Мерцание (белок)

Дважды
Идентификаторы
Псевдонимы	Twnk , Atxn8, Iosca, Mtdps7, PEO, PEO1, PEOA3, SANDO, SCA8, TWINL, PRLTS5, C10ORF2, хромосома 10 Рамка открытого считывания 2, Twinkle Mtdna Helicase
Внешние идентификаторы	Омим : 606075 ; MGI : 2137410 ; Гомологен : 11052 ; Gencards : Twnk ; OMA : Twnk - ортологи
showМестоположение гена ( человек )
Chr.	Chromosome 10 (human)
End	100,994,403 bp
showМестоположение гена ( мышь )
Chr.	Chromosome 19 (mouse)
End	45,001,201 bp
showРНК -паттерн экспрессии
	Top expressed in
	testicle; ; gastrocnemius muscle; ; ventricular zone; ; gonad; ; ganglionic eminence; ; glutes; ; left adrenal gland; ; left adrenal cortex; ; mucosa of transverse colon; ; right adrenal gland;
	Top expressed in
	epiblast; ; interventricular septum; ; autopod region; ; superior cervical ganglion; ; muscle of thigh; ; cumulus cell; ; foot; ; ventricular zone; ; abdominal wall; ; otic vesicle;
	More reference expression data
	More reference expression data
showДжин Онтология
Molecular function	protease binding; nucleotide binding; DNA helicase activity; hydrolase activity; ATP binding; helicase activity; single-stranded DNA binding; 5'-3' DNA helicase activity;
Cellular component	mitochondrial matrix; mitochondrial nucleoid; mitochondrion;
Biological process	mitochondrial transcription; DNA replication; mitochondrion organization; protein homooligomerization; mitochondrial DNA replication; protein hexamerization; cellular response to glucose stimulus; DNA unwinding involved in DNA replication;
	Sources:Amigo / QuickGO
hideОртологи
	56652
	226153
	ENSG00000107815
	Ensmusg00000025209
	Q96RR1
	Q8CIW5
	NM_001163812 ; NM_001163813 ; NM_001163814 ; NM_021830 ; NM_001368275
	NM_153796 ; NM_001348254 ; NM_001348259
	NP_001157284 ; NP_001157285 ; NP_001157286 ; NP_068602 ; NP_001355204
	NP_722491 ; NP_001335183 ; NP_001335188
	Викидид
Посмотреть/редактировать человека	Посмотреть/редактировать мышь

Белок Twinkle, также известный как мтдна -геликаза Twinkle MtDNA, представляет собой митохондриальный белок , который у людей кодируется геном TWNK (также известным как C10ORF2 или PEO1), расположенного в длинном рычаге хромосомы 10 (10Q24.31). ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}

Twinkle - это митохондриальный белок со структурным сходством с примазой/геликазой фага T7 (GP4) и других гексамерных кольцевых геликазах. Белок белка мерцания колокализируется с мтДНК в митохондриальных нуклеоидах, и его название происходит от необычной паттерны локализации, напоминающейся о мерцающих звездах. ^{[ 5 ]}^{[ 8 ]} Гомолог ( B5X582 ) встречается в Arabidopsis Thaliana Chloroplast и митохондриях. ^{[ 10 ]}

Открытие

В 2001 году команда смогла идентифицировать ген C10ORF2 и назвала его Twinkle из -за своего схема локализации, которая напоминает Twinkling Stars. ^{[ 11 ]} Предполагаемая основная функция мерцания важна для регуляции жизни человеческой мтДНК. Ген экспрессируется на высоких уровнях в скелетных мышцах. ^{[ 11 ]} Ген кодирует белок, который имеет полную длину 684 единицы аминокислот. Белок Twinkle состоит из 3 функциональных доменов: 5-прайс-домен, области линкеры и области геликазы. Области линкера и геликазы участвуют в большинстве патогенных мутаций. ^{[ 11 ]}

Функция

Ген TWNK делает два белка, мерцание и твинки. Белки Twinkle и Twinky обнаружены в митохондриях . ^{[ 9 ]} Каждый митохондрион содержит небольшое количество ДНК, которая известна как митохондриальная ДНК (мтДНК). Белок мерцания участвует в продукции мтДНК путем функционирования как адениновой нуклеотид -зависимой ДНК -геликазы , фермента, который связывается с ДНК и временно расслабляет двойную спираль молекулы ДНК, чтобы он мог повторяться. ^{[ 9 ]} Они также служат примазами, способными инициировать репликацию ДНК.

Они функционируют в качестве гексамерных или гептамерных ДНК-геликаз, которые разматывают двухцепочечную ДНК в направлении от 5 до 3 'в коротких сегментах. Белки расстреляют одноцепочечный митохондриальный ДНК-связывающий белок и гамма полимеразы мтДНК . Эти ферменты функционируют аналогично фаге -геликазе T7 (GP4); Тем не менее, Twinkle и/ или Twinky способны как разоблачить, так и рекомбитировать ДНК, делая их бифункциональными геликазами.

Их функции в качестве геликазы включают связывание как одноцепочечной ДНК (SSDNA), так и с двумя целевыми ДНК (дцДНК) и катализируя разматывание ДНК. Энергия, необходимая для распутывания ДНК, подается гидролизом АТФ в ADP . Он имеет различное сродство связывания для каждого из своих специфических сайтов связывания при связывании либо ssDNA или дсДНК.

Ассоциация болезней

возникающие в гене TWNK, связаны с состояниями здоровья, такими как синдром Перро, спектр невропатии атаксии, спиноцеребеллярная атаксия для инфантильного начала Мутации , . ^{[ 9 ]}

Одна из наиболее известных мутаций этого гена связана с инфантильной спиноцерелькой атаксией или IOSCA. ^{[ 12 ]} IOSCA - это нейродегенеративное заболевание, симптомы которых появляются у детей после одного года. Симптомы этого заболевания включают атаксию , мышечную гипертонию , потерю глубоководных рефлексов и атетоз , а затем в жизни слуха в жизни ребенка, психотическом поведении, сенсорной аксональной атаксии нейтрофилов и дополнительных проблемах неврологического развития. ^{[ 13 ]} До первого возраста у ребенка развивается нормально, а затем ребенок начинает испытывать неврологический дефицит. ^{[ 13 ]}

Клиническое значение

Ген Twinkle является важным белком, который участвует в синтезе и поддержании мтДНК. Ген расположен в митохондриальной матрице и митохондриальных нуклеотидах. Белок Twinkle служит митохондриальной ДНК -геликазой, которая связывается с ДНК и помогает раскрыть двойную спираль молекул ДНК. Позволяя раскрутить двойную спираль, репликация мтДНК достигается. Любая форма мутации в белке мерцания может привести к заболеванию мтДНК. Болезнь может быть классифицирована на две группы. Первая категория включает заболевание, которое ухудшает дыхательную функцию из -за первичной мутации мтДНК; Вторая категория обычно известна как поддерживающее заболевание мтДНК. Причиной заболеваний поддержания мтДНК является дисфункция репликации и поддержания аппарата мтДНК, запрограммированного ядерными генами. Спиноцеребеллярная атаксия (IOSCA) и прогрессивная внешняя офтальмоплегия (PEO) связаны с множественными делециями мтДНК. PEO у людей и большинства млекопитающих связано с нарушением глаз, которое включает в себя индивидуум, постепенно теряющий способность перемещать глаза, а также бровь. По

Трансгенные мыши, экспрессирующие как мутации пациента с ПЭО человека, так и белок мерцания мыши дикого типа, имеют прогрессирующую дисфункцию дыхательной цепи из-за накопления делеций мтДНК , но фенотип не снижает продолжительность жизни. ^{[ 14 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000107815 - Ensembl , май 2017 г.
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000025209 - Ensembl , май 2017 г.
^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Spelbrink JN, Li FY, Tiranti V, Nikali K, Yuan QP, Tariq M, et al. (Июль 2001 г.). «Делеция митохондриальной ДНК человека, связанные с мутациями в гене, кодирующем Twinkle, 4-подобный белок гена фага T7, локализованный в митохондриях». Природа генетика . 28 (3): 223–31. doi : 10.1038/90058 . PMID 11431692 . S2CID 22237030 .
^ Leipe DD, Aravind L, Grishin NV, Koonin EV (январь 2000 г.). «Бактериальная репликативная геликаза DNAB развивалась из дублирования Reca» . Исследование генома . 10 (1): 5–16. doi : 10.1101/gr.10.1.5 (неактивный 2024-09-12). PMID 10645945 . {{cite journal}}: CS1 Maint: doi неактивен по состоянию на сентябрь 2024 года ( ссылка )
^ Никали К., Финлиш А., Сахаринен Дж., Куокканен М., Спелбринк Дж .н., Лёнквист Т., Пелтонен Л. (октябрь 2005 г.). «Инфантильная спиноклеречная атаксия вызвана рецессивными мутациями в митохондриальных белках мерцание и твинки» . Молекулярная генетика человека . 14 (20): 2981-90. Doi : 10.1093/hmg/ddi328 . PMID 16135556 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} "Entrez Gene: PEO1 Прогрессивная внешняя офтальмоплегия 1" .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} "Два дена" . Генетика дома ссылка .
^ Diray-Arce, J; Лю, б; Купп, JD; Охота, т; Нильсен, BL (4 марта 2013 г.). «Ген Arabidopsis at1g30680 кодирует гомолог белке фага T7 gp4, который обладает активностью ДНК -примазы и ДНК геликазы» . BMC Биология растений . 13 : 36. DOI : 10.1186/1471-2229-13-36 . PMC 3610141 . PMID 23452619 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Онлайн -менделианский наследование в человеке (OMIM): Twinkle Mtdna Helicase; TWNK - 606075
^ «Twnk Twinkle Mtdna Helicase [Homo sapiens (человек)] - ген» . NCBI .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Lönnqvist T (2016). «Спиноцеребеллярная атаксия для инфантильного начала (IOSCA)» . В Adam MP, Ardinger HH, Pagon RA, Wallace SE, Bean LJ, Stephens K, Amemiya A (Eds.). GenereViews . Университет Вашингтона, Сиэтл. С. 171–178. PMID 20301746 .
^ Tyynismaa H, Mjosund KP, Wanrooij S, Lappalainen I, Ylikallio E, Jalanko A, Spelbrink JN, Paetau A, Suomalainen A (2005). «Mutant Mitochondrial Helicase Twinkle вызывает множественные делеции мтДНК и митохондриальное заболевание позднего начала у мышей» . Proc Natl Acad Sci USA . 102 (49): 17687–92. Bibcode : 2005pnas..10217687t . doi : 10.1073/pnas.0505551102 . PMC 1308896 . PMID 16301523 .

Дальнейшее чтение

Finnish A, Kaukonen J, Amati P, Timonen R, Haltia M, Weissenbach J, Zevia M, Somer H, Peltonen L (февраль 1995 г.). «Аутосомный локус, предрасполагающий к удалению митохондриальной ДНК». Природа генетика . 9 (2): 146-51. Doi : 10.1038/ng0295-146 . PMID 7719341 . S2CID 32160642 .
Хирано М., Димауро С. (декабрь 2001 г.). «Ant1, Twinkle, Polg и TP: новые гены открывают глаза на офтальмоплегию». Неврология . 57 (12): 2163–5. doi : 10.1212/wnl.57.12.2163 . PMID 11756592 . S2CID 42784334 .
Льюис С., Хатчисон В., Тьягараджан Д., Дал Х.Х. (сентябрь 2002 г.). «Клинические и молекулярные особенности ADPEO из -за мутаций в гене Twinkle». Журнал неврологических наук . 201 (1–2): 39–44. doi : 10.1016/s0022-510x (02) 00190-9 . PMID 12163192 . S2CID 44270654 .
Arenas J, Briem E, Dahl H, Hutchison W, Lewis S, Martin MA, Spelbrink H, Tiranti V, Jacobs H, Zeviani M (февраль 2003 г.). «Мутация V368i в Twinkle не разделяется с Adpeo». Анналы неврологии . 53 (2): 278. doi : 10.1002/ana.10430 . PMID 12557300 . S2CID 12656289 .
Garrido N, Griparic L, Jokitalo E, Wartiovaara J, van der Bliek Am, Spelbrink JN (апрель 2003 г.). «Композиция и динамика митохондриальных нуклеоидов человека» . Молекулярная биология клетки . 14 (4): 1583–96. doi : 10.1091/mbc.e02-07-0399 . PMC 153124 . PMID 12686611 .
Агостино А., Валлетта Л., Чиннери П.Ф., Феррари Г., Каррара Ф., Тейлор Р.В., Шефер А.М., Тернбулл Д.М., Тиранти В., Зевиани М (апрель 2003 г.). «Мутации Ant1, Twinkle и Polg1 в спорадической прогрессивной внешней офтальмоплегии (PEO)». Неврология . 60 (8): 1354–6. doi : 10.1212/01.wnl.0000056088.09408.3c . PMID 12707443 . S2CID 31209510 .
Van Goethem G, Löfgren A, Dermaut B, Ceuterick C, Martin JJ, Van Broeckhen C (август 2003 г.). «Дигеническая прогрессивная внешняя офтальмоплегия у спорадического пациента: рецессивные мутации в Polg и C10ORF2/Twinkle» . Человеческая мутация . 22 (2): 175–6. doi : 10.1002/Humu.10246 . PMID 12872260 . S2CID 35604757 .
Deschauer M, Kiefer R, Blakely El, He L, Zierz S, Turnbull DM, Taylor RW (сентябрь 2003 г.). «Новая мутация гена Twinkle в аутосомно -доминантной прогрессирующей внешней офтальмоплегии». Нервно -мышечные расстройства . 13 (7–8): 568–72. doi : 10.1016/s0960-8966 (03) 00071-3 . PMID 12921794 . S2CID 23020569 .
Korhonen JA, Gaspari M, Falkenberg M (декабрь 2003 г.). «Twinkle имеет 5 '-> 3' активность ДНК геликазы и специфически стимулируется митохондриальным одноцепочечным ДНК-связывающим белком» . Журнал биологической химии . 278 (49): 48627–32. doi : 10.1074/jbc.m306981200 . PMID 12975372 . S2CID 12598297 .
Korhonen JA, Pham XH, Pellegrini M, Falkenberg M (июнь 2004 г.). «Восстановление минимальной реплисии мтДНК in vitro» . Embo Journal . 23 (12): 2423–9. doi : 10.1038/sj.emboj.7600257 . PMC 423294 . PMID 15167897 .
Wanrody S, Luoma P, из Goethem G, из Broeckhoven C, Suomaline A, Speedbrunk JN (2004). «Траирование и неэнатромое ENHAND-зависимое накопление или мутации в контрольных областях или мтДНК» . Исследование нуклеических атмосферов . 32 (10): 3053–64. doi : 10,1093/nar/gkh634 . PMC 43440 . PMID 1518170 .
Tyynismaa H, Semponi H, Bokori-Brown M, Granycome C, Ashley N, Poulton J, Love A, Spelbrink JN, Holt IJ, Suomamalainen A (декабрь 2004 г.). «Twinkle Helicase является важной для поддержания мтДНК и регулирования количества копий мтДНК » человека Молекулярная генетика 13 (24): 3219–2 Doi : 10.1093/ hmg/ ddh3 15509589PMID
Hudson G, Deschauer M, Busse K, Zierz S, Chinnery PF (январь 2005 г.). «Сенсорная атаксическая невропатия из -за новой мутации C10ORF2 с вероятным мозаицизмом зародышевой линии». Неврология . 64 (2): 371–3. doi : 10.1212/01.wnl.0000149767.51152.83 . PMID 15668446 . S2CID 36540686 .
Ziebarth TD, Farr CL, Kaguni LS (апрель 2007 г.). «Модульная архитектура гексамерной митохондриальной ДНК -геликазы человека» . Журнал молекулярной биологии . 367 (5): 1382–91. doi : 10.1016/j.jmb.2007.01.079 . PMC 2711006 . PMID 17324440 .
Baloh RH, Salavaggione E, Milbrandt J, Pestronk A (июль 2007 г.). «Семейный паркинсонизм и офтальмоплегия от мутации в митохондриальной ДНК -геликазе Twinkle». Архив неврологии . 64 (7): 998–1000. doi : 10.1001/archneur.64.7.998 . PMID 17620490 .
Сарзи Э., Гоффарт С., Серре В., Кретиен Д., Слама А., Муннич А., Спелбринк Дж .н., Рутиг А (декабрь 2007 г.). «Мутация гена Twinkle Helicase (PEO1) вызывает разрушение митохондриальной ДНК». Анналы неврологии . 62 (6): 579–87. Doi : 10,1002/ana.21207 . PMID 17722119 . S2CID 30878068 .
Ołdak M, Cold D, Pollak A, Stępniak I, Lazniewski M, Lechowicz U, Kochanek K, Furmanek M, Tacikowska G, Plewczynski D, Wolak T, Płoski R, Skarżyński H (февраль 2017 г.). «Новые нейро-аудиологические результаты и дополнительные доказательства участия TWNK при синдроме Перро» . Журнал трансляционной медицины . 15 (1): 25. doi : 10.1186/s12967-017-1129-4 . PMC 5299684 . PMID 28178980 .

[refGRCh38Ensembl-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000107815 - Ensembl , май 2017 г.

[refGRCm38Ensembl-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000025209 - Ensembl , май 2017 г.

[3] «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .

[4] «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .

[pmid11431692-5] Jump up to: ^а ^{беременный} Spelbrink JN, Li FY, Tiranti V, Nikali K, Yuan QP, Tariq M, et al. (Июль 2001 г.). «Делеция митохондриальной ДНК человека, связанные с мутациями в гене, кодирующем Twinkle, 4-подобный белок гена фага T7, локализованный в митохондриях». Природа генетика . 28 (3): 223–31. doi : 10.1038/90058 . PMID 11431692 . S2CID 22237030 .

[pmid10645945-6] Leipe DD, Aravind L, Grishin NV, Koonin EV (январь 2000 г.). «Бактериальная репликативная геликаза DNAB развивалась из дублирования Reca» . Исследование генома . 10 (1): 5–16. doi : 10.1101/gr.10.1.5 (неактивный 2024-09-12). PMID 10645945 . {{cite journal}}: CS1 Maint: doi неактивен по состоянию на сентябрь 2024 года ( ссылка )

[pmid16135556-7] Никали К., Финлиш А., Сахаринен Дж., Куокканен М., Спелбринк Дж .н., Лёнквист Т., Пелтонен Л. (октябрь 2005 г.). «Инфантильная спиноклеречная атаксия вызвана рецессивными мутациями в митохондриальных белках мерцание и твинки» . Молекулярная генетика человека . 14 (20): 2981-90. Doi : 10.1093/hmg/ddi328 . PMID 16135556 .

[entrez-8] Jump up to: ^а ^{беременный} "Entrez Gene: PEO1 Прогрессивная внешняя офтальмоплегия 1" .

[GHR_TWNK-9] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} "Два дена" . Генетика дома ссылка .

[10] Diray-Arce, J; Лю, б; Купп, JD; Охота, т; Нильсен, BL (4 марта 2013 г.). «Ген Arabidopsis at1g30680 кодирует гомолог белке фага T7 gp4, который обладает активностью ДНК -примазы и ДНК геликазы» . BMC Биология растений . 13 : 36. DOI : 10.1186/1471-2229-13-36 . PMC 3610141 . PMID 23452619 .

[:0-11] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Онлайн -менделианский наследование в человеке (OMIM): Twinkle Mtdna Helicase; TWNK - 606075

[:3-12] «Twnk Twinkle Mtdna Helicase [Homo sapiens (человек)] - ген» . NCBI .

[:4-13] Jump up to: ^а ^{беременный} Lönnqvist T (2016). «Спиноцеребеллярная атаксия для инфантильного начала (IOSCA)» . В Adam MP, Ardinger HH, Pagon RA, Wallace SE, Bean LJ, Stephens K, Amemiya A (Eds.). GenereViews . Университет Вашингтона, Сиэтл. С. 171–178. PMID 20301746 .

[14] Tyynismaa H, Mjosund KP, Wanrooij S, Lappalainen I, Ylikallio E, Jalanko A, Spelbrink JN, Paetau A, Suomalainen A (2005). «Mutant Mitochondrial Helicase Twinkle вызывает множественные делеции мтДНК и митохондриальное заболевание позднего начала у мышей» . Proc Natl Acad Sci USA . 102 (49): 17687–92. Bibcode : 2005pnas..10217687t . doi : 10.1073/pnas.0505551102 . PMC 1308896 . PMID 16301523 .

[1]

[2]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]