Коллаген типа II, альфа 1

COL2A1
Доступные структуры
ПДБ	Поиск ортологов: PDBe RCSB
showСписок идентификационных кодов PDB
	1U5M, 2FSE, 2SEB
Идентификаторы
Псевдонимы	COL2A1 , AOM, COL11A3, хрящевой коллаген, ANFH, STL1, коллаген типа II альфа 1, коллаген типа II альфа 1 цепь, SEDC, коллаген II
Внешние идентификаторы	Опустить : 120140 ; МГИ : 88452 ; Гомологен : 55607 ; Генные карты : COL2A1 ; OMA : COL2A1 — ортологи
showМестоположение гена ( человек )
Chr.	Chromosome 12 (human)
End	48,004,554 bp
showМестоположение гена ( Мышь )
Chr.	Chromosome 15 (mouse)
End	97,902,576 bp
show экспрессии РНК Характер
	Top expressed in
	tibia; ; cartilage tissue; ; corpus epididymis; ; trachea; ; sperm; ; trabecular bone; ; tail of epididymis; ; testicle; ; pituitary gland; ; gonad;
	Top expressed in
	tibiofemoral joint; ; vestibular sensory epithelium; ; human fetus; ; cartilage organ; ; otic vesicle; ; saccule; ; set of bones of free part of upper limb; ; trachea; ; hand; ; nasal septum;
	More reference expression data
	n/a
showГенная онтология
Molecular function	identical protein binding; platelet-derived growth factor binding; extracellular matrix structural constituent conferring tensile strength; extracellular matrix structural constituent; metal ion binding; MHC class II protein binding; proteoglycan binding;
Cellular component	endoplasmic reticulum lumen; collagen type II trimer; collagen; extracellular matrix; cytoplasm; basement membrane; extracellular space; extracellular region; collagen-containing extracellular matrix;
Biological process	proteoglycan metabolic process; central nervous system development; endochondral ossification; chondrocyte differentiation; collagen fibril organization; ossification; limb morphogenesis; otic vesicle development; notochord development; negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand; heart morphogenesis; inner ear morphogenesis; inner ear development; tissue homeostasis; regulation of immune response; cartilage development involved in endochondral bone morphogenesis; hearing; skeletal system development; collagen catabolic process; regulation of gene expression; bone development; extracellular matrix organization; skeletal system morphogenesis; cellular response to BMP stimulus; visual perception; roof of mouth development; embryonic skeletal joint morphogenesis; cartilage development; limb bud formation; cartilage condensation; anterior head development;
	Sources:Amigo / QuickGO
hideОртологи
	1280
	12824
	ENSG00000139219
	ENSMUSG00000022483
	P02458
	P28481
	НМ_001844 ; НМ_033150
	НМ_001113515 ; НМ_031163
	НП_001835 ; НП_149162
	НП_001106987 ; НП_112440
	Викиданные
Просмотр/редактирование человека	Просмотр/редактирование мыши

Коллаген типа II, альфа 1 (первичный остеоартрит, спондилоэпифизарная дисплазия, врожденный) , также известный как COL2A1 , представляет собой человеческий ген , который обеспечивает инструкции для производства цепи про-альфа1(II) коллагена типа II .

Функция

Этот ген кодирует цепь альфа-1 коллагена типа II, фибриллярного коллагена, содержащегося в хряще и стекловидном теле глаза. Мутации в этом гене связаны с ахондрогенезом , хондродисплазией , ранним семейным остеоартритом, врожденным СЭД , ахондрогенезом Лангера-Салдино , дисплазией Книста , синдромом Стиклера I типа и спондилоэпиметафизарной дисплазией типа Струдвика . дефекты обработки хондрокальцина связаны Кроме того, с хондродисплазией , белка, связывающего кальций, который является C-пропептидом этой молекулы коллагена . Для этого гена идентифицированы два транскрипта. ^{[ 5 ]} Коллаген типа II, который придает структуру и прочность соединительным тканям , содержится в основном в хрящах , желеобразном веществе, которое заполняет глазное яблоко ( стекловидное тело ), внутреннее ухо и центральную часть дисков между позвонками в позвоночнике. (пульпозное ядро). Три цепи про-альфа1(II) скручиваются вместе, образуя трехцепочечную, похожую на веревку молекулу проколлагена . Эти молекулы проколлагена должны обрабатываться ферментами в клетке. После обработки эти молекулы покидают клетку и образуют длинные тонкие фибриллы, которые сшиваются друг с другом в пространстве вокруг клеток. Поперечные связи приводят к образованию очень прочных зрелых волокон коллагена II типа.

Ген COL2A1 расположен на длинном (q) плече хромосомы 12 между положениями 13,11 и 13,2, от пары оснований 46 653 017 до пары оснований 46 684 527. Экспрессия COL2A1 регулируется SOX-9 и геном ретротранспозона gag-like-3 RTL3 в хондроцитах. ^{[ 6 ]}

Сопутствующие условия

Тип ахондрогенеза 2. За ахондрогенез типа 2 ответственны несколько видов мутаций в гене COL2A1. Эти мутации могут включать недостающие части гена COL2A1, замену аминокислотного строительного блока глицина другой аминокислотой или изменения, вызывающие важные изменения. части белка, которые следует исключить. Все эти мутации препятствуют нормальному производству зрелого коллагена типа II, что приводит к ахондрогенезу типа 2, затрагивая ткани, богатые коллагеном типа II.
Платиспондильная летальная скелетная дисплазия, тип Торранса . Менее 10 мутаций в гене COL2A1 выявлено у людей с платиспондильной летальной скелетной дисплазией, тип Торранса. Большинство этих мутаций изменяют один строительный блок белка (аминокислоту) в цепи про-альфа1(II). Эти мутации COL2A1 приводят к образованию аномальной версии цепи про-альфа1(II), которая не может быть включена в волокна коллагена типа II. В результате клетки производят уменьшенное количество коллагена II типа. Вместо формирования молекул коллагена аномальные цепи про-альфа1(II) накапливаются в хрящевых клетках (хондроцитах). Эти изменения нарушают нормальное развитие костей, что приводит к аномалиям скелета, таким как короткие руки и ноги, маленькая грудь, уплощенные позвонки и короткие пальцы рук и ног.
Ипохондрогенез . За гипохондрогенез отвечают несколько различных типов мутаций в гене COL2A1. Эти мутации могут включать недостающие части гена COL2A1, замену аминокислоты глицина, являющейся строительным блоком, на другую аминокислоту или изменения, которые исключают важные части белка. Все эти изменения препятствуют образованию зрелых молекул трехцепочечного коллагена II типа, что приводит к этому типу ипохондрогенеза за счет воздействия на ткани, богатые коллагеном II типа.
Дисплазия Книста . Большинство мутаций, ответственных за дисплазию Книста, вызывают образование в клетке аномально коротких цепей коллагена про-альфа1(II). Эти короткие цепочки соединяются с более длинными коллагеновыми цепями нормальной длины. В результате аномальные молекулы коллагена типа II короче нормальных, что вызывает признаки и симптомы дисплазии Книста.
Спондилоэпиметафизарная дисплазия, тип Струдвика : все описанные на сегодняшний день мутации в гене COL2A1 вызывают замену аминокислот в цепи про-альфа1(II) коллагена типа II; в частности, аминокислота глицин заменена другой аминокислотой. Замена глицина в этой цепи на другую аминокислоту ингибирует образование стабильных трехцепочечных молекул коллагена, подобных веревке. Это приводит к спондилоэпиметафизарной дисплазии типа Струдвика за счет поражения тканей, богатых коллагеном II типа.
Врожденная спондилоэпиметафизарная дисплазия . Врожденная спондилоэпиметафизарная дисплазия может быть вызвана несколькими типами мутаций в гене COL2A1. Эти мутации могут привести к неправильной замене аминокислоты в цепи про-альфа1(II) или образованию аномально короткой цепи про-альфа1(II). Все эти изменения препятствуют образованию зрелых молекул трехцепочечного коллагена II типа, что приводит к этому типу врожденной спондилоэпиметафизарной дисплазии за счет поражения тканей, богатых коллагеном II типа.
Спондилопериферическая дисплазия . Мутации, вызывающие спондилопериферическую дисплазию, приводят к образованию аномально короткой цепи про-альфа1(II), которая не может быть включена в волокна коллагена II типа. В результате клетки производят уменьшенное количество коллагена II типа. Вместо формирования молекул коллагена аномальные цепи про-альфа1(II) накапливаются в хрящевых клетках (хондроцитах). Эти изменения нарушают нормальное развитие костей, что приводит к уплощению позвонков, коротким пальцам рук и ног и другим признакам спондилопериферической дисплазии.
Синдром Стиклера : некоторые мутации в гене COL2A1 приводят к образованию аномально короткого белка, который не может быть включен в коллагеновые волокна типа II. Однако большинство мутаций COL2A1, вызывающих синдром Стиклера, имеют сигнал преждевременной остановки в одной копии гена. Из-за этого клетки производят только половину нормального количества цепей коллагена про-альфа 1(II). Этот дефицит приводит к недостаточному производству коллагена типа II в хряще, вызывая симптомы синдрома Стиклера, COL2A1.
Другие заболевания с повышенным риском из-за вариаций гена COL2A1. Вариации гена COL2A1 могут увеличить риск развития остеоартрита (ОА), дегенеративного заболевания суставного хряща, у некоторых людей. Вариации этого гена приводят к изменениям аминокислот в цепи про-альфа1(II) коллагена типа II. Считается, что эти изменения в коллагеновых волокнах суставов играют роль в изнашивании суставного хряща, что приводит к появлению признаков и симптомов остеоартрита.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000139219 – Ensembl , май 2017 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000022483 – 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 .
^ «Ген Энтреза: коллаген COL2A1, тип II, альфа 1 (первичный остеоартрит, спондилоэпифизарная дисплазия, врожденный)» .
^ Болл ХК, Ансари М.Ю., Ахмад Н., Новак К., Хакки ТМ (ноябрь 2021 г.). «Ген ретротранспозона gag-like-3 RTL3 и SOX-9 совместно регулируют экспрессию COL2A1 в хондроцитах» . Исследование соединительной ткани . 62 (6): 615–628. дои : 10.1080/03008207.2020.1828380 . ISSN 1607-8438 . ПМЦ 8404968 . ПМИД 33043724 .

Дальнейшее чтение

Чан Д., Коул В.Г., Чоу К.В., Мундлос С., Бейтман Дж.Ф. (январь 1995 г.). «Мутация COL2A1 при ахондрогенезе II типа приводит к замене коллагена II типа на коллагены I и III типов в хряще» . Журнал биологической химии . 270 (4): 1747–53. дои : 10.1074/jbc.270.4.1747 . ПМИД 7829510 .
Чеа К.С., Стокер Н.Г., Гриффин-младший, Гросвельд Ф.Г., Соломон Э. (май 1985 г.). «Идентификация и характеристика гена коллагена II типа человека (COL2A1)» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 82 (9): 2555–9. Бибкод : 1985PNAS...82.2555C . дои : 10.1073/pnas.82.9.2555 . ПМК 397602 . ПМИД 3857598 .
Доносо Л.А., Эдвардс А.О., Фрост А.Т., Риттер Р., Ахмад Н., Врабец Т., Роджерс Дж., Мейер Д., Парма С. (2003). «Клиническая изменчивость синдрома Стиклера: роль экзона 2 гена коллагена COL2A1». Обзор офтальмологии . 48 (2): 191–203. дои : 10.1016/S0039-6257(02)00460-5 . ПМИД 12686304 .
Фернандес Р.Дж., Уилкин Д.Д., Вейс М.А., Уилкокс В.Р., Кон Д.Х., Римоин Д.Л., Эйр Д.Р. (июль 1998 г.). «Включение структурно дефектного коллагена типа II в хрящевой матрикс при хондродисплазии Книста». Архив биохимии и биофизики . 355 (2): 282–90. дои : 10.1006/abbi.1998.0745 . ПМИД 9675039 .
Икеда Т., Мабути А., Фукуда А., Каваками А., Ре Ю., Ямамото С., Миёси К., Хага Н., Хираока Х., Такатори Ю., Кавагути Х., Накамура К., Икегава С. (июль 2002 г.). «Анализ ассоциации однонуклеотидных полиморфизмов в генах коллагена, специфичных для хряща, с остеоартритом коленного и тазобедренного суставов у японской популяции» . Журнал исследований костей и минералов . 17 (7): 1290–6. дои : 10.1359/jbmr.2002.17.7.1290 . ПМИД 12096843 . S2CID 31291501 .
Кёркко Дж., Кон Д.Х., Ала-Кокко Л., Краков Д., Проккоп DJ (май 2000 г.). «Широко распространенные мутации в гене COL2A1 вызывают ахондрогенез типа II/ипохондрогенез». Американский журнал медицинской генетики . 92 (2): 95–100. doi : 10.1002/(SICI)1096-8628(20000515)92:2<95::AID-AJMG3>3.0.CO;2-9 . ПМИД 10797431 .
Меуленбелт I, Бийкерк С, Де Вильдт СК, Мидема ХС, Бридвелд ФК, Полс ХА, Хофман А, Ван Дуйн СМ, Слагбум ПЕ (сентябрь 1999 г.). «Анализ гаплотипов трех полиморфизмов гена COL2A1 и ассоциации с генерализованным радиологическим остеоартритом». Анналы генетики человека . 63 (Часть 5): 393–400. дои : 10.1046/j.1469-1809.1999.6350393.x . ПМИД 10735581 . S2CID 21918163 .
Мортье Г.Р., Вейс М., Нуйтинк Л., Кинг Л.М., Уилкин Д.Д., Де Паепе А., Лахман Р.С., Римоин Д.Л., Эйр Д.Р., Кон Д.Х. (апрель 2000 г.). «Отчет о пяти новых и одной рецидивирующей мутации COL2A1 с анализом корреляции генотип-фенотип у пациентов с летальным заболеванием коллагена II типа» . Журнал медицинской генетики . 37 (4): 263–71. дои : 10.1136/jmg.37.4.263 . ПМЦ 1734564 . ПМИД 10745044 .
Ричардс Эй.Дж., Багули Д.М., Йейтс-младший, Лейн С., Никол М., Харпер П.С., Скотт Дж.Д., Снид, член парламента (ноябрь 2000 г.). «Вариации фенотипа стекловидного тела при синдроме Стиклера могут быть вызваны различными аминокислотными заменами в положении X тройной спирали коллагена II типа Gly-XY» . Американский журнал генетики человека . 67 (5): 1083–94. дои : 10.1016/S0002-9297(07)62938-3 . ПМК 1288550 . ПМИД 11007540 .
Член парламента Снида, Йейтс-младший (май 1999 г.). «Клиническая и молекулярная генетика синдрома Стиклера» . Журнал медицинской генетики . 36 (5): 353–9. дои : 10.1136/jmg.36.5.353 . ПМЦ 1734362 . ПМИД 10353778 .
Тиллер Дж.Э., Полумбо П.А., Вейс М.А., Богерт Р., Лахман Р.С., Кон Д.Х., Римоин Д.Л., Эйр Д.Р. (сентябрь 1995 г.). «Доминантные мутации в гене коллагена II типа, COL2A1, вызывают спондилоэпиметафизарную дисплазию типа Струдвика». Природная генетика . 11 (1): 87–9. дои : 10.1038/ng0995-87 . ПМИД 7550321 . S2CID 24826973 .
Тайсо С., Сондерс Дж., Уайт Л., Хиллз Н., Никол М., Эванс Дж., Коул Т., Чепмен С., Поуп Ф.М. (сентябрь 2003 г.). «Замена глицина на аспарагиновую кислоту в COL2A1 в семье с вариантом Струдвика спондилоэпиметафизарной дисплазии». КДЖМ . 96 (9): 663–71. дои : 10.1093/qjmed/hcg112 . ПМИД 12925722 .
Вейс М.А., Уилкин Д.Д., Ким Х.Дж., Уилкокс В.Р., Лахман Р.С., Римоин Д.Л., Кон Д.Х., Эйр Д.Р. (февраль 1998 г.). «Структурно аномальный коллаген типа II в тяжелой форме дисплазии Книста, вызванной мутацией пропуска экзона 24» . Журнал биологической химии . 273 (8): 4761–8. дои : 10.1074/jbc.273.8.4761 . ПМИД 9468540 .
Уилкин Д.Д., Арц А.С., Саут С., Лахман Р.С., Римоин Д.Л., Уилкокс В.Р., МакКьюсик В.А., Стратакис Калифорния, Франкомано Калифорния, Кон Д.Х. (июль 1999 г.). «Небольшие делеции в тройной спирали коллагена II типа вызывают дисплазию Книста» . Американский журнал медицинской генетики . 85 (2): 105–12. doi : 10.1002/(SICI)1096-8628(19990716)85:2<105::AID-AJMG2>3.0.CO;2-Z . ПМИД 10406661 .
Забель Б., Хильберт К., Стёсс Х., Суперти-Фурга А., Спрангер Дж., Винтерпахт А. (май 1996 г.). «Специфическая мутация гена коллагена типа II (COL2A1), проявляющаяся как спондилопериферическая дисплазия». Американский журнал медицинской генетики . 63 (1): 123–8. doi : 10.1002/(SICI)1096-8628(19960503)63:1<123::AID-AJMG22>3.0.CO;2-P . ПМИД 8723097 .
Занкл А., Нойманн Л., Игнатиус Дж., Никкельс П., Шрандер-Стумпель С., Мортье Дж., Омран Х., Райт М., Хильберт К., Бонафе Л., Спрангер Дж., Забель Б., Суперти-Фурга А. (февраль 2005 г.). «Доминантные негативные мутации в C-пропептиде COL2A1 вызывают платиспондилическую летальную скелетную дисплазию, тип Торранса, и определяют новое подсемейство коллагенопатий 2 типа». Американский журнал медицинской генетики, часть A. 133А (1): 61–7. дои : 10.1002/ajmg.a.30531 . ПМИД 15643621 . S2CID 24925027 .
Занкл А, Забель Б, Хильберт К, Вильдхардт Г, Куено С, Ксавье Б, Ха-Винь Р, Бонафе Л, Спрангер Дж, Суперти-Фурга А (август 2004 г.). «Спондилопериферическая дисплазия вызвана усеченными мутациями в C-пропептиде COL2A1». Американский журнал медицинской генетики, часть A. 129А (2): 144–8. дои : 10.1002/ajmg.a.30222 . ПМИД 15316962 . S2CID 22472125 .

Внешние ссылки

[refGRCh38Ensembl-1] Jump up to: ^а ^б ^с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000139219 – Ensembl , май 2017 г.

[refGRCm38Ensembl-2] Jump up to: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000022483 – 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 .

[5] «Ген Энтреза: коллаген COL2A1, тип II, альфа 1 (первичный остеоартрит, спондилоэпифизарная дисплазия, врожденный)» .

[6] Болл ХК, Ансари М.Ю., Ахмад Н., Новак К., Хакки ТМ (ноябрь 2021 г.). «Ген ретротранспозона gag-like-3 RTL3 и SOX-9 совместно регулируют экспрессию COL2A1 в хондроцитах» . Исследование соединительной ткани . 62 (6): 615–628. дои : 10.1080/03008207.2020.1828380 . ISSN 1607-8438 . ПМЦ 8404968 . ПМИД 33043724 .

[1]

[2]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]