Белок болезни Вильсона

АТП7Б
Доступные структуры
ПДБ	Поиск ортологов: PDBe RCSB
показывать Список идентификационных кодов PDB
	2ROP, 2EW9, 2KOY, 2LQB
Идентификаторы
Псевдонимы	ATP7B , PWD, WC1, WD, WND, бета-транспортирующая медь АТФаза
Внешние идентификаторы	Опустить : 606882 ; МГИ : 103297 ; Гомологен : 20063 ; Генные карты : ATP7B ; ОМА : ATP7B – ортологи
показывать Местоположение гена ( человек )
Chr.	Chromosome 13 (human)
End	52,012,125 bp
показывать Местоположение гена ( Мышь )
Chr.	Chromosome 8 (mouse)
End	22,550,321 bp
показывать экспрессии РНК Характер
	Top expressed in
	nasal epithelium; ; right testis; ; left testis; ; olfactory zone of nasal mucosa; ; jejunal mucosa; ; right lobe of liver; ; germinal epithelium; ; gonad; ; testicle; ; right hemisphere of cerebellum;
	Top expressed in
	yolk sac; ; pharynx; ; gastrula; ; lumbar subsegment of spinal cord; ; urethra; ; right lung; ; right lung lobe; ; submandibular gland; ; left lung lobe; ; respiratory epithelium;
	More reference expression data
	More reference expression data
показывать Генная онтология
Molecular function	nucleotide binding; metal ion binding; P-type divalent copper transporter activity; ATPase-coupled cation transmembrane transporter activity; protein binding; copper ion binding; hydrolase activity; ATP binding; copper ion transmembrane transporter activity;
Cellular component	cytoplasm; integral component of membrane; trans-Golgi network membrane; membrane; Golgi membrane; integral component of plasma membrane; trans-Golgi network; basolateral plasma membrane; mitochondrion; perinuclear region of cytoplasm; endosome; late endosome; Golgi apparatus; cytoplasmic vesicle;
Biological process	protein maturation by copper ion transfer; copper ion transmembrane transport; metal ion transport; copper ion import; cation transport; ion transport; copper ion export; ion transmembrane transport; sequestering of calcium ion; cellular zinc ion homeostasis; cellular copper ion homeostasis; lactation; response to copper ion; copper ion transport; transport;
	Sources:Amigo / QuickGO
скрывать Ортологи
	540
	11979
	ENSG00000123191
	ENSMUSG00000006567
	P35670
	Q64446
	НМ_000053 ; НМ_001005918 ; НМ_001243182 ; НМ_001330578 ; НМ_001330579
	НМ_007511
показывать НП_000044 ; НП_001005918 ; НП_001230111 ; НП_001317507 ; НП_001317508 ;
	NP_000044.2; NP_000044.2; NP_001005918.1; NP_001230111.1
	НП_031537 ; НП_001390638
	Викиданные
Просмотр/редактирование человека	Просмотр/редактирование мыши

Белок болезни Вильсона ( WND ), также известный как белок ATP7B , представляет собой транспортирующую медь АТФазу P-типа , которая кодируется геном ATP7B . Белок ATP7B расположен в транс-Гольджи-сети печени и головного мозга и уравновешивает уровень меди в организме, выводя избыток меди в желчь и плазму. Генетическое нарушение гена ATP7B может вызвать болезнь Вильсона — заболевание, при котором медь накапливается в тканях, что приводит к неврологическим или психиатрическим проблемам и заболеваниям печени .

Ген

Белок болезни Вильсона связан с ATP7B геном человека размером примерно 80 т.п.н., расположенным на 13 хромосоме и состоит из 21 экзона. мРНК, транскрибируемая геном ATP7B , имеет размер 7,5 КБ и кодирует белок из 1465 аминокислот . ^{[ 5 ]}

Этот ген является членом катион-транспортных АТФаз семейства P-типа и кодирует белок с несколькими трансмембранными доменами, консенсусной последовательностью АТФазы , шарнирным доменом, сайтом фосфорилирования и по крайней мере двумя предполагаемыми сайтами связывания меди . Этот белок действует как мономер, экспортируя медь из клеток, например, при оттоке меди из печени в желчь . альтернативные варианты транскрипционного сплайсинга , кодирующие разные изоформы с различной клеточной локализацией. Охарактеризованы ^{[ 6 ]} Болезнь Вильсона вызывается различными мутациями . Одной из распространенных мутаций является мутация одной пары оснований H1069Q. ^{[ 5 ]}

Структура

, транспортирующую медь Белок ATP7B представляет собой АТФазу P-типа , синтезируемую в виде мембранного белка массой 165 кДа в гепатомы человека. клеточной линии ^{[ 5 ]} и который на 57% белку гомологичен Менкеса ATP7A, ассоциированному с болезнью . ^{[ 7 ]}

ATP7B состоит из нескольких доменов :

Домен фосфатазы (мотив TGEA Thr-Gly-Glu-Ala) ^{[ 5 ]}
Домен фосфорилирования (мотив DKTGT Asp-Lys-Thr-Gly-Thr) ^{[ 5 ]}
АТФ-связывающий домен (мотив TGDN) ^{[ 5 ]}
Металл-связывающий домен (шесть медь-связывающих мотивов на N-конце в цитозоле ) ^{[ 5 ]}
Восемь трансмембранных сегментов ^{[ 5 ]}

Мотив CPC (Cys-Pro-Cys) в трансмембранном сегменте 6 характеризует белок как АТФазу , переносящую тяжелые металлы . ^{[ 8 ]}

Мотив связывания меди также демонстрирует высокое сродство к ионам других переходных металлов, таких как цинк Zn (II), кадмий Cd (II), золото Au (III) и ртуть Hg (II). Однако медь способна снижать сродство связывания цинка при низкой концентрации и резко увеличивать сродство связывания меди с увеличением концентрации, чтобы обеспечить прочное связывание между мотивом и медью. ^{[ 8 ]}

Будучи АТФазой P-типа , ATP7B подвергается аутофосфорилированию ключевого консервативного остатка аспарагиновой кислоты (D) в мотиве DKTGT. Связывание АТФ с белком инициирует реакцию, и медь связывается с трансмембранной областью. Затем происходит фосфорилирование по остатку аспарагиновой кислоты в мотиве DKTGT с высвобождением Cu. Затем дефосфорилирование остатка аспарагиновой кислоты восстанавливает белок, готовый к следующему транспорту. ^{[ 9 ]}

Функция

Большая часть белка ATP7B расположена в транс-сети Гольджи (TGN) гепатоцитов , которая отличается от гомологичного белка ATP7A. ^{[ 10 ]} Небольшое количество ATP7B находится в мозге . ^{[ 11 ]} Одной из основных функций белка, переносящего медь, является доставка меди к медьзависимым ферментам в аппарате Гольджи (например, голоцерулоплазмину (CPN)). ^{[ 10 ]}

В организме человека печень играет важную роль в регуляции содержания меди, включая удаление лишней меди. ^{[ 10 ]} ATP7B участвует в физиологическом пути процесса удаления меди двумя способами: секретированием меди в плазму и выведением меди в желчь . ^{[ 7 ]}

Взаимодействия

АТОКС1

ATP7B получает медь от цитозольного белка- антиоксиданта 1 медного шаперона (ATOX1). ^{[ 5 ]} Этот белок нацелен на ATP7B непосредственно в печени для транспортировки меди. ATOX1 переносит медь из цитозоля в металлсвязывающий домен ATP7B, который контролирует каталитическую активность ATP7B. ^{[ 12 ]}

Некоторые мутации в ATOX1 могут блокировать пути меди и вызывать болезнь Вильсона . ^{[ 12 ]}

ГЛРКС

ATP7B взаимодействует с глутаредоксином-1 (GLRX). Последующий транспорт осуществляется за счет восстановления внутримолекулярных дисульфидных связей посредством катализа GLRX. ^{[ 13 ]}

Ассоциации с болезнью Вильсона

Болезнь Вильсона возникает, когда накопление меди внутри печени вызывает повреждение митохондрий и разрушение клеток и проявляется симптомами заболевания печени . Затем потеря выведения меди с желчью приводит к повышению концентрации меди в моче и вызывает проблемы с почками. Таким образом, симптомы болезни Вильсона могут быть различными, включая заболевание почек и неврологические заболевания . ^{[ 12 ]} Основная причина – неисправность ATP7B. ^{[ 12 ]} мутациями одной пары оснований, делециями, сдвигами рамки, ошибками сплайсинга в ATP7B . гене ^{[ 5 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000123191 – Ensembl , май 2017 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000006567 – 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 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Терада К., Шильски М.Л., Миура Н., Сугияма Т. (октябрь 1998 г.). «Белок ATP7B (WND)». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 30 (10): 1063–7. дои : 10.1016/S1357-2725(98)00073-9 . ПМИД 9785470 .
^ «Ген Энтреза: АТФаза ATP7B, транспортирующая Cu++, бета-полипептид» .
^ Перейти обратно: ^а ^б Харрис ЭД (2000). «Клеточный транспорт и метаболизм меди». Ежегодный обзор питания . 20 : 291–310. дои : 10.1146/annurev.nutr.20.1.291 . ПМИД 10940336 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Бертини И., Грей Х., Стифель Э., Валентайн Дж. (2006). Биологическая неорганическая химия: строение и реакционная способность . Саусалито, Калифорния: Университетские научные книги. ISBN 1-891389-43-2 .
^ Банки Л., Бертини И., Кантини Ф., Чиофи-Баффони С. (август 2010 г.). «Клеточное распределение меди: подход механистической системной биологии» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 67 (15): 2563–89. дои : 10.1007/s00018-010-0330-x . ПМЦ 11115773 . ПМИД 20333435 . S2CID 41967295 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Луценко С., ЛеШейн Э.С., Шинде У. (июль 2007 г.). «Биохимические основы регуляции медьтранспортирующих АТФаз человека» . Архив биохимии и биофизики . 463 (2): 134–48. дои : 10.1016/j.abb.2007.04.013 . ПМК 2025638 . ПМИД 17562324 .
^ Криспони Г., Нурчи В.М., Фанни Д., Героза С., Немолато С., Фаа Г. (апрель 2010 г.). «Заболевания, связанные с медью: от химии к молекулярной патологии». Обзоры координационной химии . 254 (7–8): 876–889. дои : 10.1016/j.ccr.2009.12.018 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Кокс Д.В., Мур С.Д. (октябрь 2002 г.). «Медь, транспортирующая АТФазы P-типа, и болезни человека». Журнал биоэнергетики и биомембран . 34 (5): 333–8. дои : 10.1023/А:1021293818125 . ПМИД 12539960 . S2CID 21471699 .
^ Лим CM, Катер М.А., Мерсер Дж.Ф., Ла Фонтен С. (сентябрь 2006 г.). «Медь-зависимое взаимодействие глутаредоксина с N-концами медь-АТФаз (ATP7A и ATP7B), дефектных при болезнях Менкеса и Вильсона» (PDF) . Биохим. Биофиз. Рез. Коммун . 348 (2): 428–36. дои : 10.1016/j.bbrc.2006.07.067 . hdl : 10536/DRO/DU:30003772 . ПМИД 16884690 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 апреля 2021 г. Проверено 31 октября 2018 г.

Дальнейшее чтение

Харрис ЭД (2000). «Клеточный транспорт и метаболизм меди». Анну. Преподобный Нутр . 20 : 291–310. дои : 10.1146/annurev.nutr.20.1.291 . ПМИД 10940336 .
Кокс Д.В., Мур С.Д. (2003). «Медь, транспортирующая АТФазы P-типа, и болезни человека». Дж. Биоэнергетика. Биомембр . 34 (5): 333–8. дои : 10.1023/А:1021293818125 . ПМИД 12539960 . S2CID 21471699 .
Луценко С., Ефремов Р.Г., Цивковский Р., Уокер Дж.М. (2003). «Человеческая АТФаза, переносящая медь, ATP7B (белок болезни Вильсона): биохимические свойства и регуляция». Дж. Биоэнергетика. Биомембр . 34 (5): 351–62. дои : 10.1023/А:1021297919034 . ПМИД 12539962 . S2CID 11966711 .
Шаппюи П., Бост М., Мисрахи М., Дюкло-Валле Ж.К., Войман Ф. (2006). «[Болезнь Вильсона: клинические и биологические аспекты]». Энн. Биол. Клин. (Париж) . 63 (5): 457–66. ПМИД 16230279 .
Ла Фонтен С., Мерсер Дж. Ф. (2007). «Торговля медь-АТФазами, ATP7A и ATP7B: роль в гомеостазе меди». Арх. Биохим. Биофиз . 463 (2): 149–67. дои : 10.1016/j.abb.2007.04.021 . ПМИД 17531189 .
Луценко С., ЛеШейн Е.С., Шинде У (2007). «Биохимические основы регуляции медьтранспортирующих АТФаз человека» . Арх. Биохим. Биофиз . 463 (2): 134–48. дои : 10.1016/j.abb.2007.04.013 . ПМК 2025638 . ПМИД 17562324 .
Банки Л., Бертини И., Кантини Ф., Чиофи-Баффони С. (август 2010 г.). «Клеточное распределение меди: подход механистической системной биологии» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 67 (15): 2563–89. дои : 10.1007/s00018-010-0330-x . ПМЦ 11115773 . ПМИД 20333435 . S2CID 41967295 .

Внешние ссылки

Запись GeneReviews/NIH/NCBI/UW о болезни Вильсона или гепатолентикулярной дегенерации
Вильсон+болезнь+белок в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)

[refGRCh38Ensembl-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000123191 – Ensembl , май 2017 г.

[refGRCm38Ensembl-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000006567 – 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 .

[Text2-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Терада К., Шильски М.Л., Миура Н., Сугияма Т. (октябрь 1998 г.). «Белок ATP7B (WND)». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 30 (10): 1063–7. дои : 10.1016/S1357-2725(98)00073-9 . ПМИД 9785470 .

[6] «Ген Энтреза: АТФаза ATP7B, транспортирующая Cu++, бета-полипептид» .

[Text1-7] Перейти обратно: ^а ^б Харрис ЭД (2000). «Клеточный транспорт и метаболизм меди». Ежегодный обзор питания . 20 : 291–310. дои : 10.1146/annurev.nutr.20.1.291 . ПМИД 10940336 .

[book-8] Перейти обратно: ^а ^б Бертини И., Грей Х., Стифель Э., Валентайн Дж. (2006). Биологическая неорганическая химия: строение и реакционная способность . Саусалито, Калифорния: Университетские научные книги. ISBN 1-891389-43-2 .

[mechanism-9] Банки Л., Бертини И., Кантини Ф., Чиофи-Баффони С. (август 2010 г.). «Клеточное распределение меди: подход механистической системной биологии» . Клеточные и молекулярные науки о жизни . 67 (15): 2563–89. дои : 10.1007/s00018-010-0330-x . ПМЦ 11115773 . ПМИД 20333435 . S2CID 41967295 .

[Text4-10] Перейти обратно: ^а ^б ^с Луценко С., ЛеШейн Э.С., Шинде У. (июль 2007 г.). «Биохимические основы регуляции медьтранспортирующих АТФаз человека» . Архив биохимии и биофизики . 463 (2): 134–48. дои : 10.1016/j.abb.2007.04.013 . ПМК 2025638 . ПМИД 17562324 .

[11] Криспони Г., Нурчи В.М., Фанни Д., Героза С., Немолато С., Фаа Г. (апрель 2010 г.). «Заболевания, связанные с медью: от химии к молекулярной патологии». Обзоры координационной химии . 254 (7–8): 876–889. дои : 10.1016/j.ccr.2009.12.018 .

[Text3-12] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Кокс Д.В., Мур С.Д. (октябрь 2002 г.). «Медь, транспортирующая АТФазы P-типа, и болезни человека». Журнал биоэнергетики и биомембран . 34 (5): 333–8. дои : 10.1023/А:1021293818125 . ПМИД 12539960 . S2CID 21471699 .

[pmid16884690-13] Лим CM, Катер М.А., Мерсер Дж.Ф., Ла Фонтен С. (сентябрь 2006 г.). «Медь-зависимое взаимодействие глутаредоксина с N-концами медь-АТФаз (ATP7A и ATP7B), дефектных при болезнях Менкеса и Вильсона» (PDF) . Биохим. Биофиз. Рез. Коммун . 348 (2): 428–36. дои : 10.1016/j.bbrc.2006.07.067 . hdl : 10536/DRO/DU:30003772 . ПМИД 16884690 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 апреля 2021 г. Проверено 31 октября 2018 г.

[1]

[2]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]