрывающуюся мандибулоакральную дисплазию и синдром прогерии». Eur J Hum Genet. 20 (11): 1134–40. Дои:10.1038 / ejhg.2012.77. ЧВК  3476705. PMID  22549407.
  12. ^ Capell BC, Collins FS (декабрь 2006 г.). «Человеческие ламинопатии: генетически неправильные ядра». Nat. Преподобный Жене. 7 (12): 940–52. Дои:10.1038 / nrg1906. PMID  17139325.
  13. ^ Ранкин Дж, Эллард С. (октябрь 2006 г.). «Ламинопатии: клинический обзор». Clin. Genet. 70 (4): 261–74. Дои:10.1111 / j.1399-0004.2006.00677.x. PMID  16965317.
  14. ^ Цирн Б., Кресс В., Гримм Т., Бертольд Л.Д., Нойбауэр Б., Кухельмейстер К., Мюллер Ю., Хан А. (2008). «Ассоциация гомозиготной мутации LMNA R471C с новым фенотипом: мандибулоакральной дисплазией, прогерией и мышечной дистрофией ригидного позвоночника». Am J Med Genet A. 146A (8): 1049–1054. Дои:10.1002 / ajmg.a.32259. PMID  18348272.
  15. ^ Цао Х, Хегеле РА (2002). «Мутация ядерного ламина A / C R482Q в канадских родственниках с семейной частичной липодистрофией типа Даннигана». Гм. Мол. Genet. 9 (1): 109–12. Дои:10.1093 / hmg / 9.1.109. PMID  10587585.
  16. ^ Аль-Хаггар М., Мадей-Пиларчик А., Козловски Л., Буйницки Д. М., Яхия С., Абдель-Хади Д., Шамс А., Ахмад Н., Хамед С., Пузяновска-Кузницка М. (2012). «Новая гомозиготная мутация LMNA p.Arg527Leu в двух неродственных египетских семьях вызывает перекрывающуюся мандибулоакральную дисплазию и синдром прогерии». Eur J Hum Genet. 20 (11): 1134–40. Дои:10.1038 / ejhg.2012.77. ЧВК  3476705. PMID  22549407.
  17. ^ Агарвал А.К., Казачкова И., Тен С., Гарг А. (2008). «Тяжелая липодистрофия и прогерия, связанные с мандибулоакральной дисплазией, у молодой девушки с новой гомозиготной мутацией LMNA Arg527Cys». J Clin Endocrinol Metab. 93 (12): 4617–4623. Дои:10.1210 / jc.2008-0123. ЧВК  2626450. PMID  18796515.
  18. ^ Гарг А., Когулу О., Озкинай Ф., Онай Х., Агарвал А.К. (2005). «Новая гомозиготная мутация LMNA Ala529Val у турецких пациентов с мандибулоакральной дисплазией». J. Clin. Эндокринол. Метаб. 90 (9): 5259–64. Дои:10.1210 / jc.2004-2560. PMID  15998779.
  19. ^ Редвуд А.Б., Перкинс С.М., Вандервал Р.П., Фенг З., Биль К.Дж., Гонсалес-Суарес И., Моргадо-Паласин Л., Ши В., Сейдж Дж., Роти-Роти Д.Л., Стюарт К.Л., Чжан Дж., Гонсало С. (2011). «Двойная роль ламинов A-типа в репарации двухцепочечных разрывов ДНК». Клеточный цикл. 10 (15): 2549–60. Дои:10.4161 / cc.10.15.16531. ЧВК  3180193. PMID  21701264.
  20. ^ Гонсало С., Крайенкамп Р. (2015). «Дефекты репарации ДНК и нестабильность генома при синдроме Хатчинсона-Гилфорда Прогерия». Curr. Мнение. Cell Biol. 34: 75–83. Дои:10.1016 / j.ceb.2015.05.007. ЧВК  4522337. PMID  26079711.
  21. ^ Лю Б., Ван Дж., Чан К.М., Цзя В.М., Дэн В., Гуан Х, Хуанг Дж.Д., Ли КМ, Чау П.Й., Чен Дж. Д., Пей Д., Пендас А.М., Кадиньянос Дж., Лопес-Отин С., Цзе ХФ, Хатчисон С., Чен Дж, Цао И, Чеа К.С., Трюггвасон К., Чжоу З. (2005). «Геномная нестабильность при преждевременном старении на основе ламинопатии». Nat. Med. 11 (7): 780–5. Дои:10,1038 / нм 1266. PMID  15980864.
  22. ^ Тан К., Финли Р.Л., Не Д., Хонн К.В. (март 2000 г.). «Идентификация взаимодействия 12-липоксигеназы с клеточными белками с помощью двухгибридного дрожжевого скрининга». Биохимия. 39 (12): 3185–91. Дои:10.1021 / bi992664v. PMID  10727209.
  23. ^ Wilkinson FL, Holaska JM, Zhang Z, Sharma A, Manilal S, Holt I, Stamm S, Wilson KL, Morris GE (июнь 2003 г.). «Emerin взаимодействует in vitro с фактором, связанным со сплайсингом, YT521-B» (PDF). Евро. J. Biochem. 270 (11): 2459–66. Дои:10.1046 / j.1432-1033.2003.03617.x. PMID  12755701.
  24. ^ Латтанци Г., Ценни В., Мармироли С., Капанни С., Маттиоли Е., Мерлини Л., Скварцони С., Маральди Н. М. (апрель 2003 г.). «Ассоциация эмерина с ядерным и цитоплазматическим актином регулируется при дифференцировке миобластов». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 303 (3): 764–70. Дои:10.1016 / S0006-291X (03) 00415-7. PMID  12670476.
  25. ^ Сакаки М., Коике Х., Такахаши Н., Сасагава Н., Томиока С., Арахата К., Ишиура С. (февраль 2001 г.). «Взаимодействие эмерина с ядерными ламинами». J. Biochem. 129 (2): 321–7. Дои:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a002860. PMID  11173535.
  26. ^ Клементс Л., Манилал С., Лав Д.Р., Моррис Г.Е. (январь 2000 г.). «Прямое взаимодействие между эмерином и ламином А». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 267 (3): 709–14. Дои:10.1006 / bbrc.1999.2023. PMID  10673356.
  27. ^ Бартон Р. М., Ворман Х. Дж. (Октябрь 1999 г.). «Пренилированный преламин А взаимодействует с Narf, новым ядерным белком». J. Biol. Chem. 274 (42): 30008–18. Дои:10.1074 / jbc.274.42.30008. PMID  10514485.
  28. ^ Ллойд DJ, Trembath RC, Shackleton S (апрель 2002 г.). «Новое взаимодействие между ламином А и SREBP1: последствия для частичной липодистрофии и других ламинопатий». Гм. Мол. Genet. 11 (7): 769–77. Дои:10,1093 / чмг / 11.7.769. PMID  11929849.
  29. ^ Маркевич Э., Дечат Т., Фойснер Р., Куинлан Р.А., Хатчисон С.Дж. (декабрь 2002 г.). «Lamin A / C-связывающий белок LAP2alpha необходим для ядерного закрепления белка ретинобластомы». Мол. Биол. Клетка. 13 (12): 4401–13. Дои:10.1091 / mbc.E02-07-0450. ЧВК  138642. PMID  12475961.
  30. ^ Dechat T, Korbei B, Vaughan OA, Vlcek S, Hutchison CJ, Foisner R (октябрь 2000 г.). «Lamina-ассоциированный полипептид 2alpha связывает внутриядерные ламины A-типа». J. Cell Sci. 113 (19): 3473–84. PMID  10984438.
  31. ^ Dreuillet C, Tillit J, Kress M, Ernoult-Lange M (ноябрь 2002 г.). «Взаимодействие in vivo и in vitro между человеческим фактором транскрипции MOK2 и ядерным ламином A / C». Нуклеиновые кислоты Res. 30 (21): 4634–42. Дои:10.1093 / nar / gkf587. ЧВК  135794. PMID  12409453.
  32. ^ Лю Б., Гош С., Ян Х, Чжэн Х, Лю Х, Ван З., Цзинь Дж, Чжэн Б., Кеннеди Б.К., Су И, Кеберлейн М., Трюггвасон К., Чжоу З. (2012). «Ресвератрол восстанавливает SIRT1-зависимое снижение стволовых клеток взрослого и облегчает прогероидные особенности при прогерии, вызванной ламинопатией». Клеточный метаболизм. 16 (6): 738–750. Дои:10.1016 / j.cmet.2012.11.007. PMID  23217256.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка