Коллаген, тип I, альфа 1

Col1a1
Доступные структуры
PDB	Поиск ортолога: PDBE RCSB
показывать Список кодов идентификаторов PDB
	3GXE, 1Q7D, 2LLP, 3EJH
Идентификаторы
Псевдонимы	COL1A1 , EDSC, OI1, OI2, OI3, OI4, коллаген тип I Alpha 1, Collagen Type I Alpha 1 Chain, Edsarth1, Cafyd
Внешние идентификаторы	Омим : 120150 ; MGI : 88467 ; Гомологен : 73874 ; Genecards : Col1a1 ; OMA : COL1A1 - Ортологи
показывать Местоположение гена ( человек )
Chr.	Chromosome 17 (human)
End	50,201,632 bp
показывать Местоположение гена ( мышь )
Chr.	Chromosome 11 (mouse)
End	94,843,868 bp
показывать РНК -паттерн экспрессии
	Top expressed in
	stromal cell of endometrium; ; skin of hip; ; periodontal fiber; ; gallbladder; ; tendon of biceps brachii; ; mucosa of paranasal sinus; ; tibia; ; cartilage tissue; ; skin of thigh; ; parietal pleura;
	Top expressed in
	body of femur; ; ankle; ; tibiofemoral joint; ; molar; ; belly cord; ; efferent ductule; ; skin of back; ; fossa; ; ascending aorta; ; calvaria;
	More reference expression data
	; ; ; ;
	More reference expression data
показывать Джин Онтология
Molecular function	metal ion binding; identical protein binding; platelet-derived growth factor binding; extracellular matrix structural constituent; protein binding; protease binding; extracellular matrix structural constituent conferring tensile strength;
Cellular component	endoplasmic reticulum lumen; cytoplasm; Golgi apparatus; endoplasmic reticulum; collagen; secretory granule; extracellular matrix; extracellular space; collagen type I trimer; extracellular region; collagen-containing extracellular matrix;
Biological process	cellular response to tumor necrosis factor; blood coagulation; tooth eruption; response to mechanical stimulus; response to corticosteroid; negative regulation of cell-substrate adhesion; response to steroid hormone; extracellular matrix organization; osteoblast differentiation; collagen fibril organization; skin morphogenesis; bone trabecula formation; wound healing; skin development; intramembranous ossification; positive regulation of cell migration; tooth mineralization; cellular response to epidermal growth factor stimulus; cellular response to fibroblast growth factor stimulus; response to estradiol; collagen catabolic process; response to cAMP; cellular response to vitamin E; response to fluoride; cartilage development involved in endochondral bone morphogenesis; hearing; response to peptide hormone; cellular response to retinoic acid; cellular response to transforming growth factor beta stimulus; regulation of immune response; cellular response to fluoride; positive regulation of transcription, DNA-templated; leukocyte migration; collagen biosynthetic process; protein heterotrimerization; cellular response to amino acid stimulus; endochondral ossification; response to hyperoxia; face morphogenesis; protein transport; response to nutrient; platelet activation; visual perception; positive regulation of epithelial to mesenchymal transition; response to hydrogen peroxide; embryonic skeletal system development; skeletal system morphogenesis; ossification; response to nutrient levels; positive regulation of canonical Wnt signaling pathway; protein localization to nucleus; cellular response to mechanical stimulus; skeletal system development; blood vessel development; collagen-activated tyrosine kinase receptor signaling pathway;
	Sources:Amigo / QuickGO
скрывать Ортологи
	1277
	12842
	ENSG00000108821
	Ensmusg00000001506
	P02452
	P11087
	NM_000088
	NM_007742
	NP_000079
	NP_031768
	Викидид
Посмотреть/редактировать человека	Посмотреть/редактировать мышь

Коллаген, тип I, Alpha 1 , также известный как коллаген Alpha-1 типа I , является белком , который у людей кодируется COL1A1 геном . COL1A1 кодирует основной компонент коллагена типа I , фибриллярного коллагена, обнаруженного в большинстве соединительных тканей , включая хрящ .

Функция

Коллаген - это белок, который укрепляет и поддерживает многие ткани в организме, включая хрящ , кость , сухожилие , кожу и белую часть глаза ( склера ) . Ген COL1A1 производит компонент коллагена типа I , называемый цепью Pro-ALPHA1 (I). Эта цепь в сочетании с другой цепью Pro-ALPHA1 (I), а также с цепью Pro-ALPHA2 (I) (продуцируемой геном COL1A2 ) для создания молекулы проколлагена I типа . Эти тройные, похожие на веревочные молекулы проколлагена должны обрабатываться ферментами вне клетки. После того, как эти молекулы обрабатываются, они заправляются в длинные, тонкие фибрилл, которые сшивают друг друга в пространствах вокруг ячеек. Поперечные связи приводят к формированию очень сильных созревших коллагеновых волокон типа I. Коллагеновая функция включает в себя жесткость и эластичность.

Ген

Ген COL1A1 расположен на длинной (Q) руке хромосомы 17 между позициями 21,3 и 22,1, от пары оснований 50 183 289 до пары оснований 50 201 632 .

Клиническое значение

Мутации в гене COL1A1 связаны со следующими условиями:

Синдром Элеров-Данлос, сосудистый тип : в редких случаях специфические гетерозиготные мутации замены аргинина-цистеина в COL1A1 , которые также связаны с хрупкостью сосудов и имитируют Col3a1-Veds
Синдром Элера -Данлос, тип артрохалазии : он вызван мутациями в гене COL1A1 . Мутации в гене COL1A1 , которые заставляют это расстройство, поручают клетке оставлять часть цепи Pro-ALPHA1 (I), которая содержит сегмент, используемый для прикрепления одной молекулы к другой. Когда эта часть белка отсутствует, структура коллагена I типа подвергается нарушению. Ткани, которые богаты коллагеном I типа, такими как кожа, кости и сухожилия, влияют на это изменение. Ehlers -Danlos тип IV наиболее приписывается аномалиям в ретикулярных волокнах (коллаген тип III).
Синдром Элерса -Данлос, классический тип : в редких случаях было показано, что мутация в гене COL1A1 вызывает синдром классического типа элеров -Данлос. Эта мутация заменяет аминокислотный цистеин для аминокислотного аргинина в положении 134 в белке, изготовленном геном. (Мутация также может быть написана как arg134cys.) Измененный белок взаимодействует ненормально с другими белками-строительством коллагена, нарушая структуру коллагеновых фибриллов I и ловушку коллагена в клетке. Исследователи считают, что эти изменения в коллагене вызывают признаки и симптомы расстройства. Ehlers -Danlos тип IV наиболее приписывается аномалиям в ретикулярных волокнах (коллаген тип III). Без гидроксилирования лизина, ферментом лизил -гидроксилазы, конечная структура коллагена не может образовываться.
Остеогенез несовершенного, тип I : остеогенез несовершенство является наиболее распространенным заболеванием, вызванным мутациями в этом гене. Мутации, которые инактивируют одну из двух копий гена COL1A1 , вызывают остеогенез несовершенного типа I. Мутированная копия гена не вызывает каких-либо коллагеновых цепей Pro-Alpha1 (I). Поскольку только одна копия гена направляет клетку для создания цепей Pro-Alpha1 (i), клетки людей с этим расстройством делают только половину нормального количества коллагена I типа, что приводит к хрупкости кости и другим симптомам.
Остеогенез несовершенного, тип II : Многие различные типы мутаций в гене COL1A1 могут вызвать несовершенство остеогенеза типа II. Эти мутации варьируются от недостающих частей гена COL1A1 до аминокислотных замен, в которых аминокислотный глицин заменяется другой аминокислотой в белковой цепи. Иногда изменяется один конец гена (называемый C-конце), что мешает ассоциации белковых цепей. Все эти изменения предотвращают нормальную выработку созревающего коллагена типа I, что приводит к этому тяжелому состоянию, остеогенезу типа II.
Остеогенез несовершенного, типа III : мутации в гене COL1A1 могут привести к производству белка, в котором отсутствует сегменты, что делает его непригодным для выработки коллагена. Другие мутации приводят к замене аминокислотного глицина другой аминокислотой в цепи проалфа1 (i), которая ингибирует необходимое взаимодействие между белковыми цепями. Производство коллагена типа ингибируется неспособностью измененных цепей проколлагена связывать и сформировать трехцепочечную, надежная структура зрелого коллагена. Эти изменения отрицательно влияют на ткани, богатые коллагеном I типа, такие как кожа, кости, зубы и сухожилия, что приводит к признакам и симптомам остеогенеза III типа.
Остеогенез несовершенного, тип IV : несколько различных типов мутаций в гене Col1a1 вызывают несовершенство остеогенеза типа IV. Эти мутации могут включать отсутствующие части гена COL1A1 или изменения в парах оснований (строительные блоки ДНК). Эти изменения генов приводят к белу, в котором отсутствует сегменты или имеет аминокислотные замены; В частности, аминокислотный глицин заменяется другой аминокислотой. Все эти изменения мешают образованию зрелой молекулы коллагена с тройным цепью и предотвращают производство зрелого коллагена типа I, что приводит к несовершенному остеогенезу типа IV.
Остеопороз : остеопороз - это состояние, которое делает кости постепенно более хрупкими и подверженными разрушению. Особый вариант ( полиморфизм ) в гене COL1A1 , по -видимому, увеличивает риск развития остеопороза . специфическое изменение в сайте связывания SP1 Показано, что связано с повышенным риском низкой костной массы и перелома позвонков из -за изменений, который белок COL1A1 продуцируется из одной копии гена. Несколько исследований показали, что женщины с этой конкретной генетической вариацией в сайте SP1 с большей вероятностью имеют признаки остеопороза, чем женщины без вариации.
Предрасположенность к грыжам . ^{[ 5 ]}
Предрасположенность к дегенеративному заболеванию диска и грыжа диска . ^{[ 6 ]}

Ссылки

^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000108821 - Ensembl , май 2017 г.
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000001506 - 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 .
^ Sezer S, Chimşek N, Celik HT, Erden G, Ozturk G, Düzgün AP, çoşkun F, Demircan K (2014). «Ассоциация коллагена типа I Альфа 1 полиморфизм гена с паховой грыжей - PubMed» . Грыжа: Журнал грыжи и хирургии брюшной стенки . 18 (4): 507–12. doi : 10.1007/s10029-013-1147-y . PMID 23925543 . S2CID 22999363 .
^ Kawaguchi Y (2018). «Генетический фон дегенеративного заболевания диска в поясничном позвоночнике» . Хирургия позвоночника и связанные с ним исследования . 2 (2): 98–112. doi : 10.22603/ssrr.2017-0007 . PMC 6698496 . PMID 31440655 .

Дальнейшее чтение

Альварес-Хернандес Д., Навс М., Диаз-Лопес Дж.Б., Гомес С., Сантамария И., Канната-Андия Дж.Б. (2003). «Влияние полиморфизмов в генах VDR и Colia1 на риск остеопоротических переломов у пожилых людей» . Int int suppl . 63 (85): S14–8. doi : 10.1046/j.1523-1755.63.s85.5.x . PMID 12753258 .
Bou-gharios G, Ponticos M, Rajkumar V, Abraham D (2004). «Внеклеточная матрица в сосудистых сетях» . Пролиферация клеток . 37 (3): 207–20. doi : 10.1111/j.1365-2184.2004.00306.x . PMC 6496925 . PMID 15144498 .
Chamberlain JR, Schwarze U, Wang PR, Hirata RK, Hankenson KD, PACE JM, Underwood RA, Song KM, Sussman M, Byers PH, Russell DW (2004). «Нацеливание на генов в стволовых клетках от людей с несовершенным остеогенезом». Наука . 303 (5661): 1198–201. Bibcode : 2004sci ... 303.1198c . doi : 10.1126/science.1088757 . PMID 14976317 . S2CID 13212242 .
Forlino A, Marini JC (2000). «Остеогенез несовершенство: перспективы молекулярной терапии» . MOL GENET METAB . 71 (1–2): 225–32. doi : 10.1006/mgme.2000.3039 . PMID 11001814 .
Karsenty G, Park RW (1995). «Регуляция экспрессии генов коллагенов типа I». Int Rev Immunol . 12 (2–4): 177–85. doi : 10.3109/08830189509056711 . PMID 7650420 .
Грант С.Ф., Рейд Д.М., Блейк Г., Херд Р., Фогельман И., Ральстон Ш.Х. (1996). «Снижение плотности кости и остеопороз, связанный с полиморфным сайтом связывания SP1 в гене альфа -1 коллагена типа I». НАТ Генет . 14 (2): 203–05. doi : 10.1038/ng1096-203 . PMID 8841196 . S2CID 20896127 .
Keen RW, Woodford-Richens KL, Grant SF, Ralston SH, Lanchbury JS, Spector TD (1999). «Ассоциация полиморфизма в локусе коллагена I типа (COL1A1) с уменьшенной минеральной плотностью кости, повышенным риском перелома и повышенной текучестью коллагена» . Артрит Рев . 42 (2): 285–90. doi : 10.1002/1529-0131 (199902) 42: 2 <285 :: AID-ANR10> 3.0.CO; 2-3 . PMID 10025922 .
Кохер М.С., Шапиро Ф. (1998). «Остеогенез несовершенного». J Am Acad Orthop Surg . 6 (4): 225–36. doi : 10.5435/00124635-199807000-00004 . PMID 9682085 .
Манн В., Ральстон Ш.Х. (2003). «Мета-анализ полиморфизма COL1A1 SP1 в отношении плотности минералов кости и остеопоротического перелома». Кость . 32 (6): 711–7. doi : 10.1016/s8756-3282 (03) 00087-5 . PMID 12810179 .
Nuytinck L, Freund M, Lagae L, Pierard GE, Hermanns-Le T, De Paepe A (2000). «Классический синдром Элерса-Данлос, вызванный мутацией в коллагене I типа» . Am J Hum Genet . 66 (4): 1398–402. doi : 10.1086/302859 . PMC 1288203 . PMID 10739762 .
Персиков А.В., Пилтер Р.Дж., Амин П., Шварзе У, Байерс П.Х., вещание Б. (2004). «Смещение, связанное с стабильностью в зановых заменах Restus, в рамках тройной спирали коллагена (Gly-Xaa-Yaa) в дискуссии с тканями для жизни ». Гум мутат 24 (4): 330–7 Doi : 10.1002/ hun.2 15365990PMID 34854398S2CID
Ральстон Ш.Х. (2002). «Генетический контроль восприимчивости к остеопорозу» . J Clin Endocrinol Metab . 87 (6): 2460–6. doi : 10.1210/jc.87.6.2460 . PMID 12050200 .
Byers PH, Wallis GA, Willing MC (1991). «Остеогенез несовершенного: трансляция мутации в фенотип» . J. Med. Генет . 28 (7): 433–42. doi : 10.1136/jmg.28.7.433 . PMC 1016951 . PMID 1895312 .
Kuivaniemi H, Tromp G, Prockop DJ (1991). «Мутации в генах коллагена: причины редких и некоторых распространенных заболеваний у людей» . Faseb j . 5 (7): 2052–60. doi : 10.1096/fasebj.5.7.2010058 . PMID 2010058 . S2CID 24461341 .
Kuivaniemi H, Tromp G, Prockop DJ (1997). «Мутации в фибриллярных коллагенах (типы I, II, III и XI), коллаген, связанный с фибрилл (тип IX) и сеть-образующий коллаген (тип X) вызывают спектр заболеваний кости, хряща и кровеносных сосудов» . Гул Мутат . 9 (4): 300–15. doi : 10.1002/(sici) 1098-1004 (1997) 9: 4 <300 :: Aid-humu2> 3.0.co; 2-9 . PMID 9101290 . S2CID 6890740 .
Россерт Дж., Терраз С., Дюпон С. (2001). «Регуляция экспрессии генов коллагенов типа I» . Нефрол. Набрать Пересадка . 15 (Suppl 6): 66–8. doi : 10.1093/ndt/15.suppl_6.66 . PMID 11143996 .

Внешние ссылки

Generons/NCBI/NIH/Ваша запись на остеогенез несовершенен
Онлайн -наследство Менделян в Человеке (Омим): 120150
Entergene 1277
Col1a1 Genecard
База данных мутаций коллагенов III типа I и типа III типа
Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для Uniprot : P02452 (Collagen Alpha-1 (I) цепь) в PDBE-KB .

[refGRCh38Ensembl-1] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000108821 - Ensembl , май 2017 г.

[refGRCm38Ensembl-2] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} ^в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000001506 - 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 .

[urlAssociation_of_collagen_type_I_alpha_1_gene_polymorphism_with_inguinal_hernia_-_PubMed-5] Sezer S, Chimşek N, Celik HT, Erden G, Ozturk G, Düzgün AP, çoşkun F, Demircan K (2014). «Ассоциация коллагена типа I Альфа 1 полиморфизм гена с паховой грыжей - PubMed» . Грыжа: Журнал грыжи и хирургии брюшной стенки . 18 (4): 507–12. doi : 10.1007/s10029-013-1147-y . PMID 23925543 . S2CID 22999363 .

[urlGenetic_background_of_degenerative_disc_disease_in_the_lumbar_spine-6] Kawaguchi Y (2018). «Генетический фон дегенеративного заболевания диска в поясничном позвоночнике» . Хирургия позвоночника и связанные с ним исследования . 2 (2): 98–112. doi : 10.22603/ssrr.2017-0007 . PMC 6698496 . PMID 31440655 .

[1]

[2]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]