НПЦ1
НПЦ1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | NPC1 , NPC, внутриклеточный переносчик холестерина 1 NPC, SLC65A1, POGZ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Опустить : 607623 ; МГИ : 1097712 ; Гомологен : 228 ; Генные карты : NPC1 ; ОМА : NPC1 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|

Болезнь Нимана-Пика, тип C1 ( NPC1 ) представляет собой мембранный белок , который опосредует внутриклеточный транспорт холестерина у млекопитающих . У человека белок кодируется геном ( NPC1 локация хромосомы 18q11). [ 5 ] [ 6 ]
Функция
[ редактировать ]NPC1 был идентифицирован как ген, мутация которого приводит к болезни Нимана-Пика типа C. Болезнь Нимана-Пика типа С — редкое нейровисцеральное нарушение накопления липидов , возникающее в результате аутосомно-рецессивно наследуемых мутаций потери функции либо в NPC1 , либо в NPC2 . Это нарушает внутриклеточный транспорт липидов, что приводит к накоплению липидных продуктов в поздних эндосомах и лизосомах. Примерно у 95% пациентов с NPC обнаруживаются мутации в гене NPC1 .
NPC1 кодирует предполагаемый интегральный мембранный белок, содержащий мотивы последовательности , соответствующие его роли во внутриклеточном транспорте холестерина и сфингозина к постлизосомальным местам назначения. [ 5 ] [ 7 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]Ожирение
[ редактировать ]Мутации в гене NPC1 тесно связаны с ожирением . [ 8 ] Полногеномное исследование ассоциации выявило мутации NPC1 как фактор риска детского ожирения и морбидного ожирения у взрослых, а также 1416 контрольных людей с нормальным весом соответствующего возраста. [ 8 ] Мутации в NPC1 также коррелировали с обычным увеличением веса среди населения. Предыдущие исследования на мышах показали, что ген NPC1 играет роль в контроле аппетита, поскольку мыши с нефункционирующим геном NPC1 страдают от поздней потери веса и плохого потребления пищи. Вариант гена NPC1 может составлять около 10 процентов всех случаев ожирения у детей и около 14 процентов случаев патологического ожирения у взрослых. [ 8 ]
Ожирение — это широко известное заболевание, которое вызвано слишком высоким процентом жира в организме (определяемым как более 25% процента жира в организме у мужчин и более 33% у женщин) — в частности, большим избытком белой жировой ткани — ответственным за это. из-за резкого увеличения риска развития других заболеваний, таких как диабет 2 типа , высокое кровяное давление, остеоартрит , рак и многие другие. Ожирение отличается от избыточного веса (который просто весит слишком много или превышает рекомендуемое количество), поскольку при этом не учитывается процентное содержание жира в организме или соотношение жира к массе тела, а это означает, что вес может исходить из других частей тела. такие как кости и/или мышцы. Только в Соединенных Штатах примерно 40% американцев в возрасте двадцати лет и старше страдают ожирением, а более 70% американцев в возрасте двадцати лет и старше имеют избыточный вес (включая ожирение), что делает ожирение серьезной проблемой здравоохранения, которую необходимо изучать и решать в дальнейшем. .
Существует множество факторов, которые могут повлиять на ожирение, в том числе окружающая среда, диета, образ жизни (сидячий или активный), генетическая предрасположенность — и даже в рамках одного только генетического компонента редко когда-либо один единственный ген является основной причиной ожирения или ожирения. увеличение риска ожирения. Существует множество генов (более ста), которые могут способствовать ожирению и, как известно, тесно связаны с ним или ответственны за него. К ним относятся такие гены, как MC4R , LEP, LEPR и FTO. Одним из менее известных генных заболеваний, которое, как известно, связано с ожирением, является болезнь NPC1, которая также известна как болезнь Нимана-Пика типа C1. Важно отметить, что мутации этого гена ответственны за факторы риска ожирения, а не сам ген, вызывающий факторы риска ожирения. Белковый продукт гена NPC1 регулирует транспорт холестерина и жирных кислот из лизосом. Он играет решающую роль в обмене веществ и общем поддержании гомеостаза, связанного с жирами и липидами. Одно исследование показало, что уровни мРНК NPC1 повышались в обоих жировых отложениях, обогащались жировыми клетками и снижались при потере веса. [ 9 ] Этот ген также взаимодействует с диетой с высоким содержанием жиров, увеличивая прибавку в весе посредством «дифференцированной регуляции центральных путей энергетического метаболизма». [ 10 ] В частности, присутствие этого гена свидетельствует о значительном усилении гликолиза и липогенеза (которые включают превращение избыточной глюкозы или углеводов в жиры). В этом конкретном исследовании Castillo et al. обнаружили, что когда мышей с гетерозиготным геном (NPC1+/-) сравнивали с мышами с «нормальным» гомозиготным геном (NPC1+/+), гетерозиготные мыши были более восприимчивы к увеличению веса, когда обе группы получали пищу с высоким содержанием жиров. (Использовались мышиные модели BALB/cJ Npc1, которые «обладают вставкой ретропозона, которая преждевременно прекращает трансляцию белка, тем самым образуя нефункциональный усеченный белок NPC1».) Хотя это исследование не проводилось с участием людей, можно предположить, что очень похожие результаты. будет получен и для людей и предоставит ценную информацию, связанную с этим генетическим заболеванием и расстройством.
Болезнь NPC1 является аутосомно-рецессивным заболеванием накопления липидов. Чаще всего он известен инфильтрацией холестерина, которая, в свою очередь, может вызвать печеночную недостаточность, легочную недостаточность и даже нейродегенерацию. [ 11 ] [ 12 ] Хотя болезнь Нимана-Пика вызвана гомозиготными патогенными мутациями в гене NPC1, гетерозиготные мутации все же могут вызывать «высокопенетрантное ожирение». Также было обнаружено, что мутации NPC1 согласуются с моделью сбалансированного отбора, где гетерозиготы имеют более высокую репродуктивную приспособленность, а гомозиготы имеют более низкую репродуктивную приспособленность. Эти гетерозиготные мутации могут объяснять этнически-зависимый процент ожирения среди населения в целом, тогда как недавно было обнаружено, что гомозиготные мутации чаще появляются в популяциях Южной Азии. [ 12 ] Результаты многих предыдущих исследований показывают, что NPC1 играет роль в процессах адипоцитов, которые лежат в основе причин ожирения. Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы лучше понять взаимосвязь гена NPC1 и факторов риска ожирения среди этнических групп. Есть даже недавние исследования по изучению других факторов связи ожирения и NPC1, таких как возраст и пол, которые еще предстоит точно определить.
ВИЧ-СПИД
[ редактировать ]Пути холестерина играют важную роль на нескольких этапах цикла заражения ВИЧ-1 . Слияние, проникновение, сборка и почкование ВИЧ-1 происходят в обогащенных холестерином микродоменах, называемых липидными рафтами . вспомогательный белок ВИЧ-1 Nef Было показано, что индуцирует многие гены, участвующие в биосинтезе и гомеостазе холестерина. Пути внутриклеточного транспорта холестерина, опосредованные NPC1, необходимы для эффективного производства ВИЧ-1. [ 13 ] [ 14 ]
Вирус Эбола
[ редактировать ]Переносчик холестерина Нимана-Пика C1 (NPC1) человека, по-видимому, необходим для заражения вирусом Эбола : серия независимых исследований представила доказательства того, что вирус Эбола проникает в клетки человека после связывания с NPC1. [ 15 ] [ 16 ] Когда клетки пациентов с типом C Ниманна Пика, лишенные этого переносчика, подверглись воздействию вируса Эбола в лаборатории, клетки выжили и оказались невосприимчивыми к вирусу, что еще раз указывает на то, что Эбола использует NPC1 для проникновения в клетки. [ 16 ] В тех же исследованиях были описаны аналогичные результаты с вирусом Марбурга , другим филовирусом , показавшим, что ему тоже нужен NPC1 для проникновения в клетки. [ 15 ] [ 16 ] В одном из исследований было показано, что NPC1 имеет решающее значение для проникновения филовируса , поскольку он опосредует инфекцию, связываясь непосредственно с гликопротеином вирусной оболочки . [ 16 ] Более позднее исследование подтвердило данные о том, что NPC1 является критически важным рецептором филовируса , который опосредует инфекцию путем связывания непосредственно с гликопротеином вирусной оболочки , и что второй лизосомальный домен NPC1 опосредует это связывание. [ 17 ]
В одном из оригинальных исследований было показано, что небольшая молекула ингибирует заражение вирусом Эбола, предотвращая связывание вирусного гликопротеина с NPC1. [ 16 ] [ 18 ] В другом исследовании было показано, что мыши, гетерозиготные по NPC1, защищены от летального заражения адаптированным для мышей вирусом Эбола. [ 15 ] В совокупности эти исследования показывают, что NPC1 может быть потенциальной терапевтической мишенью для противовирусного препарата от Эболы.
Механизмы в патологии
[ редактировать ]На мышиной модели, несущей основную мутацию болезни Нимана-Пика экспрессия регуляторного фактора гена миелина (MRF) значительно снижается. типа C1 в белке NPC1, было показано, что [ 19 ] MRF является транскрипционным фактором , имеющим решающее значение для развития и поддержания миелиновых оболочек . [ 20 ] Таким образом, нарушение созревания олигодендроцитов и процесса миелинизации может быть основным механизмом неврологического дефицита. [ 19 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000141458 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000024413 – 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 .
- ^ Jump up to: а б «Ген Энтреза: NPC1 болезнь Нимана-Пика, тип C1» .
- ^ Карстеа Э.Д., Полимеропулос М.Х., Паркер С.С. и др. (март 1993 г.). «Связь болезни Нимана-Пика типа C с хромосомой 18 человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (5): 2002–4. Бибкод : 1993PNAS...90.2002C . дои : 10.1073/пнас.90.5.2002 . ПМК 46008 . ПМИД 8446622 .
- ^ Карстеа Э.Д., Моррис Дж.А., Коулман К.Г. и др. (июль 1997 г.). «Ген болезни Нимана-Пика C1: гомология с медиаторами гомеостаза холестерина» . Наука . 277 (5323): 228–31. дои : 10.1126/science.277.5323.228 . ПМИД 9211849 .
- ^ Jump up to: а б с Мейр Д., Дельпланк Ж., Шевр Ж.К. и др. (февраль 2009 г.). «Полногеномное исследование ассоциации раннего и патологического ожирения у взрослых выявило три новых локуса риска в европейском населении». Природная генетика . 41 (2): 157–9. дои : 10.1038/ng.301 . ПМИД 19151714 . S2CID 11218794 .
- ^ Бамбас С., Дальман И., Арнер П. и др. (30 января 2013 г.). «NPC1 в белой жировой ткани человека и ожирении» . Эндокринные заболевания BMC . 13 (1): 5. дои : 10.1186/1472-6823-13-5 . ISSN 1472-6823 . ПМЦ 3566954 . ПМИД 23360456 .
- ^ Кастильо Дж. Дж., Елинек Д., Вэй Х. и др. (01.08.2017). «Ген Нимана-Пика C1 взаимодействует с диетой с высоким содержанием жиров, способствуя увеличению веса посредством дифференциальной регуляции центральных путей энергетического метаболизма» . Американский журнал физиологии. Эндокринология и обмен веществ . 313 (2): E183–E194. дои : 10.1152/ajpendo.00369.2016 . ISSN 0193-1849 . ПМЦ 5582887 . ПМИД 28487438 .
- ^ Ламри А., Пигейр М., Гарвер В.С. и др. (01.04.2018). «Расширяющийся спектр заболеваний человека, связанных с NPC1: от болезни Нимана-Пика C1 до ожирения» . Эндокринные обзоры . 39 (2): 192–220. дои : 10.1210/er.2017-00176 . ISSN 0163-769X . ПМК 5888214 . ПМИД 29325023 .
- ^ Jump up to: а б Хиореан А., Гарвер В.С., Мейр Д. (02.11.2020). «Признаки естественного отбора и этнической распространенности патогенных мутаций NPC1, способствующих ожирению и болезни Нимана-Пика типа C1» . Научные отчеты . 10 (1): 18787. Бибкод : 2020NatSR..1018787C . дои : 10.1038/s41598-020-75919-4 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 7608643 . ПМИД 33139814 .
- ^ Тан Ю, Леао И.С., Коулман Э.М. и др. (август 2009 г.). «Дефицит белка Ниманна-Пика типа C-1 ухудшает высвобождение вируса иммунодефицита человека типа 1 и приводит к накоплению Gag в поздних эндосомальных/лизосомальных компартментах» . Журнал вирусологии . 83 (16): 7982–95. дои : 10.1128/JVI.00259-09 . ПМЦ 2715784 . ПМИД 19474101 .
- ^ Коулман Э.М., Уокер Т.Н., Хилдрет Дж.Э. (январь 2012 г.). «Потеря белков 1 и 2 типа C Нимана Пика значительно повышает инфекционность ВИЧ и связана с накоплением ВИЧ-гага и холестерина в поздних эндосомах/лизосомах» . Вирусологический журнал . 9 (1): 31. дои : 10.1186/1743-422X-9-31 . ПМК 3299633 . ПМИД 22273177 .
- ^ Jump up to: а б с Каретт Дж.Э., Раабен М., Вонг А.С. и др. (август 2011 г.). «Для проникновения вируса Эбола необходим переносчик холестерина Ниманна-Пика C1» . Природа . 477 (7364): 340–3. Бибкод : 2011Natur.477..340C . дои : 10.1038/nature10348 . ПМК 3175325 . ПМИД 21866103 .
- Аманда Шаффер (16 января 2012 г.). «Ключевой белок может открыть вирус Эбола» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Jump up to: а б с д и Коте М., Мисаси Дж., Рен Т. и др. (август 2011 г.). «Низкомолекулярные ингибиторы показывают, что Ниманн-Пик C1 необходим для заражения вирусом Эбола» . Природа . 477 (7364): 344–8. Бибкод : 2011Natur.477..344C . дои : 10.1038/nature10380 . ПМЦ 3230319 . ПМИД 21866101 .
- Аманда Шаффер (16 января 2012 г.). «Ключевой белок может открыть вирус Эбола» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Миллер Э.Х., Оберностерер Г., Раабен М. и др. (апрель 2012 г.). «Проникновение вируса Эбола требует запрограммированного хозяином распознавания внутриклеточного рецептора» . Журнал ЭМБО . 31 (8): 1947–60. дои : 10.1038/emboj.2012.53 . ПМЦ 3343336 . ПМИД 22395071 .
- ^ Флемминг А. (сентябрь 2011 г.). «Ахиллесова пята проникновения вируса Эбола» . Обзоры природы. Открытие наркотиков . 10 (10): 731. дои : 10.1038/nrd3568 . ПМИД 21959282 . S2CID 26888076 .
- ^ Jump up to: а б Ян X, Лукас Дж, Витт М и др. (декабрь 2011 г.). «Снижение экспрессии регуляторного фактора гена миелина у мышей Ниманна-Пика типа C 1». Метаболические заболевания головного мозга . 26 (4): 299–306. дои : 10.1007/s11011-011-9263-9 . ПМИД 21938520 . S2CID 26878522 .
- ^ Кеннинг М., Джексон С., Хэй С.М. и др. (сентябрь 2012 г.). «Фактор регулирования гена миелина необходим для поддержания идентичности миелина и зрелых олигодендроцитов во взрослой ЦНС» . Журнал неврологии . 32 (36): 12528–42. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1069-12.2012 . ПМК 3752083 . ПМИД 22956843 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Ванье М.Т., Сузуки К. (январь 1998 г.). «Последние достижения в выяснении болезни Нимана-Пика С» . Патология головного мозга . 8 (1): 163–74. дои : 10.1111/j.1750-3639.1998.tb00143.x . ПМК 8098395 . ПМИД 9458174 . S2CID 10300500 .
- Лискум Л., Клансек Дж. Дж. (апрель 1998 г.). «Болезнь Нимана-Пика типа С». Современное мнение в липидологии . 9 (2): 131–5. дои : 10.1097/00041433-199804000-00009 . ПМИД 9559270 .
- Моррис Дж. А., Карстеа Э.Д. (декабрь 1998 г.). «Болезнь Нимана-Пика С: проблемы с холестерином» . Молекулярная медицина сегодня . 4 (12): 525–31. дои : 10.1016/S1357-4310(98)01374-4 . ПМИД 9866822 .
- Гарвер В.С., Хайденрайх Р.А. (август 2002 г.). «Белки C Нимана-Пика и транспорт холестерина через позднюю эндосомальную / лизосомальную систему». Современная молекулярная медицина . 2 (5): 485–505. дои : 10.2174/1566524023362375 . ПМИД 12125814 .
- Грир В.Л., Ридделл Д.К., Байерс Д.М. и др. (июль 1997 г.). «Связывание болезни Нимана-Пика типа D с той же областью хромосомы 18 человека, что и болезнь Нимана-Пика типа C» . Американский журнал генетики человека . 61 (1): 139–42. дои : 10.1086/513899 . ПМЦ 1715879 . ПМИД 9245994 .
- Грир В.Л., Ридделл Д.С., Гиллан Т.Л. и др. (июль 1998 г.). «Форма болезни Нимана-Пика в Новой Шотландии (тип D) вызвана трансверсией G3097-->T в NPC1» . Американский журнал генетики человека . 63 (1): 52–4. дои : 10.1086/301931 . ПМЦ 1377252 . ПМИД 9634529 .
- Ватари Х., Бланшетт-Маки Э.Дж., Дуайер Н.К. и др. (февраль 1999 г.). «Белок C1 Нимана-Пика: обязательная роль N-концевых доменов и лизосомальное нацеливание в мобилизации холестерина» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (3): 805–10. Бибкод : 1999PNAS...96..805W . дои : 10.1073/pnas.96.3.805 . ПМК 15306 . ПМИД 9927649 .
- Патель С.С., Суреш С., Кумар У. и др. (февраль 1999 г.). «Локализация белка C1 Нимана-Пика в астроцитах: последствия дегенерации нейронов при болезни Нимана-Пика типа C» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (4): 1657–62. Бибкод : 1999PNAS...96.1657P . дои : 10.1073/pnas.96.4.1657 . ПМК 15549 . ПМИД 9990080 .
- Моррис Дж.А., Чжан Д., Коулман К.Г. и др. (август 1999 г.). «Геномная организация и анализ полиморфизма человеческого гена Нимана-Пика C1» . Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 261 (2): 493–8. дои : 10.1006/bbrc.1999.1070 . ПМИД 10425213 .
- Ямамото Т., Нанба Э., Ниномия Х. и др. (1999). «Мутации гена NPC1 у японских пациентов с болезнью Нимана-Пика типа C». Генетика человека . 105 (1–2): 10–6. дои : 10.1007/s004399900059 . ПМИД 10480349 .
- Грир В.Л., Добсон М.Дж., Жируар Г.С. и др. (ноябрь 1999 г.). «Мутации в NPC1 подчеркивают консервативный NPC1-специфичный, богатый цистеином домен» . Американский журнал генетики человека . 65 (5): 1252–60. дои : 10.1086/302620 . ПМЦ 1288277 . ПМИД 10521290 .
- Миллат Дж., Марсе С., Рафи М.А. и др. (ноябрь 1999 г.). «Болезнь Нимана-Пика C1: замена I1061T является частым мутантным аллелем у пациентов западноевропейского происхождения и коррелирует с классическим ювенильным фенотипом» . Американский журнал генетики человека . 65 (5): 1321–9. дои : 10.1086/302626 . ПМЦ 1288284 . ПМИД 10521297 .
- Дэвис Дж. П., Иоанну Ю. А. (август 2000 г.). «Топологический анализ белка C1 Нимана-Пика показывает, что мембранная ориентация предполагаемого стерол-чувствительного домена идентична ориентации 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-редуктазы и белка, связывающего регуляторный элемент стерина, активирующего расщепление белка» . Журнал биологической химии . 275 (32): 24367–74. дои : 10.1074/jbc.M002184200 . ПМИД 10821832 .
- Миллат Дж., Марсе С., Томасетто С. и др. (июнь 2001 г.). «Болезнь Нимана-Пика C1: корреляции между мутациями NPC1, уровнями белка NPC1 и фенотипами подчеркивают функциональное значение предполагаемого стерол-чувствительного домена и богатой цистеином просветной петли» . Американский журнал генетики человека . 68 (6): 1373–85. дои : 10.1086/320606 . ПМК 1226124 . ПМИД 11333381 .
- Сан X, Маркс Д.Л., Парк В.Д. и др. (июнь 2001 г.). «Обнаружение варианта C Нимана-Пика путем изменения транспорта сфинголипидов и корреляции с мутациями внутри определенного домена NPC1» . Американский журнал генетики человека . 68 (6): 1361–72. дои : 10.1086/320599 . ПМЦ 1226123 . ПМИД 11349231 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- NPC1 + белок, + человек Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- Фонд пряток по исследованию лизосомальных заболеваний
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .