ЭПАС1
ЭПАС1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | EPAS1 , ECYT4, HIF2A, HLF, MOP2, PASD2, bHLHe73, белок 1 эндотелиального домена PAS, индуцируемый гипоксией фактор-2альфа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Опустить : 603349 ; МГИ : 109169 ; Гомологен : 1095 ; GeneCards : EPAS1 ; ОМА : EPAS1 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Эндотелиальный белок 1, содержащий домен PAS ( EPAS1 , также известный как индуцируемый гипоксией фактор-2альфа (HIF-2α)) представляет собой белок , который кодируется EPAS1 геном у млекопитающих. Это тип фактора, индуцируемого гипоксией , группы транскрипционных факторов, участвующих в физиологической реакции на концентрацию кислорода. [5] [6] [7] [8] Ген активен в условиях гипоксии . Он также важен для развития сердца и поддержания баланса катехоламинов, необходимого для защиты сердца. Мутация часто приводит к нейроэндокринным опухолям .
Однако несколько охарактеризованных аллелей EPAS1 адаптации способствуют человека к высокогорью . [9] [10] Известно , что один из таких аллелей, унаследованный от денисовских архаичных гомининов , обеспечивает повышенные спортивные результаты у некоторых людей, и поэтому его называют «геном суперспортсмена». [11]
Функция
[ редактировать ]Ген EPAS1 кодирует одну субъединицу транскрипционного фактора, участвующего в индукции генов, регулируемых кислородом, и которая индуцируется при падении концентрации кислорода (гипоксия). Белок содержит основной домен димеризации белка спираль-петля-спираль, а также домен, обнаруженный в белках сигнальной трансдукции, которые реагируют на уровень кислорода. EPAS1 участвует в развитии эмбрионального сердца и экспрессируется в эндотелиальных клетках выстилающих стенки кровеносных сосудов пуповины , .
EPAS1 также необходим для поддержания гомеостаза катехоламинов и защиты от сердечной недостаточности на ранних стадиях эмбрионального развития. [8] Катехоламины , регулируемые EPAS1, включают адреналин и норадреналин . Крайне важно, чтобы выработка катехоламинов оставалась в гомеостатических условиях, чтобы как нежное сердце плода, так и сердце взрослого человека не перенапрягались и не вызывали сердечную недостаточность. Производство катехоламинов у эмбриона связано с контролем сердечного выброса за счет увеличения частоты сердечных сокращений плода. [12]
Аллели
[ редактировать ]Высокий процент тибетцев являются носителями аллеля EPAS1, который улучшает транспорт кислорода. Полезный аллель обнаружен также в геноме вымерших денисовцев , что позволяет предположить, что он возник у них и попал в современную человеческую популяцию посредством гибридизации . [13]
Гималайский волк [14] и тибетский мастиф [15] унаследовали адаптивный к высоте аллель этого гена в результате скрещивания с призрачной популяцией неизвестного волкоподобного псового. Известно, что аллель EPAS1 дает адаптивное преимущество животным, живущим на больших высотах. [14]
Клиническое значение
[ редактировать ]Мутации в гене EPAS1 связаны с ранними нейроэндокринными опухолями, такими как параганглиомы , соматостатиномы и/или феохромоцитомы . Мутации обычно представляют собой соматические миссенс-мутации, которые локализуются в сайте первичного гидроксилирования HIF-2α, которые нарушают механизм гидроксилирования/деградации белка и приводят к стабилизации белка и псевдогипоксической передаче сигналов. Кроме того, эти нейроэндокринные опухоли выделяют эритропоэтин (ЭПО) в циркулирующую кровь и приводят к полицитемии . [16] [17]
Мутации в этом гене связаны с семейным эритроцитозом 4-го типа. [8] легочная гипертензия и хроническая горная болезнь . [18] Есть также свидетельства того, что определенные варианты этого гена обеспечивают защиту людей, живущих на большой высоте, например, в Тибете. [9] [10] [19] Эффект наиболее выражен среди тибетцев, живущих в Гималаях на высоте около 4000 метров над уровнем моря, среда которых непереносима для других человеческих популяций из-за на 40% меньше атмосферного кислорода.
Исследование Калифорнийского университета в Беркли выявило более 30 генетических факторов, которые делают тела тибетцев пригодными для жизни на большой высоте, включая EPAS1. [20] Тибетцы не страдают от проблем со здоровьем, связанных с горной болезнью , но вместо этого производят низкий уровень пигмента крови ( гемоглобина ), достаточный для меньшего количества кислорода, более сложных кровеносных сосудов, [21] имеют более низкую детскую смертность, [22] и они тяжелее при рождении. [23]
EPAS1 полезен на больших высотах в качестве краткосрочной адаптивной реакции. Однако EPAS1 также может вызывать избыточное производство эритроцитов, что приводит к хронической горной болезни, которая может привести к смерти и подавлению репродуктивных способностей. Некоторые мутации, увеличивающие его экспрессию, связаны с усилением гипертонии и инсультом на малой высоте с симптомами, сходными с горной болезнью. Популяции, постоянно живущие на больших высотах, подвергаются отбору EPAS1 на предмет мутаций, которые уменьшают негативные последствия избыточного производства эритроцитов для приспособленности. [19]
Взаимодействия
[ редактировать ]Было показано, что EPAS1 взаимодействует с ядерным транслокатором арилуглеводородного рецептора. [24] и АРНТЛ . [25]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000116016 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000024140 – 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 .
- ^ Тиан Х., Макнайт С.Л., Рассел Д.В. (январь 1997 г.). «Эндотелиальный белок домена PAS 1 (EPAS1), фактор транскрипции, избирательно экспрессируемый в эндотелиальных клетках» . Гены и развитие . 11 (1): 72–82. дои : 10.1101/gad.11.1.72 . ПМИД 9000051 .
- ^ Хогенеш Дж.Б., Чан В.К., Джекив В.Х., Браун Р.К., Гу Ю.З., Прей-Грант М., Пердью Г.Х., Брэдфилд, Калифорния (март 1997 г.). «Характеристика подмножества суперсемейства основная спираль-петля-спираль-PAS, которое взаимодействует с компонентами сигнального пути диоксина» . Журнал биологической химии . 272 (13): 8581–93. дои : 10.1074/jbc.272.13.8581 . ПМИД 9079689 .
- ^ Перси М.Дж., Бир П.А., Кэмпбелл Г., Деккер А.В., Грин А.Р., Осьер Д., Рейни М.Г., ван Вейк Р., Вуд М., Лаппин Т.Р., Макмаллин М.Ф., Ли Ф.С. (июнь 2008 г.). «Новые мутации экзона 12 гена HIF2A, связанные с эритроцитозом» . Кровь . 111 (11): 5400–2. дои : 10.1182/blood-2008-02-137703 . ПМК 2396730 . ПМИД 18378852 .
- ^ Jump up to: а б с «Ген Энтрез: белок 1 эндотелиального домена PAS EPAS1» .
- ^ Jump up to: а б Йи Х, Лян Й, Уэрта-Санчес Е, Цзинь Х, Куо ZX, Пул Дж.Э., Сюй Х, Цзян Х, Винкенбош Н., Корнелиуссен Т.С., Чжэн Х, Лю Т, Хэ В, Ли К, Луо Р, Не Х, Ву Х, Чжао М, Цао Х, Цзоу Дж, Шань Ю, Ли С, Ян Ц, Ни П, Тянь Г, Сюй Дж, Лю Икс, Цзян Т, Ву Р, Чжоу Дж, Тан М, Цинь Дж, Ван Т , Фэн С, Ли Г, Луосанг Дж, Ван В, Чен Ф, Ван И, Чжэн Икс, Ли З, Бьянба З, Ян Г, Ван Икс, Тан С, Гао Г, Чэнь И, Луо З, Гусан Л, Цао Z, Чжан Q, Оуян W, Рен X, Лян Х, Чжэн H, Хуан Y, Ли J, Болунд Л, Кристиансен К, Ли Y, Чжан Y, Чжан X, Ли Р, Ли С, Ян Х, Нильсен Р, Ван Дж, Ван Дж (июль 2010 г.). «Секвенирование 50 экзомов человека выявило адаптацию к большой высоте» . Наука . 329 (5987): 75–8. Бибкод : 2010Sci...329...75Y . дои : 10.1126/science.1190371 . ПМК 3711608 . ПМИД 20595611 .
- ^ Jump up to: а б Ханаока М., Дрома Ю., Баснят Б., Ито М., Кобаяши Н., Кацуяма Ю., Кубо К., Ота М. (2012). «Генетические варианты EPAS1 способствуют адаптации шерпов к высотной гипоксии» . ПЛОС ОДИН . 7 (12): e50566. Бибкод : 2012PLoSO...750566H . дои : 10.1371/journal.pone.0050566 . ПМК 3515610 . ПМИД 23227185 .
- ^ Алгар Дж. (1 июля 2014 г.). «Тибетский ген суперспортсмена предоставлен вымершим человеческим видом» . Тех Таймс . Проверено 22 июля 2014 г.
- ^ Тиан Х., Хаммер Р.Э., Мацумото А.М., Рассел Д.В., Макнайт С.Л. (ноябрь 1998 г.). «Чувствительный к гипоксии транскрипционный фактор EPAS1 необходим для гомеостаза катехоламинов и защиты от сердечной недостаточности во время эмбрионального развития» . Гены и развитие . 12 (21): 3320–4. дои : 10.1101/gad.12.21.3320 . ПМК 317225 . ПМИД 9808618 .
- ^ Чон С., Алькорта-Аранбуру Г., Баснят Б., Неупане М., Витонски Д.Б., Притчард Дж.К., Билл СМ, Ди Риенцо А (10 февраля 2014 г.). «Примесь облегчает генетическую адаптацию к большой высоте в Тибете» . Природные коммуникации . 5 : 3281. Бибкод : 2014NatCo...5.3281J . дои : 10.1038/ncomms4281 . ПМЦ 4643256 . ПМИД 24513612 .
- ^ Jump up to: а б Ван М.С., Ван С., Ли Ю., Джала Ю., Тхакур М., Отеко Н.О. и др. (сентябрь 2020 г.). «Древняя гибридизация с неизвестной популяцией облегчила высотную адаптацию псовых» . Молекулярная биология и эволюция . 37 (9): 2616–2629. дои : 10.1093/molbev/msaa113 . ПМИД 32384152 .
- ^ Мяо Б., Ван З., Ли Ю. (декабрь 2016 г.). «Геномный анализ показывает адаптацию к гипоксии у тибетского мастифа в результате интрогрессии серого волка с Тибетского нагорья» . Молекулярная биология и эволюция . 34 (3): 734–743. дои : 10.1093/molbev/msw274 . ПМИД 27927792 . S2CID 47507546 .
- ^ Чжуан З., Ян С., Лоренцо Ф., Мерино М., Фойо Т., Кебебью Е., Попович В., Стратакис К.А., Прчал Дж.Т., Пачак К. (сентябрь 2012 г.). «Соматические мутации усиления функции HIF2A при параганглиоме с полицитемией» . Медицинский журнал Новой Англии . 367 (10): 922–30. дои : 10.1056/NEJMoa1205119 . ПМЦ 3432945 . ПМИД 22931260 .
- ^ Ян С., Сунь М.Г., Матро Дж., Хуинь Т.Т., Рахимпур С., Прчал Дж.Т., Лечан Р., Лонсер Р., Пачак К., Чжуан З. (март 2013 г.). «Новые мутации HIF2A нарушают чувствительность к кислороду, что приводит к полицитемии, параганглиомам и соматостатиномам» . Кровь . 121 (13): 2563–6. дои : 10.1182/кровь-2012-10-460972 . ПМЦ 3612863 . ПМИД 23361906 .
- ^ Гейл Д.П., Хартен С.К., Рид К.Д., Тадденхэм Э.Г., Максвелл П.Х. (август 2008 г.). «Аутосомно-доминантный эритроцитоз и легочная артериальная гипертензия, связанные с активирующей альфа-мутацией HIF2» . Кровь . 112 (3): 919–21. дои : 10.1182/blood-2008-04-153718 . ПМИД 18650473 .
- ^ Jump up to: а б Билл СМ, Каваллери ГЛ, Денг Л, Элстон Р.К., Гао Ю, Найт Дж, Ли С, Ли Дж.К., Лян Ю., МакКормак М., Монтгомери Х.Э., Пан Х., Роббинс П.А., Шианна К.В., Там СК, Церинг Н., Вирама К.Р. , Ван В., Вандуй П., Уил М.Э., Сюй Ю, Сюй Z, Ян Л., Заман М.Дж., Цзэн С., Чжан Л., Чжан Икс, Чжаси П., Чжэн Ю.Т. (июнь 2010 г.). «Естественный отбор по EPAS1 (HIF2альфа), связанный с низкой концентрацией гемоглобина у тибетских горцев» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (25): 11459–64. Бибкод : 2010PNAS..10711459B . дои : 10.1073/pnas.1002443107 . ПМК 2895075 . ПМИД 20534544 .
- ^ Шаффер Г. (24 апреля 2014 г.). «Пять мифов об Эвересте» . Вашингтон Пост . Проверено 18 мая 2019 г. – цитирует Сандерса, Роберта (1 июля 2010 г.) Тибетцы адаптировались к большой высоте менее чем за 3000 лет , Разум и тело, Исследования, Наука и окружающая среда, Berkeley News
- ^ Билл CM (февраль 2006 г.). «Андские, тибетские и эфиопские модели адаптации к высотной гипоксии». Интегративная и сравнительная биология . 46 (1): 18–24. CiteSeerX 10.1.1.595.7464 . дои : 10.1093/icb/icj004 . ПМИД 21672719 .
- ^ Билл CM, Сонг К., Элстон RC, Гольдштейн MC (сентябрь 2004 г.). «Более высокая выживаемость потомства у тибетских женщин с генотипами с высоким насыщением кислородом, проживающих на высоте 4000 м» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (39): 14300–4. дои : 10.1073/pnas.0405949101 . ПМК 521103 . ПМИД 15353580 .
- ^ Билл CM (май 2007 г.). «Два пути к функциональной адаптации: аборигены высокогорных районов Тибета и Анд» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (Приложение 1): 8655–60. дои : 10.1073/pnas.0701985104 . ПМК 1876443 . ПМИД 17494744 .
- ^ Хогенеш Дж.Б., Чан В.К., Джекив В.Х., Браун Р.К., Гу Ю.З., Прей-Грант М., Пердью Г.Х., Брэдфилд, Калифорния (март 1997 г.). «Характеристика подмножества суперсемейства основная спираль-петля-спираль-PAS, которое взаимодействует с компонентами сигнального пути диоксина» . Журнал биологической химии . 272 (13): 8581–93. дои : 10.1074/jbc.272.13.8581 . ПМИД 9079689 .
- ^ Хогенеш Дж.Б., Гу Ю.З., Джайн С., Брэдфилд, Калифорния (май 1998 г.). «Основная спираль-петля-спираль-PAS-сирота MOP3 образует транскрипционно активные комплексы с циркадными факторами и факторами гипоксии» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (10): 5474–9. Бибкод : 1998PNAS...95.5474H . дои : 10.1073/pnas.95.10.5474 . ПМК 20401 . ПМИД 9576906 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Брахими-Хорн MC, Пуиссегюр Ж (2005). «Фактор, индуцируемый гипоксией, и прогрессирование опухоли по ангиогенному пути». Международный обзор цитологии . 242 : 157–213. дои : 10.1016/S0074-7696(04)42004-X . ISBN 9780123646460 . ПМИД 15598469 .
- Хаазе В.Х. (август 2006 г.). «Факторы, индуцирующие гипоксию в почках» . Американский журнал физиологии. Почечная физиология . 291 (2): F271-81. дои : 10.1152/ajprenal.00071.2006 . ПМЦ 4232221 . ПМИД 16554418 .
- Андерссон Б., Вентланд М.А., Рикафренте Дж.Ю., Лю В., Гиббс Р.А. (апрель 1996 г.). «Метод «двойного адаптера» для улучшения конструкции библиотеки дробовиков». Аналитическая биохимия . 236 (1): 107–13. дои : 10.1006/abio.1996.0138 . ПМИД 8619474 .
- Ю В., Андерссон Б., Уорли К.С., Музный Д.М., Дин Ю., Лю В., Рикафренте Дж.Ю., Вентланд М.А., Леннон Дж., Гиббс Р.А. (апрель 1997 г.). «Крупномасштабное конкатенационное секвенирование кДНК» . Геномные исследования . 7 (4): 353–8. дои : 10.1101/гр.7.4.353 . ПМК 139146 . ПМИД 9110174 .
- Эма М., Тая С., Ёкотани Н., Согава К., Мацуда Ю., Фуджи-Курияма Ю. (апрель 1997 г.). «Новый фактор bHLH-PAS с близким сходством последовательностей с индуцируемым гипоксией фактором 1альфа регулирует экспрессию VEGF и потенциально участвует в развитии легких и сосудов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (9): 4273–8. дои : 10.1073/pnas.94.9.4273 . ПМК 20712 . ПМИД 9113979 .
- Хогенеш Дж.Б., Гу Ю.З., Джайн С., Брэдфилд, Калифорния (май 1998 г.). «Основная спираль-петля-спираль-PAS-сирота MOP3 образует транскрипционно активные комплексы с циркадными факторами и факторами гипоксии» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (10): 5474–9. Бибкод : 1998PNAS...95.5474H . дои : 10.1073/pnas.95.10.5474 . ПМК 20401 . ПМИД 9576906 .
- Такахата С., Согава К., Кобаяши А., Эма М., Мимура Дж., Одзаки Н., Фуджи-Курияма Ю. (июль 1998 г.). «Транскрипционно активное образование гетеродимера Arnt-подобного белка PAS, Arnt3, с HIF-1a, HLF и часами». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 248 (3): 789–94. дои : 10.1006/bbrc.1998.9012 . ПМИД 9704006 .
- Эма М., Хирота К., Мимура Дж., Абэ Х., Ёдои Дж., Согава К., Поеллингер Л., Фуджи-Курияма Ю. (апрель 1999 г.). «Молекулярные механизмы активации транскрипции с помощью HLF и HIF1альфа в ответ на гипоксию: их стабилизация и индуцированное окислительно-восстановительным сигналом взаимодействие с CBP/p300» . Журнал ЭМБО . 18 (7): 1905–14. дои : 10.1093/emboj/18.7.1905 . ПМЦ 1171276 . ПМИД 10202154 .
- Кокман М.Э., Массон Н., Моул Д.Р., Яаккола П., Чанг Г.В., Клиффорд С.К., Махер Э.Р., Пью К.В., Рэтклифф П.Дж., Максвелл П.Х. (август 2000 г.). «Связывание фактора-альфа, индуцируемое гипоксией, и убиквитилирование белком-супрессором опухоли фон Хиппель-Линдау» . Журнал биологической химии . 275 (33): 25733–41. дои : 10.1074/jbc.M002740200 . ПМИД 10823831 .
- Маэмура К., де ла Монте С.М., Чин М.Т., Лейн М.Д., Се С.М., Йет С.Ф., Перрелла М.А., Ли М.Э. (ноябрь 2000 г.). «CLIF, новый циклоподобный фактор, регулирует циркадные колебания экспрессии гена ингибитора активатора плазминогена-1» . Журнал биологической химии . 275 (47): 36847–51. дои : 10.1074/jbc.C000629200 . ПМИД 11018023 .
- Ло Дж. К., Сибуя М. (март 2001 г.). «Вариант сигнала ядерной локализации двудольного типа необходим для ядерной транслокации факторов, индуцируемых гипоксией (1альфа, 2альфа и 3альфа)». Онкоген . 20 (12): 1435–44. дои : 10.1038/sj.onc.1204228 . ПМИД 11313887 . S2CID 40330235 .
- Вудс С.Л., Уайтлоу М.Л. (март 2002 г.). «Дифференциальная активность мышиных однонаправленных 1 (SIM1) и SIM2 в отношении элемента гипоксического ответа. Перекрестные помехи между основными факторами транскрипции гомологии спираль-петля-спираль/per-Arnt-Sim» . Журнал биологической химии . 277 (12): 10236–43. дои : 10.1074/jbc.M110752200 . ПМИД 11782478 .
- Лэндо Д., Пит DJ, Уилан Д.А., Горман Дж.Дж., Уайтлоу М.Л. (февраль 2002 г.). «Гидроксилирование аспарагина домена трансактивации HIF - гипоксический переключатель». Наука . 295 (5556): 858–61. Бибкод : 2002Sci...295..858L . дои : 10.1126/science.1068592 . ПМИД 11823643 . S2CID 24045310 .
- Моул Д.Р., Пью К.В., Рэтклифф П.Дж., Максвелл П.Х. (2002). «Регуляция пути HIF: ферментативное гидроксилирование консервативного пролильного остатка в альфа-субъединицах индуцируемого гипоксией фактора управляет захватом комплекса убиквитинлигазы pVHL E3». Достижения в регуляции ферментов . 42 : 333–47. дои : 10.1016/S0065-2571(01)00037-1 . ПМИД 12123724 .
- Сивридис Э., Гиатроманолаки А., Гаттер К.К., Харрис А.Л., Кукуракис М.И. (сентябрь 2002 г.). «Связь индуцируемых гипоксией факторов 1альфа и 2альфа с активированными ангиогенными путями и прогнозом у больных раком эндометрия» . Рак . 95 (5): 1055–63. дои : 10.1002/cncr.10774 . ПМИД 12209691 . S2CID 72624677 .
- Элверт Г., Каппель А., Хайденрайх Р., Энглмайер У., Ланц С., Акер Т., Раутер М., Плейт К., Сивеке М., Брейер Г., Фламме I (февраль 2003 г.). «Кооперативное взаимодействие индуцируемого гипоксией фактора-2альфа (HIF-2альфа) и Ets-1 при активации транскрипции рецептора фактора роста эндотелия сосудов-2 (Flk-1)» . Журнал биологической химии . 278 (9): 7520–30. дои : 10.1074/jbc.M211298200 . ПМИД 12464608 .
- Санг Н., Штиль Д.П., Боэнский Дж., Лещинский И., Шринивас В., Каро Дж. (апрель 2003 г.). «Передача сигналов MAPK усиливает активность факторов, индуцируемых гипоксией, за счет воздействия на p300» . Журнал биологической химии . 278 (16): 14013–9. дои : 10.1074/jbc.M209702200 . ПМЦ 4518846 . ПМИД 12588875 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- EPAS1 + белок, + человек Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .