КМТ2А
КМТ2А | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | KMT2A , ALL-1, CXXC7, HRX, HTRX1, MLL, MLL/GAS7, MLL1, MLL1A, TET1-MLL, TRX1, WDSTS, MLL-AF9, лизинметилтрансфераза 2A, гистон-лизин N-метилтрансфераза HRX, ALL1, HTRX | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | МГИ : 96995 ; Гомологен : 4338 ; Генные карты : KMT2A ; ОМА : КМТ2А – ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Гистон-лизин N -метилтрансфераза 2А , также известная как острый лимфобластный лейкоз 1 ( ALL-1 ), миелоидно-лимфоидный лейкоз или лейкоз смешанного происхождения 1 ( MLL1 ), или белок цинковых пальцев HRX ( HRX ), представляет собой фермент , который у человека кодируется KMT2A геном . [ 5 ]
MLL1 представляет собой гистон -метилтрансферазу, которая считается положительным глобальным регулятором транскрипции генов . Этот белок принадлежит к группе ферментов, модифицирующих гистоны, включающих трансактивации 9aaTAD. домен [ 6 ] и участвует в эпигенетическом поддержании транскрипционной памяти. Его роль как эпигенетического регулятора функции нейронов является постоянной областью исследований.
Функция
[ редактировать ]Транскрипционная регуляция
[ редактировать ]Ген KMT2A кодирует коактиватор транскрипции, который играет важную роль в регуляции экспрессии генов на ранних этапах развития и кроветворения . Кодируемый белок содержит несколько консервативных функциональных доменов. Один из этих доменов, домен SET , отвечает за метилтрансферазную активность гистона H3 лизина 4 (H3K4), которая опосредует модификации хроматина , связанные с эпигенетической активацией транскрипции. Обогащенный в ядре фермент MLL1 триметилирует H3K4 ( H3K4me3 ). Он также усиливает моно- и диметилирование H3K4. [ 7 ] Этот белок расщепляется ферментом таспазой 1 на два фрагмента: MLL-C (~ 180 кДа) и MLL-N (~ 320 кДа). [ 8 ] [ 9 ] Эти фрагменты затем собираются в различные мультибелковые комплексы, которые регулируют транскрипцию специфических генов-мишеней, включая многие гены НОХ .
Профилирование транскриптома после делеции MLL1 в кортикальных нейронах выявило снижение пиков H3K4me3, связанных с промотором, в 318 генах, причем 31 из них имели значительно сниженную экспрессию и связывание с промотором. [ 10 ] Среди них был Meis2 , фактор транскрипции гомеобокса, критически важный для развития нейронов переднего мозга. [ 11 ] [ 12 ] и Satb2 , белок, участвующий в дифференцировке нейронов. [ 13 ]
Множественные хромосомные транслокации с участием этого гена являются причиной некоторых острых лимфоидных лейкозов и острых миелолейкозов . Альтернативный сплайсинг приводит к образованию нескольких вариантов транскрипта. [ 14 ]
Познание и эмоции
[ редактировать ]Было показано, что MLL1 является важным эпигенетическим регулятором сложного поведения. Модели дисфункции MLL1 в нейронах переднего мозга на грызунах показали, что условное удаление приводит к повышенной тревожности и нарушению когнитивных функций. Специфический нокаут MLL1 в префронтальной коре приводит к тем же фенотипам, а также к дефициту рабочей памяти. [ 10 ]
Стволовые клетки
[ редактировать ]Было обнаружено, что MLL1 является важным регулятором стволовых клеток, полученных из эпибластов , постимплантационных стволовых клеток, полученных из эпибластов, которые демонстрируют плюрипотентность, но при этом имеют множество узнаваемых отличий от традиционных эмбриональных стволовых клеток, полученных из внутренней клеточной массы до имплантации. Было показано, что подавление экспрессии MLL1 является достаточным для индукции ESC-подобной морфологии и поведения в течение 72 часов после лечения. Было высказано предположение, что низкомолекулярный ингибитор MM-401, который использовался для ингибирования MLL1, изменяет распределение H3K4me1 , однократное метилирование гистона H3 лизина 4, что приводит к значительному снижению экспрессии мишеней MLL1, что приводит к снижению экспрессии MLL1. мишенями, а не прямой регуляцией основных маркеров плюрипотентности. [ 15 ]
Структура
[ редактировать ]Ген
[ редактировать ]Ген KMT2A имеет 37 экзонов и расположен на хромосоме 11 в позиции q23. [ 14 ]
Белок
[ редактировать ]KMT2A имеет более дюжины партнеров по связыванию и расщепляется на две части: более крупный N-концевой фрагмент , участвующий в репрессии генов, и меньший C-концевой фрагмент , который является активатором транскрипции. [ 16 ] Расщепление с последующей ассоциацией двух фрагментов необходимо для полной активности KMT2A. Как и многие другие метилтрансферазы , члены семейства KMT2 существуют в составе многосубъединичных ядерных комплексов (КОМПАС человека), где другие субъединицы также опосредуют ферментативную активность. [ 17 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]Аномальное триметилирование H3K4 связано с некоторыми неврологическими расстройствами, такими как аутизм. [ 18 ] У людей с когнитивными заболеваниями и нарушениями развития нервной системы часто наблюдается нарушение регуляции метилирования H3K4 в нейронах префронтальной коры (PFC). [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] Он также может участвовать в процессе снижения регуляции GAD67 при шизофрении . [ 19 ]
MLL1 необходим для экспрессии генов, связанных со старением, связанных с секреторным фенотипом (SASP), и способствует усилению воспаления. [ 21 ]
Перестройки гена MLL1 связаны с агрессивными острыми лейкозами , как лимфобластными, так и миелоидными. [ 22 ] Несмотря на то, что это агрессивный лейкоз, реаранжированный подтип MLL1 имел самый низкий уровень мутаций среди всех видов рака. [ 23 ]
Мутации в MLL1 вызывают синдром Видемана-Штайнера и острый лимфобластный лейкоз . [ 24 ] Лейкозные клетки до 80 процентов младенцев с ALL-1 имеют хромосомную перестройку, которая объединяет ген MLL1 с геном на другой хромосоме. [ 23 ]
Взаимодействия
[ редактировать ]Было показано, что MLL (ген) взаимодействует с:
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000118058 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000002028 – 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 .
- ^ Цимин-ван дер Поэль С., Маккейб Н.Р., Гилл Х.Дж., Эспиноза Р., Патель Ю., Харден А. и др. (декабрь 1991 г.). «Идентификация гена MLL, который охватывает точку останова в транслокациях 11q23, связанных с лейкозами человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (23): 10735–9. дои : 10.1073/pnas.88.23.10735 . ПМК 53005 . ПМИД 1720549 .
- ^ Гото Н.К., Зор Т., Мартинес-Ямут М., Дайсон Х.Дж. , Райт П.Е. (ноябрь 2002 г.). «Кооперативность при связывании фактора транскрипции с коактиватором CREB-связывающим белком (CBP). Домен активации белка лейкемии смешанного происхождения (MLL) связывается с аллостерическим сайтом в домене KIX» (PDF) . Журнал биологической химии . 277 (45): 43168–74. дои : 10.1074/jbc.M207660200 . ПМИД 12205094 . S2CID 30354764 . ; Прасад Р., Яно Т., Сорио С., Накамура Т., Раллапалли Р., Гу Ю. и др. (декабрь 1995 г.). «Домены с транскрипционной регуляторной активностью в белках ALL1 и AF4, участвующих в остром лейкозе» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 92 (26): 12160–4. Бибкод : 1995PNAS...9212160P . дои : 10.1073/pnas.92.26.12160 . ПМК 40316 . ПМИД 8618864 . ; Эрнст П., Ван Дж., Хуан М., Гудман Р.Х., Корсмейер С.Дж. (апрель 2001 г.). «MLL и CREB совместно связываются с ядерным коактиватором CREB-связывающим белком» . Молекулярная и клеточная биология . 21 (7): 2249–58. дои : 10.1128/MCB.21.7.2249-2258.2001 . ПМЦ 86859 . ПМИД 11259575 .
- ^ Дель Риццо, Пенсильвания, Trievel RC (сентябрь 2011 г.). «Специфичность субстрата и продукта метилтрансфераз домена SET» . Эпигенетика . 6 (9): 1059–67. дои : 10.4161/epi.6.9.16069 . ПМЦ 3225744 . ПМИД 21847010 .
- ^ Такеда С., Чен Д.Ю., Вестергард Т.Д., Фишер Дж.К., Рубенс Дж.А., Сасагава С. и др. (сентябрь 2006 г.). «Протеолиз белков семейства MLL необходим для развития клеточного цикла, управляемого таспазой-1» . Гены и развитие . 20 (17): 2397–409. дои : 10.1101/gad.1449406 . ПМК 1560414 . ПМИД 16951254 .
- ^ Се Дж.Дж., Эрнст П., Эрдьюмент-Бромаж Х., Темпст П., Корсмейер С.Дж. (январь 2003 г.). «Протеолитическое расщепление MLL генерирует комплекс N- и C-концевых фрагментов, который придает белку стабильность и субъядерную локализацию» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (1): 186–94. дои : 10.1128/MCB.23.1.186-194.2003 . ПМК 140678 . ПМИД 12482972 .
- ^ Перейти обратно: а б Яковцевски М., Руан Х., Шен Э.Ю., Динцер А., Джавидфар Б., Ма К. и др. (апрель 2015 г.). «Нейрональная гистон-метилтрансфераза Kmt2a/Mll1 необходима для префронтальной синаптической пластичности и рабочей памяти» . Журнал неврологии . 35 (13): 5097–108. doi : 10.1523/JNEUROSCI.3004-14.2015 . ПМК 4380991 . ПМИД 25834037 .
- ^ Такахаши К., Лю Ф.К., Оиси Т., Мори Т., Хиго Н., Хаяши М. и др. (июль 2008 г.). «Экспрессия FOXP2 в развивающемся переднем мозге обезьян: сравнение с экспрессией генов FOXP1, PBX3 и MEIS2». Журнал сравнительной неврологии . 509 (2): 180–9. дои : 10.1002/cne.21740 . ПМИД 18461604 . S2CID 5166430 .
- ^ Ларсен К.Б., Луттеродт М.К., Лаурсен Х., Грэм Н., Паккенберг Б., Мёллгорд К. и др. (июль 2010 г.). «Пространственно-временное распределение экспрессии PAX6 и MEIS2 и общего количества клеток в ганглиозном возвышении в раннем развитии переднего мозга человека». Развивающая нейронаука . 32 (2): 149–62. дои : 10.1159/000297602 . ПМИД 20523026 . S2CID 21973035 .
- ^ Британова О, де Хуан Ромеро С, Чунг А, Кван КЮ, Шварк М, Дьердь А и др. (февраль 2008 г.). «Satb2 является постмитотической детерминантой спецификации нейронов верхнего слоя в неокортексе» . Нейрон . 57 (3): 378–92. дои : 10.1016/j.neuron.2007.12.028 . ПМИД 18255031 . S2CID 9248058 .
- ^ Перейти обратно: а б «Ген Энтреза: KMT2A лизин(K)-специфическая метилтрансфераза 2A» .
- ^ Чжан Х., Гайен С., Сюн Дж., Чжоу Б., Шанмугам А.К., Сунь Ю. и др. (2016). «Ингибирование MLL1 перепрограммирует стволовые клетки эпибласта в наивную плюрипотентность» . Клеточная стволовая клетка . 18 (4): 481–94. дои : 10.1016/j.stem.2016.02.004 . ПМЦ 4826731 . ПМИД 26996599 .
- ^ Ёкояма А., Китабаяси И., Эйтон П.М., Клири М.Л., Оки М. (ноябрь 2002 г.). «Протоонкопротеин лейкемии MLL протеолитически процессируется на 2 фрагмента с противоположными транскрипционными свойствами» . Кровь . 100 (10): 3710–8. дои : 10.1182/кровь-2002-04-1015 . ПМИД 12393701 .
- ^ Мохан М., Герц Х.М., Шилатифард А. (апрель 2012 г.). «SnapShot: комплексы гистон-лизин-метилазы» . Клетка . 149 (2): 498–498.e1. дои : 10.1016/j.cell.2012.03.025 . ПМК 3711870 . ПМИД 22500810 .
- ^ Перейти обратно: а б Шулха Х.П., Чунг И., Уиттл С., Ван Дж., Вирджил Д., Лин КЛ. и др. (март 2012 г.). «Эпигенетические признаки аутизма: триметилированные ландшафты H3K4 в префронтальных нейронах». Архив общей психиатрии . 69 (3): 314–24. doi : 10.1001/archgenpsychiatry.2011.151 . ПМИД 22065254 .
- ^ Перейти обратно: а б Хуанг Х.С., Матевосян А., Уиттл С., Ким С.Ю., Шумахер А., Бейкер С.П. и др. (октябрь 2007 г.). «Префронтальная дисфункция при шизофрении включает в себя лейкоз смешанного происхождения, регулируемый 1-гистоновым метилированием на промоторах ГАМКергического гена» . Журнал неврологии . 27 (42): 11254–62. doi : 10.1523/JNEUROSCI.3272-07.2007 . ПМК 6673022 . ПМИД 17942719 .
- ^ Шен Э., Шульха Х., Венг З., Акбарян С. (сентябрь 2014 г.). «Регуляция метилирования гистона H3K4 при развитии мозга и заболеваниях» . Философские труды Лондонского королевского общества. Серия Б, Биологические науки . 369 (1652): 20130514. doi : 10.1098/rstb.2013.0514 . ПМК 4142035 . ПМИД 25135975 .
- ^ Бут Л.Н., Брюне А. (2016). «Стареющий эпигеном» . Молекулярная клетка . 62 (5): 728–744. doi : 10.1016/j.molcel.2016.05.013 . ПМЦ 4917370 . ПМИД 27259204 .
- ^ Гюнтер М.Г., Дженнер Р.Г., Шевалье Б., Накамура Т., Кроче С.М., Канаани Э. и др. (июнь 2005 г.). «Глобальная и Hox-специфическая роль метилтрансферазы MLL1» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (24): 8603–8. Бибкод : 2005PNAS..102.8603G . дои : 10.1073/pnas.0503072102 . ПМЦ 1150839 . ПМИД 15941828 .
- ^ Перейти обратно: а б Андерссон А.К., Ма Дж., Ван Дж., Чен Х., Гедман А.Л., Данг Дж. и др. (апрель 2015 г.). «Ландшафт соматических мутаций при острых лимфобластных лейкозах с реаранжировкой MLL у младенцев» . Природная генетика . 47 (4): 330–7. дои : 10.1038/ng.3230 . ПМЦ 4553269 . ПМИД 25730765 .
- ^ Мендельсон Б.А., Пронольд М., Лонг Р., Смауи Н., Славотинек А.М. (август 2014 г.). «Продлительный костный возраст у девочки с синдромом Видеманна-Штайнера и экзонной делецией KMT2A (MLL)». Американский журнал медицинской генетики. Часть А. 164А (8): 2079–83. дои : 10.1002/ajmg.a.36590 . ПМИД 24818805 . S2CID 20957397 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Ёкояма А., Ван З., Высоцка Дж., Саньял М., Ауфиеро Дж., Китабаяши И. и др. (июль 2004 г.). «Протоонкопротеин лейкемии MLL образует SET1-подобный комплекс гистон-метилтрансферазы с менином для регуляции экспрессии гена Hox» . Молекулярная и клеточная биология . 24 (13): 5639–49. дои : 10.1128/MCB.24.13.5639-5649.2004 . ПМЦ 480881 . ПМИД 15199122 .
- ^ Гото Н.К., Зор Т., Мартинес-Ямут М., Дайсон Х.Дж., Райт П.Е. (ноябрь 2002 г.). «Кооперативность при связывании транскрипционного фактора с коактиватором CREB-связывающим белком (CBP). Домен активации белка лейкемии смешанного происхождения (MLL) связывается с аллостерическим сайтом в домене KIX» . Журнал биологической химии . 277 (45): 43168–74. дои : 10.1074/jbc.M207660200 . ПМИД 12205094 .
- ^ Эрнст П., Ван Дж., Хуан М., Гудман Р.Х., Корсмейер С.Дж. (апрель 2001 г.). «MLL и CREB совместно связываются с ядерным коактиватором CREB-связывающим белком» . Молекулярная и клеточная биология . 21 (7): 2249–58. дои : 10.1128/MCB.21.7.2249-2258.2001 . ПМЦ 86859 . ПМИД 11259575 .
- ^ Перейти обратно: а б Ся З.Б., Андерсон М., Диас М.О., Железник-Ле, Нью-Джерси (июль 2003 г.). «Домен репрессии MLL взаимодействует с гистондеацетилазами, белками группы поликомб HPC2 и BMI-1, а также корепрессорным С-концевым связывающим белком» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (14): 8342–7. Бибкод : 2003PNAS..100.8342X . дои : 10.1073/pnas.1436338100 . ПМК 166231 . ПМИД 12829790 .
- ^ Фэйр К., Андерсон М., Буланова Е., Ми Х., Тропщуг М., Диас М.О. (май 2001 г.). «Белковые взаимодействия пальцев MLL PHD модулируют регуляцию гена-мишени MLL в клетках человека» . Молекулярная и клеточная биология . 21 (10): 3589–97. дои : 10.1128/MCB.21.10.3589-3597.2001 . ПМЦ 100280 . ПМИД 11313484 .
- ^ Адлер Х.Т., Чинери Р., Ву Д.И., Кассик С.Дж., Пейн Дж.М., Форнас А.Дж. и др. (октябрь 1999 г.). «Лейкемические слитые белки HRX ингибируют GADD34-индуцированный апоптоз и связываются с белками GADD34 и hSNF5/INI1» . Молекулярная и клеточная биология . 19 (10): 7050–60. дои : 10.1128/mcb.19.10.7050 . ПМК 84700 . ПМИД 10490642 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Маршалек Р., Нильсон И., Лёхнер К., Грайм Р., Зиглер Г., Грейл Дж. и др. (ноябрь 1997 г.). «Структура человеческого гена ALL-1/MLL/HRX». Лейкемия и лимфома . 27 (5–6): 417–28. дои : 10.3109/10428199709058308 . ПМИД 9477123 .
- Эгучи М., Эгучи-Ишимаэ М., Гривз М. (декабрь 2003 г.). «Роль гена MLL в детском лейкозе» . Международный журнал гематологии . 78 (5): 390–401. дои : 10.1007/BF02983811 . ПМИД 14704031 . S2CID 39901963 .
- Дасер А., Rabbitts TH (май 2004 г.). «Расширение репертуара гена лейкоза смешанного происхождения MLL в лейкемогенезе» . Гены и развитие . 18 (9): 965–74. дои : 10.1101/gad.1195504 . ПМИД 15132992 .
- Ли Цзы, Лю Д.П., Лян CC (февраль 2005 г.). «Новое понимание молекулярных механизмов MLL-ассоциированного лейкоза» . Лейкемия . 19 (2): 183–90. дои : 10.1038/sj.leu.2403602 . ПМИД 15618964 .
- Дуэ-Гильбер Н., Морель Ф., Ле Брис М.Дж., Сассола Б., Жиру Ж.Д., Де Брекелер М. (январь 2005 г.). «Перестройка MLL у пациента с врожденным острым монобластным лейкозом и гранулоцитарной саркомой, связанной с транслокацией at (1; 11) (p36; q23)». Лейкемия и лимфома . 46 (1): 143–6. дои : 10.1080/104281904000010783 . ПМИД 15621793 . S2CID 6686086 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Запись MLL OMIM: ГЕН МИЕЛОИДНОГО/ЛИМФИДНОГО ИЛИ СМЕШАННОГО ЛЕЙКОЗА; МЛЛ
- MLL+белок+человек Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- Джин MLL в Атласе генетики и онкологии