Коллаген IV типа, альфа 1
| COL4A1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | COL4A1 , HANAC, ICH, POREN1, арестен, BSVD, RATOR, коллаген типа IV альфа 1, цепь коллагена типа IV альфа 1, BSVD1, PADMAL, COL4A1s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Опустить : 120130 ; МГИ : 88454 ; Гомологен : 20437 ; Генные карты : COL4A1 ; OMA : COL4A1 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Цепь коллагена альфа-1(IV) (COL4A1) представляет собой белок , который у человека кодируется COL4A1 геном на хромосоме 13 . [5] [6] Он повсеместно экспрессируется во многих тканях и типах клеток. [7] COL4A1 является субъединицей коллагена типа IV и играет роль в ангиогенезе . [8] Мутации в этом гене связаны с заболеваниями головного мозга , мышц , почек , глаз и сердечно-сосудистой системы . [9] [10] [11] [12] Ген COL4A1 также содержит один из 27 SNP , связанных с повышенным риском развития ишемической болезни сердца . [13]
Структура
[ редактировать ]Ген
[ редактировать ]Ген COL4A1 расположен на хромосоме 13 в участке 13q34 и содержит 54 экзона . [5] Этот ген производит 2 изоформы посредством альтернативного сплайсинга . [14]
Белок
[ редактировать ]COL4A1 принадлежит к семейству коллагенов IV типа и содержит три домена: короткий N-концевой домен, длинный трехспиральный домен 7S в центре и неколлагеновый домен 1 (NC1) на C-конце . [14] [15] Трехспиральный домен содержит прерванные повторы GXY, которые, как предполагается, обеспечивают гибкость домена. [14] Домен NC1 состоит из двух тримерных колпачков, каждый из которых содержит два фрагмента альфа-1 и один фрагмент альфа-2, которые образуют шестикратный пропеллер, расположенный вокруг осевого туннеля. Взаимодействие между этими двумя кэпами происходит вдоль большой плоской поверхности раздела и стабилизируется за счет ковалентной поперечной связи между цепями альфа-1 и альфа-2 через два кэпа. [15]
Функция
[ редактировать ]Коллаген типа IV является основным структурным компонентом базальных мембран и содержит два или три белка COL4A1. [9] Таким образом, COL4A1 широко распространен и обнаруживается во всех типах базальных мембран. [10] Домен NC1 COL4A1 является важной антиангиогенной молекулой, контролирующей образование новых капилляров . [16] α1β1 NC1 связывается с интегрином и ингибирует специфические сигнальные пути интегрина в сосудистых эпителиальных клетках. Он также регулирует экспрессию HIF-1α и VEGF , предположительно, путем ингибирования сигнального каскада MAPK . Эти данные могут объяснить противоопухолевую функцию NC1. [17]
Клиническое значение
[ редактировать ]Мутации в 24 и 25 экзонах COL4A1 связаны с HANAC ( аутосомно-доминантной наследственной ангиопатией с нефропатией , аневризмами и мышечными судорогами ). [18] Также подтверждено, что мутации гена COL4A1 возникают у некоторых пациентов с порэнцефалией и шизэнцефалией . [19] [20]
Было обнаружено, что у людей новая мутация гена COL4A1, кодирующего коллаген IV типа, связана с аутосомно-доминантной врожденной катарактой в китайской семье. Эта мутация не была обнаружена ни у незатронутых членов семьи, ни у 200 несвязанных контрольных групп. В этом исследовании анализ последовательности подтвердил, что аминокислотный остаток Gly782 является высококонсервативным. [11] Это сообщение о новой мутации в гене COL4A1 является первым сообщением о несиндромальной аутосомно-доминантной врожденной катаракте, которое подчеркивает важную роль коллагена типа IV в физиологических и оптических свойствах хрусталика. [11]
Кроме того, в области сердечно-сосудистой системы области COL4A1 и COL4A2 на хромосоме 13q34 являются высокореплицируемым локусом ишемической болезни сердца. В нормальной стенке артерий коллаген IV типа подавляет пролиферацию гладкомышечных клеток. Соответственно, было продемонстрировано, что экспрессия белка коллагена типа IV в гладкомышечных клетках сосудов человека регулируется как белком SMAD3, так и опосредованной TGFβ стимуляцией мРНК. [12] В целом был сделан вывод, что патогенез ишемической болезни сердца может регулироваться генами COL4A1 и COL4A2. [12]
Сообщалось также об аутосомно-рецессивной энцефалопатии, связанной с мутациями в этом гене. [21]
Клинический маркер
[ редактировать ]Мультилокусное исследование оценки генетического риска, основанное на комбинации 27 локусов, включая ген COL4A1, выявило лиц с повышенным риском как возникновения, так и рецидивов ишемической болезни сердца, а также увеличило клиническую пользу от терапии статинами. Исследование было основано на групповом исследовании на уровне сообщества (исследование «Диета Мальмё и рак») и четырех дополнительных рандомизированных контролируемых исследованиях когорт первичной профилактики (JUPITER и ASCOT) и когорт вторичной профилактики (CARE и PROVE IT-TIMI 22). [13]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000187498 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000031502 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Сойнинен Р., Хака-Риску Т., Проккоп Д.Д., Трюггвасон К. (декабрь 1987 г.). «Полная первичная структура альфа-1-цепи коллагена базальной мембраны человека (тип IV)» . Письма ФЭБС . 225 (1–2): 188–94. дои : 10.1016/0014-5793(87)81155-9 . ПМИД 3691802 .
- ^ «Ген Энтреза: коллаген COL4A1, тип IV, альфа 1» .
- ^ «BioGPS – ваша генная портальная система» . biogps.org . Проверено 11 октября 2016 г.
- ^ Пэн, Гуйчэн; Линь, Маохуань; Чжан, Кун; Чен, Цзе; Ван, Ифан; Ян, Ю; Ван, Цзинфэн; Хуан, Хуэй (19 июня 2013 г.). «Гемоглобин A1c может выявить больший профиль сердечно-сосудистых и метаболических рисков у населения Китая с отрицательным результатом OGTT» . Международный журнал медицинских наук . 10 (8): 1028–1034. дои : 10.7150/ijms.5905 . ISSN 1449-1907 . ПМК 3691802 . ПМИД 23801890 .
- ^ Перейти обратно: а б Пэн Г, Линь М, Чжан К, Чен Дж, Ван Ю, Ян Ю, Ван Дж, Хуан Х (19 июня 2013 г.). «Гемоглобин A1c может выявить больший профиль сердечно-сосудистого и метаболического риска у OGTT-негативной китайской популяции» . Международный журнал медицинских наук . 10 (8): 1028–34. дои : 10.7150/ijms.5905 . ПМК 3691802 . ПМИД 23801890 .
- ^ Перейти обратно: а б Пейссель Б., Гэн Л., Каллури Р., Каштан С., Реннке Х.Г., Галло Г.Р., Йошиока К., Сан М.Дж., Хадсон Б.Г., Нилсон Э.Г. (октябрь 1995 г.). «Сравнительное распределение цепей коллагена альфа 1 (IV), альфа 5 (IV) и альфа 6 (IV) в нормальных тканях взрослого человека и плода, а также в почках пациентов с Х-сцепленным синдромом Альпорта» . Журнал клинических исследований . 96 (4): 1948–57. дои : 10.1172/JCI118241 . ПМК 185832 . ПМИД 7560087 .
- ^ Перейти обратно: а б с Ся XY, Ли Н, Цао X, У QY, Ли ТФ, Чжан С, Ли WW, Цуй YX, Ли XJ, Сюэ CY (01 января 2014 г.). «Новая мутация гена COL4A1 приводит к аутосомно-доминантной несиндромальной врожденной катаракте в китайской семье» . BMC Медицинская генетика . 15:97 . дои : 10.1186/s12881-014-0097-2 . ПМК 4236509 . ПМИД 25124159 .
- ^ Перейти обратно: а б с Тернер А.В., Никпай М., Сильва А., Лау П., Мартинюк А., Линсеман Т.А., Субейран С., Макферсон Р. (октябрь 2015 г.). «Функциональное взаимодействие между локусами риска COL4A1/COL4A2 и SMAD3 ишемической болезни сердца». Атеросклероз . 242 (2): 543–52. doi : 10.1016/j.atherosclerosis.2015.08.008 . ПМИД 26310581 .
- ^ Перейти обратно: а б Мега Дж.Л., Ститциел Н.О., Смит Дж.Г., Чесман Д.И., Колфилд М.Дж., Девлин Дж.Дж., Нордио Ф., Хайд КЛ., Кэннон КП, Сакс Ф.М., Поултер Н.Р., Север П.С., Ридкер П.М., Браунвальд Э., Меландер О, Катиресан С., Сабатин М.С. (июнь 2015 г.). «Генетический риск, события ишемической болезни сердца и клиническая польза терапии статинами: анализ исследований первичной и вторичной профилактики» . Ланцет . 385 (9984): 2264–71. дои : 10.1016/S0140-6736(14)61730-X . ПМЦ 4608367 . ПМИД 25748612 .
- ^ Перейти обратно: а б с «COL4A1 - предшественник цепи коллагена альфа-1 (IV) - Homo sapiens (человек) - ген и белок COL4A1» . www.uniprot.org . Проверено 11 октября 2016 г.
- ^ Перейти обратно: а б Чем, Мануэль Э.; Генрих, Стефан; Хубер, Роберт; Райс, Альберт; Манн, Карлхайнц; Кюн, Клаус; Тимпл, Руперт; Буренков Глеб П.; Бартуник, Ханс Д. (14 мая 2002 г.). «Кристаллическая структура 1,9-А неколлагенового (NC1) домена коллагена IV плаценты человека демонстрирует стабилизацию за счет нового типа ковалентной перекрестной связи Met-Lys» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (10): 6607–6612. Бибкод : 2002PNAS...99.6607T . дои : 10.1073/pnas.062183499 . ISSN 0027-8424 . ПМК 124450 . ПМИД 12011424 .
- ^ Марагудакис М.Э., Миссирлис Э., Каракиулакис Г.Д., Сармоника М., Бастакис М., Цопаноглу Н. (январь 1993 г.). «Биосинтез базальной мембраны как мишень для разработки ингибиторов ангиогенеза с противоопухолевыми свойствами» . Почки Интернешнл . 43 (1): 147–50. дои : 10.1038/ki.1993.24 . ПМИД 7679456 .
- ^ Судхакар А., Нюберг П., Кешамуни В.Г., Маннам А.П., Ли Дж., Сугимото Х., Косгроув Д., Каллури Р. (октябрь 2005 г.). «Домен NC1 коллагена альфа1 типа IV человека проявляет отчетливую антиангиогенную активность, опосредованную интегрином альфа1бета1» . Журнал клинических исследований . 115 (10): 2801–10. дои : 10.1172/JCI24813 . ПМК 1199529 . ПМИД 16151532 . (Отозвано, см. два : 10.1172/JCI135305 , PMID 31895054 , Часы втягивания )
- ^ Плезье Э, Грибуваль О, Аламович С, Мугено Б, Прост С, Верпон МЦ, Марро Б, Десметтр Т, Коэн СЮ, Рулле Е, Дракон М, Фардо М, Ван Агтмаэль Т, Керьяшки Д, Антиньяк С, Ронко П (декабрь) 2007). «Мутации COL4A1 и наследственная ангиопатия, нефропатия, аневризмы и мышечные судороги» . Медицинский журнал Новой Англии . 357 (26): 2687–95. doi : 10.1056/NEJMoa071906 . ПМИД 18160688 .
- ^ Йонеда Ю, Хагиноя К, Като М, Осака Х, Ёкочи К, Араи Х, Какита А, Ямамото Т, Оцуки Ю, Симидзу С, Вада Т, Кояма Н, Мино Ю, Кондо Н, Такахаши С, Хирабаяси С, Таканаши Дж., Окумура А., Кумагай Т., Хираи С., Набетани М., Сайто С., Хаттори А., Ямасаки М., Кумакура А., Суго Ю., Нисияма К., Миятаке С., Цурусаки Ю., Дои Х., Мияке Н., Мацумото Н., Сайтсу Х. (Январь 2013 г.). «Фенотипический спектр мутаций COL4A1: от порэнцефалии до шизэнцефалии». Анналы неврологии . 73 1): 48–57. : 10.1002 / . PMID 23225343 . ( ana.23736 doi
- ^ Смигель Р., Кабала М., Якубиак А., Кодера Х., Сасиадек М.Дж., Мацумото Н., Сасиадек М.М., Сайтсу Х. (апрель 2016 г.). «Новая мутация COL4A1 у младенца с тяжелым дисморфическим синдромом с шизэнцефалией, перивентрикулярными кальцификациями и катарактой, напоминающей врожденную инфекцию». Исследование врожденных дефектов. Часть A. Клиническая и молекулярная тератология . 106 (4): 304–7. дои : 10.1002/bdra.23488 . ПМИД 26879631 .
- ^ Ярамис А, Лохмюллер Х, Тёпф А, Сонмезлер Э, Йилмаз Э, Хиз С, Йис У, Гунгор С, Ипек Полат А, Эдем П, Бельтран С, Лори С, Ярамис А, Хорват Р, Октай Ю (2020) COL4A1 -ассоциированная аутосомно-рецессивная энцефалопатия у 2 турецких детей. Нейрол Генет 6(1):e392
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Трюггвасон К., Сойнинен Р., Хостикка С.Л., Гангули А., Хуотари М., Проккоп DJ (1990). «Структура генов коллагена IV типа человека». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 580 (1): 97–111. Бибкод : 1990NYASA.580...97T . дои : 10.1111/j.1749-6632.1990.tb17922.x . ПМИД 2186699 . S2CID 44878809 .
- Хинек А. (июль 1994 г.). «Природа и многочисленные функции белка, связывающего эластин / ламинин, 67 кДа». Клеточная адгезия и связь . 2 (3): 185–93. дои : 10.3109/15419069409004436 . ПМИД 7827955 .
- Стендер М., Науманн Ю., Вик В., Веллер М. (май 1999 г.). «Трансформирующий фактор роста-бета и р-21: множественные молекулярные мишени подавления неопластического роста, опосредованного декорином». Исследования клеток и тканей . 296 (2): 221–7. дои : 10.1007/s004410051283 . ПМИД 10382266 . S2CID 20282995 .
- Курпакус Уитер М., Кернаки К.А., Хэзлетт Л.Д. (май 1999 г.). «Белки клеток роговицы и патология поверхности глаза». Биотехника и гистохимия . 74 (3): 146–59. дои : 10.3109/10520299909047967 . ПМИД 10416788 .
- Гебрехивет Б., Першке Э.И., Хонг Ю., Муньос П., Горевич П.Д. (июнь 1992 г.). «Короткие аминокислотные последовательности, полученные из рецептора C1q (C1q-R), демонстрируют гомологию с альфа-цепями рецепторов фибронектина и витронектина, а также коллагена типа IV». Журнал биологии лейкоцитов . 51 (6): 546–56. дои : 10.1002/jlb.51.6.546 . ПМИД 1377218 . S2CID 1214598 .
- Гупта С., Батчу Р.Б., Датта К. (октябрь 1991 г.). «Очистка, частичная характеристика белка, связывающего гиалуроновую кислоту почек крысы, и его локализация на поверхности клеток». Европейский журнал клеточной биологии . 56 (1): 58–67. ПМИД 1724753 .
- Паралкар В.М., Нандедкар А.К., Пойнтер Р.Х., Кляйнман Х.К., Редди А.Х. (октябрь 1990 г.). «Взаимодействие остеогенина, гепаринсвязывающего костного морфогенетического белка, с коллагеном IV типа» . Журнал биологической химии . 265 (28): 17281–4. дои : 10.1016/S0021-9258(17)44900-3 . ПМИД 2211625 .
- Эрнандес М.Р., Иго Ф., Нойфельд А.Х. (август 1986 г.). «Внеклеточный матрикс диска зрительного нерва человека». Американский журнал офтальмологии . 102 (2): 139–48. дои : 10.1016/0002-9394(86)90134-0 . ПМИД 2426947 .
- Омайли М., Видеманн Х., Манн К., Тимпл Р. (сентябрь 1989 г.). «Связывание нидогена и комплекса ламинин-нидоген с коллагеном базальной мембраны типа IV» . Европейский журнал биохимии . 184 (1): 241–8. дои : 10.1111/j.1432-1033.1989.tb15013.x . ПМИД 2506015 .
- Пихлажаниеми Т., Трюггвасон К., Майерс Дж.К., Куркинен М., Лебо Р., Чунг MC, Проккоп DJ, Boyd CD (июнь 1985 г.). «Клоны кДНК, кодирующие цепь про-альфа1(IV) человеческого проколлагена IV типа, обнаруживают необычную гомологию аминокислотных последовательностей в двух половинах карбоксильно-концевого домена» . Журнал биологической химии . 260 (12): 7681–7. дои : 10.1016/S0021-9258(17)39662-X . ПМИД 2581969 .
- Бринкер Дж. М., Гудас Л. Дж., Лойдл Х. Р., Ван С. Ю., Розенблум Дж., Кефалидес Н. А., Майерс Дж. К. (июнь 1985 г.). «Ограниченная гомология между альфа-1 типа IV человека и другими цепями проколлагена» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 82 (11): 3649–53. Бибкод : 1985PNAS...82.3649B . дои : 10.1073/pnas.82.11.3649 . ПМЦ 397843 . ПМИД 2582422 .
- Сойнинен Р., Хуотари М., Гангули А., Проккоп Д.Д., Трюггвасон К. (август 1989 г.). «Структурная организация гена альфа-1-цепи человеческого коллагена IV типа» . Журнал биологической химии . 264 (23): 13565–71. дои : 10.1016/S0021-9258(18)80034-5 . ПМИД 2701944 .
- Зибольд Б., Дойцманн Р., Кюн К. (октябрь 1988 г.). «Расположение внутри- и межмолекулярных дисульфидных связей в карбоксиконцевом, неколлагеновом домене агрегации и перекрестных связей коллагена типа IV базальной мембраны». Европейский журнал биохимии . 176 (3): 617–24. дои : 10.1111/j.1432-1033.1988.tb14321.x . ПМИД 2844531 .
- Пёшль Э., Полльнер Р., Кюн К. (сентябрь 1988 г.). «Гены цепей альфа-1(IV) и альфа-2(IV) коллагена базальной мембраны человека IV типа расположены лицом к лицу и разделены двунаправленным промотором уникальной структуры» . Журнал ЭМБО . 7 (9): 2687–95. дои : 10.1002/j.1460-2075.1988.tb03122.x . ПМК 457057 . ПМИД 2846280 .
- Боукок А.М., Хеберт Дж.М., Кристиано А.М., Вейсман Э., Кавалли-Сфорца Л.Л., Бойд CD (1988). «Ген коллагена про-альфа 1 (IV) связан с локусом D13S3 на дистальном конце человеческой хромосомы 13q». Цитогенетика и клеточная генетика . 45 (3–4): 234–6. дои : 10.1159/000132460 . ПМИД 2891465 .
- Соломон Э., Хиорнс Л.Р., Сперр Н., Куркинен М., Барлоу Д., Хоган Б.Л., Далглиш Р. (май 1985 г.). «Хромосомные распределения генов, кодирующих коллаген типов II, III и IV человека: рассредоточенное семейство генов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 82 (10): 3330–4. Бибкод : 1985PNAS...82.3330S . дои : 10.1073/pnas.82.10.3330 . ПМЦ 397769 . ПМИД 2987919 .
- Сойнинен Р., Хуотари М., Хостикка С.Л., Проккоп DJ, Трюггвасон К. (ноябрь 1988 г.). «Структурные гены альфа-1 и альфа-2-цепей человеческого коллагена IV типа по-разному кодируются на противоположных нитях ДНК и имеют перекрывающуюся промоторную область» . Журнал биологической химии . 263 (33): 17217–20. дои : 10.1016/S0021-9258(19)77818-1 . ПМИД 3182844 .
- Бразель Д., Обербаумер И., Дирингер Х., Бабель В., Гланвилл Р.В., Дойцманн Р., Кюн К. (ноябрь 1987 г.). «Завершение аминокислотной последовательности альфа-1-цепи коллагена базальной мембраны человека (тип IV) обнаруживает 21 нетриплетное прерывание, расположенное внутри коллагенового домена». Европейский журнал биохимии . 168 (3): 529–36. дои : 10.1111/j.1432-1033.1987.tb13450.x . ПМИД 3311751 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]галерея PDB |
|---|
