C2orf74

Хромосомное расположение C2orf74. Изображение сделано с помощью страницы декоратора генома NCBI.

C2orf74 , также известный как LOC339804 , представляет собой ген, кодирующий белок, расположенный на коротком плече хромосомы 2 рядом с положением 15 (2p15). Длина изоформы 1 гена составляет 19 713 пар оснований. C2orf74 имеет ортологов у 135 различных видов. включая преимущественно плацентарных млекопитающих и некоторых сумчатых .

Белок, кодируемый геном C2orf74, имеет две изоформы , самая длинная из которых (изоформа 1) имеет длину 187 аминокислот. Этот белок связан с развитием аутоиммунных заболеваний, таких как анкилозирующий спондилит. и заболевания, поражающие толстую кишку

Ген

C2orf74 — это ген, расположенный на плюсовой цепи 2p15 у человека. Его длина составляет 19 713 пар оснований, начиная с 61 145 116 и заканчивая 61 164 828, и включает 8 экзонов . Другие гены в его окрестностях включают KIAA841, LOC105374759, LOC105374758, LOC339803, AHSA2P, USP34 и SNORA70B.

Стенограммы

Варианты транскрипта

C2orf74 содержит 6 проверенных продуктов мРНК, созданных посредством альтернативного сплайсинга , которые дают две разные изоформы. Расширенная версия изоформы 1 также была секвенирована с использованием стартового кодона в 5'-конце рамки, хотя этот белковый продукт официально не признан NCBI как отдельная изоформа.

C2orf74 Варианты транскрипта

Имя	инвентарный номер мРНК	длина транскрипта	количество экзонов	длина белка	изоформа
Расшифровка варианта 1	НМ_001143959.4	1097 п.н.	5	187 аа	1
Расшифровка варианта 2	НМ_001143960.3	851 б.п.	4	115 аа	2
Расшифровка варианта 3	НМ_001316317.2	737 б.п.	3	115 аа	2
Расшифровка варианта 4	НМ_001367069.1	1002 б.п.	5	115 аа	2
Расшифровка варианта 5	НМ_001367070.1	1124 б.п.	6	115 аа	2
Расшифровка варианта 6	НМ_001367071.1	973 б.п.	5	115 аа	2
Расширение варианта 1 стенограммы	А8МЗ97	1097 п.н.	5	194 аа	1+

Приведенная выше таблица представляет собой подборку вариантов транскрипта C2orf74, признанных на странице гена C2orf74 NCBI.

Белки

Известны две изоформы белка, кодируемого C2orf74 . Изоформа 1 происходит из варианта транскрипта 1 и имеет 187 аминокислот . длину Существует предполагаемое N-концевое расширение этой изоформы, которое использует 5'-стартовый кодон и добавляет 7 аминокислот к началу изоформы 1, в результате чего длина белка достигает 194 аминокислот. Изоформа 2 происходит от любого из вариантов транскрипта 2, 3, 4, 5 или 6. Он создан с использованием альтернативного промотора , имеет другую 5'UTR и более короткий N-концевой конец, исключающий первые 3 экзона, составляющие N-концевой конец экзона 1. В результате получается более короткий белок длиной 115 аминокислот. у которого отсутствует высококонсервативный трансмембранный домен , расположенный на N-конце изоформы 1.

Изоформы белка C2orf74

Имя	Вариант транскрипта	Длина пептида	Домены присутствуют
Расширение изоформы 1	1 расширение	194 аа	ТМЕМ, ДУФ
Изоформа 1	1	187 аа	ТМЕМ, ДУФ
Изоформа 2	2,3,4,5,6	115 аа	ДАФФ

На рисунке выше показан концептуальный перевод изоформы 1 C2orf74, выполненный с использованием SixFrame. Границы экзонов показаны синим шрифтом. Показано, что 5'UTR этого белка имеет расположенный выше стоп-кодона рамки (красный) и расположенный выше стартового кодона рамки (зеленый). Предполагаемое N-концевое расширение показано светло-серым цветом. N-концевой трансмембранный домен выделен лавандовым цветом. Области, консервативные среди ортологов, выделены голубым цветом, а области, склонные к удалению, выделены серым. Сайты фосфорилирования выделены красным цветом, фосфорилированная аминокислота подчеркнута. Важные SNP выделены розовым цветом, а справа изображен ключ с подробным описанием типа изменения и причины включения. Сигналы полиаденилирования в 3'UTR выделены оранжевым цветом.

Изоформа 1

Изоформа 1 белка C2orf74 имеет расчетную молекулярную массу примерно 21 кДа и pI 5,74. Он не демонстрирует какой-либо уникальный аминокислотный состав, расстояние между цистеинами, количество мультиплетов или периодичность. Эта изоформа белка имеет предполагаемое удлинение на N-конце из 7 аминокислот. Он содержит трансмембранную область из 21 аминокислоты в положении 7.

Домены

Трансмембранный участок начинается на 7 аминокислоте от N-конца белка и заканчивается у человека на 29-й аминокислоте. Этот регион был идентифицирован NCBI, а также подтверждается биохимическим анализом. Биохимические свойства, характеризующие эту область как трансмембранную область, включают кластер нейтрального заряда и гидрофобный сегмент с высоким показателем, а также альфа-спиральную вторичную структуру. Эта область также высоко консервативна среди всех ортологов, что указывает на нее как на область функционального значения.

Область ниже трансмембранной области считается доменом неизвестной функции (DUF) в pfam 15484. Примерно 52% этой части белка считается неупорядоченным, что затрудняет достоверное предсказание функции домена. Однако С-конец высококонсервативен среди всех ортологов.

Окрашивание антителами получено из Атласа белков человека. Результаты иммуноцитохимического окрашивания антител указаны как показывающие локализацию в центросоме (зеленый цвет, рамка A). Другие примеры того же окрашивания антителами, а также результаты иммуногистохимии показывают сильное присутствие этого гена в цитоплазме. (Зеленый, рамка Б. Темно-коричневый, рамка С).

Структура

Показано, что в изоформе 1 C2orf74 преобладает преимущественно спиральная вторичная структура , при этом предполагается, что только короткие области будут включать конформации бета-листа . Прогнозы третичной структуры имеют тенденцию демонстрировать глобулярный DUF на конце спирального трансмембранного домена. Структурные предсказания изоформы 2, которая включает только DUF, также имеют строго глобулярную конформацию.

субклеточная локализация

Наличие трансмембранного домена указывает на то, что изоформа 1 продукта C2orf74 находится внутри мембранной клеточной структуры. Анализ вероятной субклеточной локализации среди ортологов показывает, что продукт C2orf74, скорее всего, обнаруживается в ядерной мембране , митохондриях или эндоплазматическом ретикулуме . Иммуноцитохимическая визуализация показывает, что C2orf74 локализуется в центромере, тогда как иммуногистохимическая визуализация показывает, что он централизован в цитозоле.

Регуляция уровня генов

Промоутер

Вид с высоты птичьего полета на кодирующую область гена C2orf74 и промоторы в этой области. Красные прямоугольники представляют экзоны C2orf74, а синие стрелки представляют области промотора.

C2orf74 имеет 3 возможных промотора, которые производят полные изоформы белка. Изоформа 1 может быть создана либо GXP_6040264, либо GXP_2056207, хотя GXP_6040264 показывает наибольшую перспективу, поскольку имеет большее количество тегов CAGE (249), чем GXP_2056207 (133), и сохраняется среди нескольких ортологов. Изоформа 2 производится промотором GXP_649849.

GXP_6040264 содержит более 300 сайтов связывания транскрипционных факторов, включая фактор домена вилочной головки (V$FKHD), фактор транскрипции домена бромомена и PHD (V$BPTF), а также определяющий пол/семенники и связанный с ним фактор бокса HMG (V$SORY). являются наиболее консервативными регионами среди млекопитающих.

Выражение

C2orf74 экспрессируется на минимальных уровнях в нескольких типах клеток. Из-за низкого уровня экспрессии значимые тенденции локализации различить трудно. Гибридизация C2orf74 in situ и некоторые анализы секвенирования РНК указывают на потенциальную локализацию в мозжечке. Данные микрочипов NCBI GEO указывают на более низкие уровни экспрессии C2orf74 у людей с колоректальными опухолями, такими как аденомы или раковые колоректальные опухоли, по сравнению с нормальной слизистой оболочкой или опухолями неколоректального происхождения, такими как карциномы.

Регулирование уровня транскрипта

Предсказанная трехмерная структура 3'UTR человека. Петли стебля окрашены в красный, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый и пурпурный цвета. Потенциальные сайты связывания ми-РНК отмечены светло-розовым цветом, а сайты полиаденилирования — оранжевым.

5'-область варианта транскрипта 1 имеет длину 232 п.о. и содержит расположенный выше стоп-кодона рамки, а также расположенный выше кодона начала рамки. При экспрессии этот стартовый кодон добавит N-концевое расширение из 7 аминокислот к варианту транскрипта 1. Анализ потенциальной трехмерной структуры 5'UTR изоформы 1 показывает наличие двух шпилечных структур. 5'-UTR вариантов транскрипта со 2 по 6 отличается от такового варианта транскрипта 1. Однако 5'-UTR сильно различается между ортологами, что указывает на то, что это не может быть областью большой важности с точки зрения регуляции транскрипции.

консервативен 3'-UTR среди всех вариантов транскриптов человека, хотя он не демонстрирует значительной консервативности среди видов млекопитающих. Его длина составляет 301 п.н., и он содержит два сигнала полиаденилирования: 981 п.н. и 1071 п.н. соответственно. Он также содержит два частично консервативных сайта связывания ми-РНК на 73 п.н. (has-mir-241) и 270 п.н. (has-miR-23). хотя ни одна из микроРНК, которые, по прогнозам, связываются, по-видимому, не присутствует в транскриптоме человека . Обнаружено, что 3'UTR человека богата структурами «стебель-петля».

Регулирование уровня белка

Предполагается, что C2orf74 будет иметь 4 сайта фосфорилирования CK2 , а также 3 сайта фосфорилирования PKC. Наличие сайтов фосфорилирования CK2 и PKC распространено среди многих ортологов. Сайты миристоилирования также распространены среди ортологов c2orf74, хотя они менее консервативны.

СК2

Цезинкиназа 2 представляет собой протеинкиназу, специфичную для серина/треонина и играющую значительную роль в сигнальных путях клеток, связанных с клеточным циклом, регуляцией и развитием. Ассоциация с C2orf74 может указывать на его участие во внутриклеточной цепи фосфорилирования, регулирующей развитие клеток, и объяснять его связь с такими состояниями, как рак и аутоиммунитет.

ПКС

Протеинкиназа C представляет собой семейство протеинкиназ, специфичных к серину и треонину и играющих роль в регуляции широкого спектра клеточных функций, особенно тех, которые включают каскады фосфорилирования. Как и в случае с CK2, ассоциация C2orf74 с PKC может указывать на то, что она является сигнальной молекулой, участвующей в каскаде фосфорилирования . Это может дать представление о природе связи C2orf74 с аутоиммунными заболеваниями и раком.

Гомология

Ортологи

C2orf74 впервые появился у млекопитающих и обнаружен у животных, столь же отдаленно связанных с человеком, как и у сумчатых. В таблице ниже представлены 20 избранных ортологов из различных клад млекопитающих, упорядоченных по дате отклонения от линии человека. Красные плитки указывают на высокое сходство с последовательностью человека, а синие плитки указывают на низкое сходство. В целом, выборки следуют схеме, согласно которой более поздние эволюционные отклонения приводят к появлению более схожих генотипов. Однако заметными исключениями являются галаго , мышь и ламантин .

Скорость эволюции

На рисунках ниже более подробно показана история эволюции C2orf74. Справа приведено сравнение степени расхождения C2orf74 по сравнению с цитохромом C и фибриногеном альфа . Учитывая, что фибриноген альфа на этом рисунке служит стандартным примером быстро меняющегося белка, можно видеть, что C2orf74 эволюционирует довольно быстро.

Рисунок 4: Сравнение скорости эволюции C2orf74, цитохрома C и фибриногена альфа. C2orf74, по-видимому, развивается даже быстрее, чем фибриноген альфа, который служит стандартом для быстро развивающихся генов.

Белковые взаимодействия

Транскрипционные факторы

Было предсказано, что существует три типа транскрипционных факторов, которые связываются с C2orf74. Этими факторами транскрипции являются POT1, SMAGP и SRPK1.

ПОТ1

POT1 представляет собой белок, связывающий концы теломер. Пока неясно, как это связано с предсказанной функцией C2orf74, учитывая предыдущие исследования и предсказания субклеточной локализации.

СМАГП

SMAGP представляет собой небольшой трансмембранный гликозилированный белок. Ассоциация с SMAGP имеет смысл, учитывая субклеточную локализацию обеих структур на ядерной мембране. Вполне возможно, что ассоциация с SMAGP может помочь C2orf74 как белковому комплексу, связанному с внутриклеточными сигнальными путями.

СРПК1

SRPK1 представляет собой протеинкиназу, локализованную в ядре и цитоплазме. Ассоциация с SRPK1 также имеет смысл для C2orf74, учитывая субклеточную локализацию обоих белков и участие в процессах фосфорилирования.

Клиническое значение

Ассоциация заболеваний

Заболевания кишечника

В нескольких исследованиях удалось связать дифференциальную функциональность C2orf74 с заболеваниями кишечника. Два отдельных исследования идентифицировали C2orf74 как потенциальный локус восприимчивости к болезни Крона . Кроме того, различные исследования, опубликованные в NCBI GEO, показывают дифференциальную экспрессию C2orf74 в тканях доброкачественных и раковых колоректальных опухолей.

Слева: данные микроматрицы NCBI GEO, показывающие снижение уровня экспрессии C2orf74 в клетках колоректального рака независимо от того, были ли они положительными или отрицательными по CD133 (предлагаемый биомаркер рака), но не в других типах раковых клеток, таких как фибробласты, связанные с карциномой. Справа: данные микроматрицы NCBI GEO, показывающие снижение уровня экспрессии C2orf74 в колоректальных аденомах , но не в нормальной слизистой оболочке . Обратите внимание, что аденомы являются доброкачественными опухолями, которые возникают из нормальной слизистой оболочки, что делает важным различие в экспрессии C2orf74.

Аутоиммунное заболевание

Помимо болезни Крона, C2orf74 также оказался локусом предрасположенности к анкилозирующему спондилиту . и вообще при других неописуемых аутоиммунных состояниях. SNP, который, как полагают, играет роль в связи C2orf74 с болезнью Бехтерева, находится в кодирующей области гена и обозначен в концептуальном переводе, найденном в разделе «Белки» выше.

Мутации (интересующие SNP)

В положении 36аа находится миссенс-SNP, который может представлять собой либо тирозин (Tyr, Y), либо аспартат (Asp, D). Это вызвано тем, что SNP, связанный с анкилозирующим спондилитом, можно найти в 319 п.н. в варианте 1 транскрипта.