Коллаген XI типа, альфа 2
| COL11A2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | COL11A2 , DFNA13, DFNB53, FBCG2, HKE5, PARP, STL3, коллаген типа XI альфа 2, коллаген типа XI альфа 2 цепи, OSMEDB, OSMEDA | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | ОМИМ : 120290 ; МГИ : 88447 ; Гомологен : 22547 ; Генные карты : COL11A2 ; OMA : COL11A2 — ортологи | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Цепь коллагена альфа-2(XI) представляет собой белок , который у человека кодируется COL11A2 геном . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
Ген COL11A2 производит один компонент этого типа коллагена , называемый цепью про-альфа2(XI). Коллаген типа XI придает структуру и прочность тканям, поддерживающим мышцы , суставы , органы и кожу ( соединительная ткань ). Коллаген типа XI обычно содержится в хрящах, а также в жидкости, которая заполняет глазное яблоко , внутреннее ухо и центральную часть дисков между позвонками в позвоночнике ( студенистое ядро ). Коллаген типа XI также помогает поддерживать расстояние и диаметр фибрилл коллагена типа II. Коллаген типа II является важным компонентом глазной и зрелой хрящевой ткани. Размер и расположение фибрилл коллагена II типа важны для нормальной структуры этих тканей.
Цепь про-альфа2(XI) соединяется с цепями про-альфа1(XI) и про-альфа1(II) коллагена, образуя молекулу проколлагена. Эти трехцепочечные, похожие на веревки молекулы проколлагена должны обрабатываться ферментами в клетке. После обработки эти молекулы проколлагена покидают клетку и образуют длинные тонкие фибриллы, которые перекрестно сшиваются друг с другом в пространстве вокруг клеток. Поперечные связи приводят к образованию очень прочных зрелых волокон коллагена XI типа.
Ген COL11A2 расположен на коротком (p) плече хромосомы 6 в положении 21,3, от пары оснований 33 238 446 до пары оснований 33 268 222.
Функция
[ редактировать ]Этот ген кодирует одну из двух альфа-цепей коллагена типа XI , второстепенного фибриллярного коллагена. Он расположен на хромосоме 6 очень близко к гену бета-рецептора ретиноида Х, но отдельно от него . Коллаген типа XI представляет собой гетеротример, но третья альфа-цепь представляет собой посттрансляционно модифицированную цепь альфа-1 типа II. Протеолитический процессинг этой цепи типа XI приводит к образованию PARP, белка, богатого пролином/аргинином, который представляет собой аминоконцевой домен. Мутации в этом гене связаны с синдромом Стиклера III типа , отоспондиломегаэпифизарной дисплазией (синдром OSMED), синдромом Вейсенбахера-Цвеймюллера и аутосомно-доминантной несиндромальной сенсоневральной глухотой13. Для этого гена идентифицированы три варианта транскрипта, кодирующие разные изоформы. [ 7 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]Несиндромальная глухота
[ редактировать ]Было показано, что мутации в гене COL11A2 вызывают потерю слуха без других признаков или симптомов ( несиндромальная глухота, аутосомно-доминантная форма) в двух больших семьях. Одна семья несет мутацию, которая заменяет аминокислоту цистеин (строительный блок белков) на аминокислоту аргинин в положении 549 (обозначаемую как Arg549Cys) в альфа-2-цепи коллагена типа XI. Второе семейство имеет мутацию, которая заменяет аминокислоту глицин в положении 323 (обозначается как Gly323Glu) в этом белке. Эти мутации препятствуют нормальной сборке коллагена типа XI. Коллаген типа XI играет важную роль в структуре и функции внутреннего уха. Когда мутации в гене COL11A2 влияют на структуру коллагеновых фибрилл, это может привести к потере слуха.
Отоспондиломегаэпифизарная дисплазия
[ редактировать ]Около 10 мутаций, выявленных в гене COL11A2, ответственны за отоспондиломегаэпифизарную дисплазию (OSMED). Большинство этих мутаций приводят к полному отсутствию цепей про-альфа2(XI), что приводит к потере функции коллагена типа XI. Некоторые мутации влияют на выработку цепи про-альфа2(XI) и нарушают нормальную сборку коллагена. Поскольку этот тип коллагена является важным компонентом хряща и других соединительных тканей, эти мутации приводят к характерным признакам и симптомам OSMED.
Синдром Стиклера
[ редактировать ]Синдром Стиклера (COL11A2). Синдром Стиклера — это заболевание, которое вызывает проблемы с развитием скелета, зрением и слухом. Мутации в гене COL11A2 вызывают форму Стиклера, при которой зрение не страдает. Мутации COL11A2 вызывают аномальное производство цепи про-альфа2(XI), которая является частью коллагена типа XI. В результате коллаген типа XI нарушается и не может функционировать должным образом, вызывая проблемы со скелетом и слухом, характерные для синдрома Стиклера. Цепь про-альфа2(XI), однако, не формируется на глазах. Вместо этого другой тип коллагеновой цепи заменяет про-альфа2(XI) с образованием коллагена типа XI в стекловидном теле глаза. Таким образом, мутации COL11A2 не влияют на зрение.
Синдром Вейсенбахера-Цвеймюллера
[ редактировать ]По крайней мере, одна выявленная мутация в гене COL11A2 ответственна за синдром Вейсенбахера-Цвеймюллера . Эта мутация приводит к замене аминокислоты глицин на аминокислоту глутаминовую кислоту в положении 955 в альфа-2-цепи коллагена типа XI (обозначается как Gly955Glu). Эта мутация препятствует правильной сборке молекул коллагена, что нарушает структуру коллагена XI типа. Эти изменения приводят к появлению характерных признаков и симптомов синдрома Вейсенбахера-Цвеймюллера.
Васкулит
[ редактировать ]В ходе полногеномного исследования ассоциации была показана связь между ANCA-ассоциированным васкулитом и SNP в гене COL11A2. Предполагается, что эта ассоциация может быть обусловлена неравновесием по сцеплению между SNP в локусе HLA-DP и SNP в COL11A2. Это предполагается, поскольку было обнаружено, что SNP в молекуле HLA очень тесно связан с этими заболеваниями, и имеются доказательства единственной генетической ассоциации.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с ENSG00000232541, ENSG00000227801, ENSG00000230930, ENSG00000206290, ENSG00000235708, ENSG00000223699 GRCh38: Версия ансамбля 89: ENSG00000204248, ENSG00000232541, ENSG00000227801, ENSG00000230930, ENSG00000206290, ENSG00000235708, ENSG00000223699 – ансамбль , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000024330 – 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 .
- ^ Вуристо М.М., Пихлаямаа Т., Ванденберг П., Проккоп Д.Д., Ала-Кокко Л. (сентябрь 1995 г.). «Структура гена COL11A2 человека указывает на то, что этот ген не эволюционировал вместе с генами основных фибриллярных коллагенов» . Журнал биологической химии . 270 (39): 22873–81. дои : 10.1074/jbc.270.39.22873 . ПМИД 7559422 .
- ^ МакГуирт В.Т., Прасад С.Д., Гриффит А.Дж., Кунст Х.П., Грин Г.Е., Шпаргель К.Б., Рунге С., Хайбрехтс С., Мюллер Р.Ф., Линч Э., Кинг МС, Бруннер Х.Г., Кремерс К.В., Таканосу М., Ли С.В., Арита М., Мейн Р. , Проккоп DJ, Ван Кэмп Дж., Смит Р.Дж. (декабрь 1999 г.). «Мутации в COL11A2 вызывают несиндромальную потерю слуха (DFNA13)». Природная генетика . 23 (4): 413–9. дои : 10.1038/70516 . ПМИД 10581026 . S2CID 24289573 .
- ^ Jump up to: а б «Ген Энтреза: коллаген COL11A2, тип XI, альфа 2» .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Куиваниеми Х., Тромп Г., Проккоп DJ (1997). «Мутации в фибриллярных коллагенах (типы I, II, III и XI), коллагене, связанном с фибриллами (тип IX) и коллагене, образующем сеть (тип X), вызывают спектр заболеваний костей, хрящей и кровеносных сосудов» . Человеческая мутация . 9 (4): 300–15. doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(1997)9:4<300::AID-HUMU2>3.0.CO;2-9 . ПМИД 9101290 . S2CID 6890740 .
- Ван Кэмп Дж., Виллемс П.Дж., Смит Р.Дж. (апрель 1997 г.). «Несиндромальные нарушения слуха: беспрецедентная гетерогенность» . Американский журнал генетики человека . 60 (4): 758–64. ПМЦ 1712474 . ПМИД 9106521 .
- Хэнсон И.М., Горман П., Луи В.К., Чеа К.С., Соломон Э., Троусдейл Дж. (ноябрь 1989 г.). «Ген коллагена альфа 2 (XI) человека (COL11A2) картируется на центромерной границе главного комплекса гистосовместимости на хромосоме 6». Геномика . 5 (4): 925–31. дои : 10.1016/0888-7543(89)90135-3 . ПМИД 2591970 .
- Кимура Т., Чеа К.С., Чан С.Д., Луи В.К., Маттей М.Г., ван дер Рест М., Оно К., Соломон Э., Ниномия Ю., Олсен Б.Р. (август 1989 г.). «Цепочка альфа-2(XI) коллагена человека (COL11A2). Молекулярное клонирование кДНК и геномной ДНК выявляет характеристики фибриллярного коллагена с различиями в геномной организации» . Журнал биологической химии . 264 (23): 13910–6. дои : 10.1016/S0021-9258(18)80086-2 . ПМИД 2760050 .
- Кин Д.Р., Оксфорд Дж.Т., Моррис Н.П. (октябрь 1995 г.). «Ультраструктурная локализация коллагена типов II, IX и XI в пластинке роста ребра человека и эпифизарном хряще плода крупного рогатого скота: коллаген типа XI ограничен тонкими фибриллами» . Журнал гистохимии и цитохимии . 43 (10): 967–79. дои : 10.1177/43.10.7560887 . ПМИД 7560887 .
- Жидкова Н.И., Джастис С.К., Мейн Р. (апрель 1995 г.). «Альтернативный процессинг мРНК происходит в вариабельной области цепей коллагена про-альфа-1(XI) и про-альфа-2(XI)» . Журнал биологической химии . 270 (16): 9486–93. дои : 10.1074/jbc.270.16.9486 . ПМИД 7721876 .
- Цумаки Н., Кимура Т. (февраль 1995 г.). «Дифференциальная экспрессия кислого домена в аминоконцевом пропептиде мышиного про-альфа 2(XI) коллагена путем сложного альтернативного сплайсинга» . Журнал биологической химии . 270 (5): 2372–8. дои : 10.1074/jbc.270.5.2372 . ПМИД 7836472 .
- Виккула М, Мариман Э.К., Луи В.К., Жидкова Н.И., Тиллер Г.Е., Голдринг М.Б., ван Бирсум С.Е., де Ваал Малефейт М.К., ван ден Хуген Ф.Х., Роперс Х.Х. (февраль 1995 г.). «Аутосомно-доминантные и рецессивные остеохондродисплазии, связанные с локусом COL11A2». Клетка . 80 (3): 431–7. дои : 10.1016/0092-8674(95)90493-X . hdl : 2066/21466 . ПМИД 7859284 . S2CID 5681665 .
- Жидкова Н.И., Брютон Р.Г., Мейн Р. (июль 1993 г.). «Молекулярное клонирование PARP (богатый пролином/аргинином белок) из хряща человека и последующая демонстрация того, что PARP является фрагментом NH2-концевого домена цепи коллагена альфа 2 (XI)» . Письма ФЭБС . 326 (1–3): 25–8. дои : 10.1016/0014-5793(93)81753-М . ПМИД 8325374 . S2CID 40459191 .
- Луи В.К., Нг Л.Дж., Сат Э.В., Николлс Дж., Чеа К.С. (июль 1996 г.). «Обширный альтернативный сплайсинг в домене, кодирующем амино-пропептид, мРНК проколлагена альфа2 (XI). Экспрессия транскриптов, кодирующих укороченные про-альфа-цепи» (PDF) . Журнал биологической химии . 271 (28): 16945–51. дои : 10.1074/jbc.271.28.16945 . ПМИД 8663204 . S2CID 54963003 .
- Луи В.К., Нг Л.Дж., Сат Е.В., Чеа К.С. (март 1996 г.). «Ген коллагена альфа-2 (XI) человека (COL11A2): завершение кодирующей информации, идентификация последовательности промотора и точная локализация в главном комплексе гистосовместимости обнаруживают перекрытие с геном KE5». Геномика . 32 (3): 401–12. дои : 10.1006/geno.1996.0135 . ПМИД 8838804 .
- ван Стинсель М.А., Бума П., де Ваал Малефийт MC, ван ден Хуген Ф.Х., Бруннер Х.Г. (июнь 1997 г.). «Отоспондило-мегаэпифизарная дисплазия (OSMED): клиническое описание трех пациентов, гомозиготных по миссенс-мутации в гене COL11A2» (PDF) . Американский журнал медицинской генетики . 70 (3): 315–23. doi : 10.1002/(SICI)1096-8628(19970613)70:3<315::AID-AJMG19>3.0.CO;2-O . hdl : 2066/24596 . ПМИД 9188673 . S2CID 20127516 .
- Сирко-Осадса Д.А., Мюррей М.А., Скотт Дж.А., Лавери М.А., Уорман М.Л., Робин Н.Х. (февраль 1998 г.). «Синдром Стиклера без поражения глаз вызван мутациями в COL11A2, гене, кодирующем цепь альфа2 (XI) коллагена типа XI». Журнал педиатрии . 132 (2): 368–71. дои : 10.1016/S0022-3476(98)70466-4 . ПМИД 9506662 .
- Кога Х, Сако Т, Такэтоми Э, Хаяси К, Нумасава Т, Харата С, Йоне К, Мацунага С, Оттеруд Б, Иноуэ И, Лепперт М (июнь 1998 г.). «Генетическое картирование оссификации задней продольной связки позвоночника» . Американский журнал генетики человека . 62 (6): 1460–7. дои : 10.1086/301868 . ПМЦ 1377147 . ПМИД 9585596 .
- Пихлаямаа Т., Проккоп Д.Д., Фабер Дж., Винтерпахт А., Забель Б., Гидион А., Висбауэр П., Спрангер Дж., Ала-Кокко Л. (ноябрь 1998 г.). «Гетерозиготная замена глицина в гене COL11A2 у первоначального пациента с синдромом Вейсенбахера-Цвеймюллера демонстрирует свою идентичность с гетерозиготным OSMED (ненокулярным синдромом Стиклера)». Американский журнал медицинской генетики . 80 (2): 115–20. doi : 10.1002/(SICI)1096-8628(19981102)80:2<115::AID-AJMG5>3.0.CO;2-O . ПМИД 9805126 .
- Мелкониеми М, Бруннер Х.Г., Манувриер С., Хеннекам Р., Суперти-Фурга А., Кяяриайнен Х., Паули Р.М., ван Эссен Т., Варман М.Л., Бонавентура Дж., Мини П., Ала-Кокко Л. (февраль 2000 г.). «Аутосомно-рецессивное заболевание — отоспондиломегаэпифизарная дисплазия связано с мутациями потери функции в гене COL11A2» . Американский журнал генетики человека . 66 (2): 368–77. дои : 10.1086/302750 . ПМЦ 1288089 . ПМИД 10677296 .