Jump to content

УШ1С

УШ1С
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы USH1C , AIE-75, DFNB18, DFNB18A, NY-CO-37, NY-CO-38, PDZ-45, PDZ-73, PDZ-73/NY-CO-38, PDZ73, PDZD7C, ush1cpst, компонент белковой сети USH1 гармония
Внешние идентификаторы Опустить : 605242 ; МГИ : 1919338 ; Гомологен : 77476 ; Генные карты : USH1C ; ОМА : USH1C — ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_001297764
НМ_005709
НМ_153676

НМ_001163733
НМ_001291182
НМ_023649
НМ_153677

RefSeq (белок)

НП_001284693
НП_005700
НП_710142

НП_001157205
НП_001278111
НП_076138
НП_710143

Местоположение (UCSC) Чр 11: 17.49 – 17.54 Мб Chr 7: 45,84 – 45,89 Мб
в PubMed Поиск [ 3 ] [ 4 ]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Гармонин — это белок , который у человека кодируется геном USH1C . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Он экспрессируется в сенсорных клетках внутреннего уха и сетчатки , где играет роль в слухе , равновесии и зрении . [ 5 ] [ 6 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] Мутации USH1C в локусе вызывают синдром Ушера 1с и несиндромальную нейросенсорную глухоту. [ 5 ] [ 6 ] [ 8 ] [ 11 ]

Генная и белковая структура

[ редактировать ]

Ген USH1C расположен на 11 хромосоме и содержит 28 экзонов . [ 5 ] Альтернативный сплайсинг генерирует множественные варианты транскриптов мРНК , некоторые из которых связаны с редкими фенотипами расстройств , такими как синдром Ашера и несиндромальная нейросенсорная глухота. [ 5 ] [ 6 ] Кодируемый белок гармонин имеет множество изоформ белка благодаря альтернативному сплайсингу, включая стандартную изоформу с 552 аминокислотами . [ 5 ] Гармонин содержит домен PDZ , который помогает прикреплять белок к клеточной мембране и к цитоскелета . компонентам [ 5 ]

Функция внутреннего уха

[ редактировать ]

Гармонин находится на вершине внутренних волосковых клеток (ВВК), которые преобразуют механические сигналы звуковых волн в электрические сигналы, интерпретируемые мозгом как звук. [ 5 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 12 ] IHCs имеют апикальный пучок актином богатых стереоцилий , которые различаются по высоте и соединены друг с другом гибкими кончиковыми связями . [ 5 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 12 ] Верхние связи представляют собой белковые комплексы кадгерина 23 (CDH23) и протокадгерина 15 (PCDH15). [ 5 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 12 ] Гармонин связывается с белками, которые участвуют в соединении кончиковой связи с цитоскелетом. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] Звуковые волны физически смещают пучок к самой высокой стереоцилии, растягивая кончиковые звенья и вызывая механически закрытых ионных каналов . открытие [ 15 ] Приток кальция (Ca 2+ ) и калий (K + ) деполяризует волосковую клетку, вызывая высвобождение возбуждающих нейротрансмиттеров на иннервирующие нервные окончания. [ 15 ] Этот процесс называется механоэлектрической трансдукцией и в конечном итоге приводит к восприятию звука. [ 15 ] Неповрежденные кончиковые звенья и связанные с ними белки, включая гармонин, необходимы для активации каналов и нормального слуха. [ 5 ] [ 12 ]

Механоэлектрическая трансдукция в волосковых клетках
Механоэлектрическая трансдукция в волосковых клетках. (1) Механически управляемый ионный канал (оранжевый) прикреплен к кончику связи, который состоит из гомодимеров кадгерина 23 и протокадгерина 15. (2) Внутри стереоцилии гармонин (зеленый) связывает цитоплазматический конец кадгерина 23 (синий) с миозин 7А (черный), моторный белок, прочно связывающий нитевидный актин цитоскелета (розовый). (3) Вибрационная энергия звуковых волн физически смещает пучок к самой высокой стереоцилии, увеличивая напряжение в концевом звене, которое заставляет ионный канал открыться. (4) Приток катионов кальция (Ca 2+ ; красный) и калий (K + ; желтый) деполяризует волосковую клетку, вызывая высвобождение нейромедиатора. Создано с помощью BioRender.com.

Мутации USH1C, унаследованные по аутосомно-рецессивному типу, были идентифицированы как генетическая основа как синдрома Ушера типа 1c, так и несиндромальной нейросенсорной глухоты типа 18 (DFNB18). [ 5 ] [ 6 ] [ 8 ] [ 11 ] Диплоидная . особь имеет две аллели или копии гена USH1C: одна унаследована от материнского родителя, а другая - от отцовского родителя [ 11 ] Аллель USH1C дикого типа кодирует функциональный белок гармонин, тогда как мутантный аллель USH1C не может. [ 11 ] Экспрессия аллели USH1C дикого типа доминирует над мутантной аллелью USH1C. [ 11 ] Человек с двумя аллелями дикого типа не будет затронут, человек с одним аллелем дикого типа и одним мутантным аллелем будет бессимптомным носителем , а человек с двумя мутантными аллелями будет испытывать фенотип расстройства. [ 11 ] Молекулярная индивидуальность каждой мутации USH1c определяет, является ли результирующий фенотип несиндромальной глухотой или синдромом Ашера. [ 6 ] [ 11 ]

Распространенной мутацией, вызывающей синдром Ушера, является однонуклеотидный полиморфизм (SNP) в нуклеотиде 216, который заменяет основание гуанина на основание аденина , создавая сдвиг рамки считывания с делецией 35 пар оснований . [ 16 ] [ 17 ] Мутация 216 G в A вводит загадочный сайт сплайсинга, который используется вместо сайта сплайсинга дикого типа во время посттранскрипционного процессинга РНК . [ 16 ] [ 17 ] Последующий неправильный сплайсинг вызывает делецию 35 нуклеотидов в зрелом транскрипте мРНК . [ 16 ] [ 17 ] Поскольку изменение последовательности РНК не кратно трем, мРНК содержит сдвиг рамки и преждевременный стоп-кодон после 189 нуклеотидов. [ 16 ] [ 17 ] Если бы мРНК была транслирована , вместо гармонина дикого типа образовался бы белок, состоящий из 135 аминокислот, но нет никаких доказательств того, что белок образуется из неправильно сплайсированной мРНК. [ 16 ] [ 17 ] У человека может возникнуть синдром Ушера типа 1c, если он гомозиготен по мутантному аллелю от 216 G до A, который часто встречается в популяциях Акадии . [ 16 ]

синдром Ашера

[ редактировать ]

Синдром Ашера — редкое аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное мутацией одного из нескольких генов, отвечающих за слух, равновесие и зрение. [ 11 ] Существует несколько типов синдрома Ушера, которые различаются по степени тяжести и симптоматике в зависимости от пораженного гена. [ 11 ] Синдром Ушера 1с вызван мутацией локуса USH1C и характеризуется появлением в детстве двусторонней сенсоневральной тугоухости, вестибулярной дисфункции и потерей зрения вследствие пигментного ретинита . [ 5 ] [ 6 ] [ 8 ] [ 11 ] Синдром Ушера 1 типа — наиболее тяжелая форма синдрома Ушера. [ 18 ] Распространенность синдрома Ушера составляет примерно 3–6 случаев на 100 000 живорождений, что делает это заболевание наиболее распространенной причиной коморбидной потери слуха и зрения. [ 11 ] [ 18 ] Синдром Ушера типа 1c распространен среди населения Акадии, но встречается во всем мире. [ 6 ] [ 16 ] [ 19 ] Хотя лекарства не существует, исследования по оценке потенциальной генной терапии продолжаются. [ 17 ] [ 19 ]

Генная терапия

[ редактировать ]

Слух у человека развивается к 19 неделе беременности . [ 20 ] При рождении люди с синдромом Ушера типа 1c уже имеют нейросенсорную тугоухость из-за мутантного гармонина, а потеря слуха у млекопитающих в настоящее время необратима. [ 17 ] Предполагается, что генная терапия для коррекции мутации USH1C и восстановления белка гармонина дикого типа наиболее эффективна во время критического окна развития, которое, как предполагается, закрывается за неделю до начала слуха. [ 17 ] [ 21 ] Исследования на мышиных моделях синдрома Ушера типа 1c отмечают, что слух у мышей развивается на 12-й день после рождения. [ 22 ] Генная терапия для доставки антисмыслового олигонуклеотида во внутреннее ухо мыши спасала сплайсинг мРНК гармонина дикого типа, а также слуховую и вестибулярную функцию при доставке на 12,5-й день эмбриона или на 1-5-й день постнатального периода, но в дальнейшем была значительно менее эффективной. [ 17 ] Антисмысловая олигонуклеотидная последовательность комплементарна сегменту мутантной мРНК от 216 G до A и механически блокирует загадочный сайт сплайсинга, так что используется сайт сплайсинга дикого типа. [ 17 ] Аналогичным образом, генная терапия по доставке аденоассоциированного вирусного (AAV) вектора, кодирующего гармонин дикого типа, во внутреннее ухо мышей, спасала слух и вестибулярную функцию при доставке в 0-1 дни после рождения, но была неэффективной в 10-12 дни после рождения. [ 23 ]

Генная терапия является спорной по этическим и социальным соображениям. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] Например, некоторые члены сообщества глухих воспринимают потерю слуха как положительный аспект своей идентичности и культуры, который они не хотят менять, тогда как другие члены ищут терапевтического вмешательства. [ 24 ] [ 25 ] Тем не менее, существует широкий интерес к разработке генной терапии для предоставления вариантов лечения пациентов, особенно когда симптомы генетического заболевания изнурительны и с ними трудно справиться с помощью традиционных стратегий. [ 19 ] [ 26 ]

  1. ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000006611 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000030838 Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Верпи Э., Лейбовичи М., Звенепол И., Лю XZ, Гал А., Салем Н. и др. (сентябрь 2000 г.). «Дефект гармонина, белка, содержащего домен PDZ, экспрессируемого в сенсорных волосковых клетках внутреннего уха, лежит в основе синдрома Ушера типа 1C». Природная генетика . 26 (1): 51–55. дои : 10.1038/79171 . ПМИД   10973247 . S2CID   9383331 .
  6. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Ахмед З.М., Смит Т.Н., Риазуддин С., Макишима Т., Гош М., Бохари С. и др. (июнь 2002 г.). «Несиндромальная рецессивная глухота DFNB18 и синдром Ушера типа IC являются аллельными мутациями USHIC» . Генетика человека . 110 (6): 527–531. дои : 10.1007/s00439-002-0732-4 . ПМИД   12107438 . S2CID   24276167 .
  7. ^ «Ген Энтреза: USH1C Синдром Ушера 1C (аутосомно-рецессивный, тяжелый)» .
  8. ^ Перейти обратно: а б с д Битнер-Глинджич М., Линдли К.Дж., Ратленд П., Блейдон Д., Смит В.В., Милла П.Дж. и др. (сентябрь 2000 г.). «Рецессивная делеция смежного гена, вызывающая детский гиперинсулинизм, энтеропатию и глухоту, идентифицирует ген Ашера типа 1C». Природная генетика . 26 (1): 56–60. дои : 10.1038/79178 . ПМИД   10973248 . S2CID   2237489 .
  9. ^ Перейти обратно: а б с д Грегори Ф.Д., Брайан К.Е., Пангршич Т., Калин-Джагеман И.Е., Мозер Т., Ли А. (август 2011 г.). «Гармонин ингибирует пресинаптические каналы Cav1.3 Ca²⁺ во внутренних волосковых клетках мыши» . Природная неврология . 14 (9): 1109–1111. дои : 10.1038/nn.2895 . ПМК   3164920 . ПМИД   21822269 .
  10. ^ Перейти обратно: а б с д Грегори Ф.Д., Пангрсик Т., Калин-Джагеман И.Е., Мозер Т., Ли А. (июль 2013 г.). «Гармонин усиливает потенциал-зависимое облегчение каналов Cav1.3 и синхронный экзоцитоз во внутренних волосковых клетках мыши» . Журнал физиологии . 591 (13): 3253–3269. дои : 10.1113/jphysicalol.2013.254367 . ПМЦ   3717226 . ПМИД   23613530 .
  11. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Миллан Х.М., Аллер Э., Хайхо Т., Бланко-Келли Ф., Хименес-Пардо А., Аюсо К. (23 декабря 2010 г.). «Обновленная информация о генетике синдрома Ашера» . Журнал офтальмологии . 2011 : 417217. doi : 10.1155/2011/417217 . ПМК   3017948 . ПМИД   21234346 .
  12. ^ Перейти обратно: а б с д Грилье Н., Сюн В., Рейнольдс А., Казмерчак П., Сато Т., Лилло С. и др. (май 2009 г.). «Мутации гармонина вызывают дефекты механотрансдукции в волосковых клетках улитки» . Нейрон . 62 (3): 375–387. дои : 10.1016/j.neuron.2009.04.006 . ПМЦ   2691393 . ПМИД   19447093 .
  13. ^ Боэда Б., Эль-Амрауи А., Бахлул А., Гудиер Р., Давиет Л., Бланшар С. и др. (декабрь 2002 г.). «Миозин VIIa, гармонин и кадгерин 23, три продукта гена Usher I, которые взаимодействуют, формируя пучок сенсорных волосковых клеток» . Журнал ЭМБО . 21 (24): 6689–6699. дои : 10.1093/emboj/cdf689 . ПМК   139109 . ПМИД   12485990 .
  14. ^ Сименс Дж., Казмирчак П., Рейнольдс А., Стикер М., Литтлвуд-Эванс А., Мюллер У. (ноябрь 2002 г.). «Белки синдрома Ашера кадгерин 23 и гармонин образуют комплекс посредством взаимодействий PDZ-домена» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (23): 14946–14951. Бибкод : 2002PNAS...9914946S . дои : 10.1073/pnas.232579599 . ПМЦ   137525 . ПМИД   12407180 .
  15. ^ Перейти обратно: а б с д Ю И.М., Планельес-Эрреро В.Дж., Суриг Ю., Муссауи Д., Сиркиа Х., Кикути С. и др. (июнь 2017 г.). «Миозин 7 и его адаптеры связывают кадгерины с актином» . Природные коммуникации . 8 (1): 15864. Бибкод : 2017NatCo...815864Y . дои : 10.1038/ncomms15864 . ПМЦ   5493754 . ПМИД   28660889 .
  16. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Ленц Дж., Савас С., Нг СС, Атас Г., Дейнингер П., Китс Б. (февраль 2005 г.). «USH1C 216G -> Мутация сайта сплайсинга приводит к делеции 35 пар оснований». Генетика человека . 116 (3): 225–227. дои : 10.1007/s00439-004-1217-4 . ПМИД   15578223 . S2CID   31987210 .
  17. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Ван Л., Кемптон Дж.Б., Цзян Х., Джоделка Ф.М., Бриганд А.М., Дюмон Р.А. и др. (май 2020 г.). «Терапия фетальными антисмысловыми олигонуклеотидами при врожденной глухоте и вестибулярной дисфункции» . Исследования нуклеиновых кислот . 48 (9): 5065–5080. дои : 10.1093/nar/gkaa194 . ПМК   7229850 . ПМИД   32249312 .
  18. ^ Перейти обратно: а б Райнерс Дж., Нагель-Вольфрум К., Юргенс К., Меркер Т., Вольфрум У. (июль 2006 г.). «Молекулярная основа синдрома Ушера человека: расшифровка сетей белковой сети Ушера дает представление о патомеханизмах болезни Ушера». Экспериментальное исследование глаз . 83 (1): 97–119. дои : 10.1016/j.exer.2005.11.010 . ПМИД   16545802 .
  19. ^ Перейти обратно: а б с де Джоя Э.М., Колберт Б.М., Тан ПК, Лам Б.Л., Ян Дж., Блэнтон С.Х. и др. (апрель 2021 г.). «Синдром Ашера во внутреннем ухе: этиология и достижения генной терапии» . Международный журнал молекулярных наук . 22 (8): 3910. doi : 10.3390/ijms22083910 . ПМЦ   8068832 . ПМИД   33920085 .
  20. ^ Лочер Х., Фрайнс Дж.Х., ван Иперен Л., де Гроот Х.К., Хейсман М.А., Чува де Соуза Лопес С.М. (октябрь 2013 г.). «Нейросенсорное развитие и определение судьбы клеток в улитке человека» . Нейронное развитие . 8 (1): 20. дои : 10.1186/1749-8104-8-20 . ПМЦ   3854452 . ПМИД   24131517 .
  21. ^ Поннат А., Депре ФФ, Джоделка Ф.М., Риго Ф., Фаррис Х.Э., Гастингс М.Л., Ленц Дж.Дж. (февраль 2018 г.). «Спасение наружных волосковых клеток с помощью антисмысловых олигонуклеотидов у мышей Usher зависит от возраста лечения» . Журнал Ассоциации исследований в области отоларингологии . 19 (1): 1–16. дои : 10.1007/s10162-017-0640-x . ПМЦ   5783922 . ПМИД   29027038 .
  22. ^ Шнерсон А., Уиллотт Дж. Ф. (февраль 1980 г.). «Онтогенез акустической реакции испуга у мышат C57BL/6J». Журнал сравнительной и физиологической психологии . 94 (1): 36–40. дои : 10.1037/h0077648 . ПМИД   7372853 .
  23. ^ Пан Б., Аскью С., Галвин А., Хеман-Ака С., Асаи Ю., Инджикулян А.А. и др. (март 2017 г.). «Генная терапия восстанавливает слуховую и вестибулярную функцию на мышиной модели синдрома Ушера типа 1c» . Природная биотехнология . 35 (3): 264–272. дои : 10.1038/nbt.3801 . ПМК   5340578 . ПМИД   28165476 .
  24. ^ Перейти обратно: а б Кац С. (2020). «Почему глухие люди выступают против использования редактирования генов для «лечения» глухоты» . Откройте для себя журнал . Проверено 8 мая 2022 г.
  25. ^ Перейти обратно: а б Маллин Э (26 января 2021 г.). «Генная терапия может положить конец глухоте. Стоит ли?» . Будущий Человек . Проверено 8 мая 2022 г.
  26. ^ Перейти обратно: а б Гонсалвеш Г.А., Пайва Р.М. (2017). «Генная терапия: достижения, проблемы и перспективы» . Эйнштейн . 15 (3): 369–375. дои : 10.1590/S1679-45082017RB4024 . ПМК   5823056 . ПМИД   29091160 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 285f25855d09b3d128fb6db5c11c1911__1701134280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/28/11/285f25855d09b3d128fb6db5c11c1911.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
USH1C - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)