NBPF1 - NBPF1

NBPF1
Идентификаторы
ПсевдонимыNBPF1, AB13, AB14, AB23, AD2, NBG, NBPF, член семейства нейробластомы 1, член 1 NBPF
Внешние идентификаторыOMIM: 610501 ГомолоГен: 41035 Генные карты: NBPF1
Расположение гена (человек)
Хромосома 1 (человек)
Chr.Хромосома 1 (человек)[1]
Хромосома 1 (человек)
Геномное расположение NBPF1
Геномное расположение NBPF1
Группа1п36.13Начинать16,562,319 бп[1]
Конец16,613,562 бп[1]
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez

55672

н / д

Ансамбль

ENSG00000219481

н / д

UniProt

Q3BBV0

н / д

RefSeq (мРНК)

NM_017940

н / д

RefSeq (белок)

NP_060410

н / д

Расположение (UCSC)Chr 1: 16.56 - 16.61 Мбн / д
PubMed поиск[2]н / д
Викиданные
Просмотр / редактирование человека

Семейство нейробластомы, член 1, или же NBPF1, представляет собой белок, который кодируется ген NBPF1 в людях. Этот белок входит в состав семья нейробластомы белков, группы белков, которые, как считается, участвуют в развитии нервной системы.[3]

Ген

Ген NBPF1 у человека расположен на минусовой цепи 1p36.3 у человека и имеет длину 51179 пар оснований, включая экзоны и интроны. Он расположен между генами, кодирующими белок. NECAP2 и CROCC. NBPF1 - один из 26 известных членов семейства нейробластомных генов и псевдогенов. Псевдоген NBPF2 и NBPF3 ген - это наиболее похожие гены, расположенные рядом с NBPF1, и они находятся в хромосомном местоположении 1p36.12. Большинство членов семейства генов NBPF расположены в хромосомном положении 1q21.1-1q23.3 у человека, и эти гены более похожи друг на друга по последовательности, чем на NBPF1.[4]

Расположение NBPF1 по отношению к другим генам на хромосоме 1

Стенограмма

Транскрипт NBPF1 у человека представляет собой мРНК из 6183 пар оснований, состоящую из 28 экзонов. Их более 14 альтернативное сращивание формы NBPF1 предсказывались, но наблюдались только семь из форм сплайсинга. Известно, что из всех возможных транскриптов только два кодируют белки. Один из этих транскриптов имеет длину 1139 аминокислот и 23 кодирующих экзона, а другой - 1095 аминокислот и 23 кодирующих экзона. Некодирующие транскрипты обрабатываются, но их функция неизвестна.[3][5][6]


Протеин

NBPF1 - это белок длиной 1214 аминокислот, который у человека весит 139 кДа и имеет изоэлектрическая точка около 5. Особенностью состава этого белка является то, что он намного богаче, чем большинство других белков, как глутамином, так и остатками глутаминовой кислоты. Кроме того, он содержит аминокислотные повторы, которые присутствуют у людей, других приматов и даже броненосцев.[7] Другая особенность заключается в том, что белок NBPF1 содержит остатки, которые, как предполагается, имеют посттрансляционные модификации, включая гликирование, N-связанное гликозилирование, O-GlcNAc вложение, О-связанное гликозилирование, Фосфорилирование, и Сумоилирование.[8] Двумя наиболее важными типами доменов в белке NBPF1 являются: спиральная катушка домены и DUF1220 домены. NBPF1 содержит три домена спиральной спирали и девять доменов DUF1220 у человека. Домены в виде спиральной спирали имеют длину 60-100 аминокислот, в то время как домены DUF1220 имеют длину приблизительно 65 пар оснований с высоким сходством последовательностей.[9]

Аминокислотная последовательность NBPF1, которая показывает местоположения доменов DUF1220 (синий) и доменов спиральной спирали (желтый).

Взаимодействия

Было показано, что человеческий NBPF1 взаимодействует с Убиквитин С через оба иммунопреципитация белкового комплекса[10] и аффинная хроматография.[11] Двухгибридный скрининг тесты показали, что NBPF1 взаимодействует с спиральная катушка домены CBY1, репрессор для Бета-катенин, белок, который участвует в Wnt сигнализация за распространение клеток.[12] Кроме того, двухгибридный скрининг показал, что NBPF1 взаимодействует с бактериальными белками, такими как Оксидоредуктаза белок семейства железа / аскорбата из бактерии Францизелла туларенская и неохарактеризованный белок из бактерии бацилла сибирской язвы.[13]

Функциональное и клиническое значение

Хотя функция белка NBPF1 неизвестна, его физические и химические свойства могут дать представление о его функции. Как и другие белки NBPF, белковый продукт NBPF1 содержит повторяющийся домен, называемый DUF1220, а область неизвестной функции считается, что это связано со сложностью человеческого мозга.[14] Во-первых, предполагается, что NBPF1 является ядерным белком, поскольку он содержит положительно заряженные ядерная локализация сигналы. Эти сигналы ядерной локализации в NBPF1 и консервативном ДНК-связывающем домене, подобном фактору транскрипции STAT3 / днк комплекс или STAT1 Комплекс / ДНК предполагает, что он может действовать как фактор транскрипции[15]

Это предсказанный сигнал ядерной локализации NBPF1 с помощью программы PSORT II.

Во-вторых, гены, подобные NBPF1, с генами DUF1220 экспрессируются во время нейрогенеза человека. Количество доменов DUF1220, присутствующих в геноме человека, коррелирует как с размером мозга, так и с количеством нейронов, присутствующих в мозге.[16] Кроме того, более высокие числа копий домена DUF1220 связаны с увеличением Аутизм серьезность, которая часто возникает из-за избытка нейронов, которые не подвергаются синаптической обрезке.[17]

Прогнозируемая структура Stat-1 и Stat3b-подобных ДНК-связывающих доменов в NBPF1 с использованием Phyre2

Также обнаружено, что белок NBPF1 разрушается хромосомная транслокация между хромосомами 1 и 17, в некоторых случаях нейробластома.[18] Дополнительные исследования показывают, что NBPF1, возможно, является ген-супрессор опухоли потому что добавление его к культурам клеток снижает частоту формирование очагов. Кроме того, NBPF1 содержит три структуры спиральной катушки, которые обычно используются в олигомеризация с другими белками.[19] На основании взаимодействий, перечисленных выше, показано, что NBPF1 взаимодействует с доменом coiled-coil CBY1, который репрессирует передачу сигналов Wnt.[18] Аберрантная передача сигналов Wnt в головном мозге является частой причиной роста опухоли и лекарственной устойчивости нейробластом.[20] дальнейшее предположение, что NBPF1 может действовать как ген-супрессор опухолей в головном мозге, если он непосредственно влияет на этот путь.

NBPF1, по-видимому, участвует в пролиферации во время нейрогенеза человека и в подавлении роста во взрослом возрасте, показывая, что домены DUF1220 и coiled-coil могут быть важны на разных стадиях жизни. Домены DUF1220 важны в нейрогенезе, тогда как домены спиральной спирали участвуют в связывании ингибиторов пролиферации клеток. Хотя нет никаких известных различий между аутизмом и нейробластомой, исследование показало существование сопутствующий микроцефалия и нейробластома, хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы показать это.[21] Основываясь на этих прогнозах, недостаток NBPF1 во время может предотвратить нейрогенез плода и постнатальное подавление опухоли в головном мозге, хотя эта связь не совсем понятна.

Выражение

NBPF1 повсеместно экспрессируется во всех тканях человека, но показывает самые высокие уровни экспрессии в костном мозге, скелетных мышцах, головном и спинном мозге. Он экспрессируется на несколько более низких уровнях в других тканях, таких как поджелудочная железа, почки и легкие.[22] В головном мозге экспрессия NBPF1 наиболее высока в лобных, височных и теменных долях, а наименьшая - в желудочках и мозжечке.[23] Основываясь на составе белка, NBPF1 у человека и его ортологи у родственных видов, скорее всего, локализуется в ядре.[24]

Экспрессия NBPF1 на основе профилей NCBI GEO, профиль экспрессии всей ткани

Прогнозируемая локализация NBPF1 и его ортологов[24]

Разновидность% Ядерная% Вакуолярный% Цитоплазматический% Цитоскелет
Человек87.04.34.34.3
Макака65.24.317.44.3
Бабуин82.60.013.00.0
Корова65.20.017.40.0
Армадилло65.20.013.00.0

Исследования экспрессии показали изменения в NBPF1 в различных экспериментальных условиях. in vitro. Во-первых, истощение нервной системы фактор транскрипции SOX11 вызывает небольшое увеличение экспрессии NBPF1.[25] Кроме того, инактивация Белок, связывающий элементы 1 далеко вверх по течению вызывает снижение NBPF1, в то время как инактивация дальних связывающих элементов 2 и 3 вызывает увеличение экспрессии NBPF1.[26] Элементы связывания, расположенные далеко вверх по течению, участвуют в регуляции транскрипции с использованием энхансеров генов, каждый из которых имеет разные сайты связывания.[27] Избыточное выражение CLDN1, белок, который образует узкие стыки такие как те из гематоэнцефалический барьер, вызывает резкое снижение экспрессии NBPF1[28]

Гомология и эволюция

Ортологи

Хотя сам NBPF1 существует только у приматов, большое количество NBPF-подобных белков ортологи существуют у других млекопитающих, таких как крупный рогатый скот, кошачьи и китообразные. У млекопитающих, не являющихся приматами, последовательности генов NBPF-подобных генов имеют небольшое сходство с генами NBPF приматов. Эти гены, по-видимому, полностью отсутствуют у модельных млекопитающих, таких как мыши и крысы. Большое количество генов NBPF в геноме человека, скорее всего, связано с недавними дупликациями, поскольку все гены NBPF настолько похожи и повторяются, что легко рекомбинируют друг с другом, вызывая дупликации. Вариация количества повторяющихся последовательностей в генах NBPF также варьируется даже у людей.[29]Домены DUF1220 также сильно отличаются от белков NBPF у людей других видов. Чем дальше вид от человека, тем меньше у него доменов DUF1220. У людей в генах NBPF в среднем имеется 272 домена DUF1220, у шимпанзе - 125, макак - 35, а у дельфинов - только 4.[30]

Это показывает предсказанную взаимосвязь между сходством NBPF1 на основе множественного выравнивания последовательностей.

Избранные ортологи NBPF1[31][32]

РазновидностьРаспространенное имяВремя расхождения с людьми (млн лет назад)Регистрационный номер NCBIДлина последовательности (аминокислоты)Сходство белка с человеческим NBPF1Сходство мРНК с человеческим NBPF1
Homo sapiensЧеловек0AAX85114.11214100%100%
Пан троглодитыШимпанзе6.3XP_009439437.165693%98%
Macaca fascicularisМакака-крабоядная29XP_005544713.1117377%87%
Турсиопс усекаетБутылконосый дельфин94.2XP_004329243.188840%37%
Bos taurusКрупный рогатый скот94.2XP_005197798.163339%36%
Felis catusДомашняя кошка94.2XP_011283477.181338%35%
Sus scrofaСвинья94.2XP_005653139.156736%40%
Dasypus novemcinctusДевятиполосный броненосец104.2XP_00446902693430%34%

Паралоги

В паралоги для NBPF1 являются другими членами семейства белков NBPF. Высокое сходство между этими паралогами также свидетельствует о дублировании генов в процессе эволюции человека.

Укоренившееся филогенетическое дерево паралогов NBPF1 на основе множественного выравнивания последовательностей.

Избранные паралоги NBPF1

Имя генаРегистрационный номер NCBIДлина последовательности (аминокислоты)Идентичность белковой последовательностиСходство белковой последовательности
NBPF1NP_060410.21214100%100%
NBPF12NP_001265070.11457100%93%
NBPF8NP_001032590.2942100%93%
NBPF14NP_056198.22819100%92%
NBPF15NP_775909.267098%93%
NBPF3NP_115640.1633100%75%

Рекомендации

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000219481 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  3. ^ а б "Семейство контрольных точек нейробластомы NBPF1, член 1 [Homo sapiens (человек)] - Ген - NCBI". ncbi.nlm.nih.gov. Получено 2015-02-05.
  4. ^ https://www.genenames.org/genefamilies/NBPF
  5. ^ http://useast.ensembl.org/Homo_sapiens/Gene/Summary?db=core;g=ENSG00000219481;r=1:16562319-16613562;t=ENST00000430580;redirect=no
  6. ^ «NBPF1 - член семьи точки останова нейробластомы 1 - Homo sapiens (Человек)». uniprot.org. Получено 2015-02-05.
  7. ^ Brendel, V; Bucher, P; Nourbakhsh, I.R .; Blaisdell, B.E .; Карлин, С. «Методы и алгоритмы статистического анализа белковых последовательностей». SDSC Biology Workbench. Национальная Академия Наук. Получено 4 мая 2015.
  8. ^ "ExPASy Proteomics: инструменты посттрансляционной модификации". ExPASy: Портал ресурсов по биоинформатике. Получено 4 мая 2015.
  9. ^ "Q3BBV0 - NBPF1_HUMAN". Uniprot. Получено 4 мая 2015.
  10. ^ Натан Дж. А., Ким Х. Т., Тинг Л., Гайги С. П., Голдберг А. Л. (февраль 2013 г.). «Почему клеточные белки, связанные с цепями K63-полиубиквитина, не связываются с протеасомами?». Журнал EMBO. 32 (4): 552–65. Дои:10.1038 / emboj.2012.354. ЧВК  3579138. PMID  23314748.
  11. ^ Ким В., Беннетт Э.Дж., Хаттлин Э.Л., Гуо А., Ли Дж., Поссемато А., Сова М.Э., Рад Р., Раш Дж., Гребень М.Дж., Харпер Дж.В., Гайги С.П. (октябрь 2011 г.). «Систематическая и количественная оценка протеома, модифицированного убиквитином». Молекулярная клетка. 44 (2): 325–40. Дои:10.1016 / j.molcel.2011.08.025. ЧВК  3200427. PMID  21906983.
  12. ^ Vandepoele K, Staes K, Andries V, van Roy F (апрель 2010 г.). «Chibby взаимодействует с NBPF1 и кластерином, двумя кандидатами в супрессоры опухоли, связанными с нейробластомой». Экспериментальные исследования клеток. 316 (7): 1225–33. Дои:10.1016 / j.yexcr.2010.01.019. PMID  20096688.
  13. ^ Dyer MD, Neff C, Dufford M, Rivera CG, Shattuck D, Bassaganya-Riera J, Murali TM, Sobral BW (август 2010). "Сети взаимодействия белков человека-бактериального патогена Bacillus anthracis, Francisella tularensis и Yersinia pestis". PLoS One. 5 (8): e12089. Дои:10.1371 / journal.pone.0012089. ЧВК  2918508. PMID  20711500.
  14. ^ Дюма Л., Сикела Дж. М. (2009). «Домены DUF1220, когнитивные заболевания и эволюция человеческого мозга». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии. 74: 375–82. Дои:10.1101 / sqb.2009.74.025. ЧВК  2902282. PMID  19850849.
  15. ^ Чжоу Ф, Син И, Сюй Х, Ян И, Чжан Дж, Ма З, Ван Дж (ноябрь 2013 г.). «NBPF представляет собой потенциальный ДНК-связывающий фактор транскрипции, который напрямую регулируется NF-κB». Международный журнал биохимии и клеточной биологии. 45 (11): 2479–90. Дои:10.1016 / j.biocel.2013.07.022. PMID  23939288.
  16. ^ Кини Дж. Г., Дэвис Дж. М., Зигенталер Дж., Пост MD, Нильсен Б. С., Хопкинс В. Д., Сикела Дж. М. (сентябрь 2015 г.). «Белковые домены DUF1220 управляют пролиферацией нервных стволовых клеток человека и связаны с увеличением объема коры головного мозга у антропоидных приматов». Структура и функции мозга. 220 (5): 3053–60. Дои:10.1007 / s00429-014-0814-9. ЧВК  4722867. PMID  24957859.
  17. ^ Дэвис Дж. М., Сирлз В. Б., Андерсон Н., Кини Дж., Дюма Л., Сикела Дж. М. (март 2014 г.). «Дозировка DUF1220 линейно связана с увеличением тяжести трех основных симптомов аутизма». PLoS Genetics. 10 (3): e1004241. Дои:10.1371 / journal.pgen.1004241. ЧВК  3961203. PMID  24651471.
  18. ^ а б Vandepoele K, Andries V, Van Roy N, Staes K, Vandesompele J, Laureys G, De Smet E, Berx G, Speleman F, van Roy F (май 2008 г.). «Конституционная транслокация t (1; 17) (p36.2; q11.2) у пациента с нейробластомой разрушает гены NBPF1 и ACCN1 человека». PLoS One. 3 (5): e2207. Дои:10.1371 / journal.pone.0002207. ЧВК  2386287. PMID  18493581.
  19. ^ Буркхард П., Стетефельд Дж, Стрелков С.В. (февраль 2001 г.). «Спиральные спирали: универсальный мотив сворачивания белков». Тенденции в клеточной биологии. 11 (2): 82–8. Дои:10.1016 / s0962-8924 (00) 01898-5. PMID  11166216.
  20. ^ Илле Ф, Соммер Л (май 2005 г.). «Передача сигналов Wnt: множественные функции в развитии нейронов» (PDF). Клеточные и молекулярные науки о жизни. 62 (10): 1100–8. Дои:10.1007 / s00018-005-4552-2. PMID  15928805.
  21. ^ Park WS, Chi JG (апрель 1993 г.). «Двусторонняя нейробластома in situ, связанная с микроцефалией». Журнал корейской медицинской науки. 8 (2): 99–103. Дои:10.3346 / jkms.1993.8.2.99. ЧВК  3053866. PMID  8397936.
  22. ^ «GDS424 / 59465_r_at / NBPF1, Профиль экспрессии нормальной ткани человека». NCBI Geo Профили. Получено 4 мая 2015.
  23. ^ "Атлас мозга Аллена: Микромассив мозга человека". Атлас мозга Аллена. Получено 4 мая 2015.
  24. ^ а б Накаи, Кента. «ПСОРТ II». Прогноз PSORT II. Получено 4 мая 2015.
  25. ^ «Эффект истощения фактора нервной транскрипции SOX11 на клеточную линию лимфомы из клеток мантии». NCBI Geo Профили. Получено 4 мая 2015.
  26. ^ «Инактивация белка, связывающего удаленный элемент». Профили NCBI GEO. Получено 4 мая 2015.
  27. ^ Дэвис-Смит Т., Дункан Р.К., Чжэн Т., Микелотти Г., Левенс Д. (декабрь 1996 г.). «Белки, связывающие элементы, расположенные далеко вверх по течению, составляют древнее семейство одноцепочечных трансактиваторов связывания ДНК». Журнал биологической химии. 271 (49): 31679–87. Дои:10.1074 / jbc.271.49.31679. PMID  8940189.
  28. ^ «Эффект сверхэкспрессии клаудина-1 на линии клеток аденокарциномы легких». Профили NCBI GEO. Получено 4 мая 2015.
  29. ^ Vandepoele K, Van Roy N, Staes K, Speleman F, van Roy F (ноябрь 2005 г.). «Новое семейство генов NBPF: сложная структура, порожденная дупликациями генов во время эволюции приматов». Молекулярная биология и эволюция. 22 (11): 2265–74. Дои:10.1093 / molbev / msi222. PMID  16079250.
  30. ^ Дюма Л.Дж., О'Бленесс М.С., Дэвис Дж. М., Диккенс С.М., Андерсон Н., Кини Дж., Джексон Дж., Сикела М., Разнахан А., Гедд Дж., Рапопорт Дж., Нагамани СС, Эрез А., Брунетти-Пьерри Н., Сугальский Р., Лупски JR, Fingerlin T, Cheung SW, Sikela JM (сентябрь 2012 г.). «Число копий домена DUF1220, вовлеченное в патологию и эволюцию человеческого мозга». Американский журнал генетики человека. 91 (3): 444–54. Дои:10.1016 / j.ajhg.2012.07.016. ЧВК  3511999. PMID  22901949.
  31. ^ "NCBI BLAST". NCBI. Получено 4 мая 2015.
  32. ^ Хеджес С.Б., Дадли Дж., Кумар С. (декабрь 2006 г.). «TimeTree: общедоступная база знаний о временах расхождения между организмами». Биоинформатика. 22 (23): 2971–2. Дои:10.1093 / биоинформатика / btl505. PMID  17021158.