Тет-метилцитозиндиоксигеназа 2
ТЕТ2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | TET2 , KIAA1546, MDS, tet метилцитозиндиоксигеназа 2, Tet метилцитозиндиоксигеназа 2, IMD75 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Опустить : 612839 ; МГИ : 2443298 ; Гомологен : 49498 ; Генные карты : ТЕТ2 ; ОМА : ТЕТ2 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Тет-метилцитозиндиоксигеназа 2 ( ТЕТ2 ) является человеческим геном . [5] Он расположен на хромосоме 4q 24, в области, демонстрирующей рецидивирующие микроделеции и копировально-нейтральную потерю гетерозиготности (CN-LOH) у пациентов с различными миелоидными злокачественными новообразованиями.
Функция
[ редактировать ]TET2 кодирует белок, который катализирует превращение модифицированного основания ДНК метилцитозина в 5-гидроксиметилцитозин.
Первые механистические отчеты показали тканеспецифическое накопление 5-гидроксиметилцитозина ( 5hmC ) и превращение 5mC в 5hmC с помощью TET1 у людей в 2009 году. [6] [7] В этих двух статьях Криаученис и Хайнц [6] предоставили доказательства того, что высокое содержание 5hmC может быть обнаружено в определенных тканях, а Tahiliani et al. [7] продемонстрировали TET1- зависимое превращение 5mC в 5hmC . В 2003 году сообщалось о роли TET1 при раке, показав, что он действует как комплекс с MLL (миелоидно-лимфоидный или смешанный лейкоз 1) (KMT2A), [8] [9] положительный глобальный регулятор транскрипции генов, названный в честь его роли в регуляции рака. Объяснение функции белка было дано в 2009 году. [10] посредством компьютерного поиска ферментов , которые могли бы модифицировать 5mC . В то время было известно, что метилирование имеет решающее значение для подавления генов, развития млекопитающих и подавления ретротранспозонов. Было обнаружено, что белки TET млекопитающих являются ортологами J-связывающего белка 1 основания Trypanosoma brucei (JBP1) и JBP2. Основание J было первым гипермодифицированным основанием, известным в ДНК эукариот и обнаруженным в ДНК T. brucei в начале 1990-х годов. [11] хотя свидетельства необычной формы модификации ДНК относятся как минимум к середине 1980-х годов. [12]
В двух статьях, опубликованных подряд в журнале Science в 2011 г., во-первых, [13] было продемонстрировано, что (1) ТЕТ преобразует 5mC в 5fC и 5caC и (2) 5fC и 5caC присутствуют в эмбриональных стволовых клетках и органах мыши, и, во-вторых, [14] что (1) TET превращает 5mC и 5hmC в 5caC, (2) 5caC может затем быть удален тиминовой ДНК-гликозилазой ( TDG ) и (3) истощение TDG вызывает накопление 5caC в эмбриональных стволовых клетках мыши .
В общих чертах, метилирование ДНК приводит к тому, что определенные последовательности становятся недоступными для экспрессии генов. Процесс деметилирования инициируется путем модификации 5mC до 5hmC, 5fC и т. д. Чтобы вернуться к немодифицированной форме цитозина (C), этот сайт подвергается TDG-зависимой эксцизионной репарации оснований (TET-TDG-BER). [13] [15] [16] Слово « тимин » в TDG ( тимин-ДНК-гликозилаза ) можно считать неправильным; Ранее было известно, что TDG удаляет тиминовые фрагменты из несоответствий G/T.
Этот процесс включает гидролиз углеродно-азотной связи между сахарофосфатным остовом ДНК и несоответствующим тимином . Только в 2011 году две публикации [13] [14] продемонстрировал активность ТДГ, а также удаление продуктов окисления 5-метилцитозина . Кроме того, в том же году [15] было показано, что TDG удаляет как 5fC, так и 5caC. Оставленный участок остается абазовым до тех пор, пока его не восстановит базовая система эксцизионного восстановления. Биохимический процесс был дополнительно описан в 2016 году. [16] по данным базовой эксцизионной пластики в сочетании с TET и TDG.
Проще говоря, TET-TDG-BER вызывает деметилирование ; Белки ТЕТ окисляют 5mC , создавая субстрат для TDG-зависимого удаления. Затем базовый эксцизионный заменяет 5mC на C. ремонт
Клиническое значение
[ редактировать ]Наиболее поразительным результатом аберрантной активности ТЕТ является ее связь с развитием рака.
Мутации в этом гене впервые были выявлены в миелоидных новообразованиях с делецией или однородительской дисомией 4q24. [17] TET2 также может быть кандидатом на активное деметилирование ДНК , каталитическое удаление метильной группы, добавленной к пятому атому углерода основания цитозина.
Повреждающие варианты TET2 были признаны причиной нескольких миелоидных злокачественных новообразований примерно в то же время, когда сообщалось о функции белка в отношении TET-зависимого окисления. [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] При заболевании были обнаружены не только повреждающие мутации TET2, но также были затронуты уровни 5hmC, что связывает молекулярный механизм нарушения деметилирования с заболеванием [75]. [25] У мышей истощение TET2 искажало дифференцировку гемопоэтических предшественников, [25] а также увеличение скорости обновления гемопоэтических клеток или клеток-предшественников. [26] [27] [28] [29]
Соматические мутации TET2 часто наблюдаются при миелодиспластических синдромах (МДС), миелопролиферативных новообразованиях (МПН), синдромах перекрытия МДС/МПН, включая хронический миеломоноцитарный лейкоз (ХММЛ), острый миелолейкоз (ОМЛ) и вторичный ОМЛ (сОМЛ). [30]
Мутации TET2 имеют прогностическое значение при цитогенетически нормальном остром миелолейкозе (CN-AML). «Бессмысленные» и «сдвиг рамки» мутации в этом гене связаны с плохим исходом стандартной терапии у этой подгруппы пациентов с благоприятным риском. [31]
Мутации потери функции TET2 также могут иметь возможную причинную роль в атерогенезе, как сообщает Jaiswal S. et al, как следствие клонального гемопоэза. [32] Потеря функции из-за соматических вариантов часто наблюдается при раке, однако у людей была показана гомозиготная зародышевой линии потеря функции , вызывающая детский иммунодефицит и лимфому . [33] Фенотип иммунодефицита , аутоиммунитета и лимфопролиферации подчеркивает необходимую роль TET2 в иммунной системе человека .
Путь ВИТ
[ редактировать ]TET2 мутирует у 7–23% пациентов с острым миелолейкозом (ОМЛ). [34] Важно отметить, что TET2 мутирует взаимоисключающим образом с WT1 , IDH1 и IDH2 . [35] [36] TET2 может быть привлечен с помощью WT1, специфичного для последовательности фактора транскрипции генов цинковых пальцев, к генам-мишеням WT1, которые он затем активирует путем преобразования метилцитозина в 5-гидроксиметилцитозин на промоторах . [36] Кроме того, изоцитратдегидрогеназы 1 и 2, кодируемые IDH1 и IDH2 соответственно, могут ингибировать активность белков ТЕТ, когда они присутствуют в мутантных формах, которые продуцируют ингибитор ТЕТ D -2-гидроксиглутарат. [37] Вместе WT1 , IDH1/2 и TET2 определяют путь WIT при ОМЛ. [34] [36] Путь WIT также может быть более широко вовлечен в подавление образования опухолей, поскольку ряд негематопоэтических злокачественных опухолей, по-видимому, содержат мутации генов WIT неэксклюзивным образом. [34]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000168769 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000040943 – 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 Энтрез: Тет-метилцитозиндиоксигеназа 1» . Проверено 1 сентября 2012 года .
- ^ Jump up to: а б Криауционис С., Хайнц Н. (май 2009 г.). «Основание ядерной ДНК 5-гидроксиметилцитозин присутствует в нейронах Пуркинье и мозге» . Наука . 324 (5929): 929–30. Бибкод : 2009Sci...324..929K . дои : 10.1126/science.1169786 . ПМЦ 3263819 . ПМИД 19372393 .
- ^ Jump up to: а б Тахилиани М., Ко К.П., Шен Ю., Пастор В.А., Бандуквала Х., Брудно Ю. и др. (май 2009 г.). «Превращение 5-метилцитозина в 5-гидроксиметилцитозин в ДНК млекопитающих партнером MLL TET1» . Наука . 324 (5929): 930–5. Бибкод : 2009Sci...324..930T . дои : 10.1126/science.1170116 . ПМК 2715015 . ПМИД 19372391 .
- ^ Лорсбах Р.Б., Мур Дж., Мэтью С., Раймонди С.К., Мукатира С.Т., Даунинг Дж.Р. (март 2003 г.). «TET1, член нового семейства белков, слит с MLL при остром миелоидном лейкозе, содержащим t(10;11)(q22;q23)». Лейкемия . 17 (3): 637–41. дои : 10.1038/sj.leu.2402834 . ПМИД 12646957 . S2CID 1202064 .
- ^ Оно Р., Таки Т., Такетани Т., Таниваки М., Кобаяши Х., Хаяши Ю. (июль 2002 г.). «LCX, ассоциированный с лейкемией белок с доменом CXXC, слит с MLL при остром миелоидном лейкозе с трехлинейной дисплазией, имеющей t(10;11)(q22;q23)». Исследования рака . 62 (14): 4075–80. ПМИД 12124344 .
- ^ Тахилиани М., Ко К.П., Шен Ю., Пастор В.А., Бандуквала Х., Брудно Ю. и др. (май 2009 г.). «Превращение 5-метилцитозина в 5-гидроксиметилцитозин в ДНК млекопитающих партнером MLL TET1» . Наука . 324 (5929): 930–5. Бибкод : 2009Sci...324..930T . дои : 10.1126/science.1170116 . ПМК 2715015 . ПМИД 19372391 .
- ^ Гоммерс-Ампт Дж.Х., Ван Леувен Ф., де Бир А.Л., Влигентхарт Дж.Ф., Диздароглу М., Ковалак Дж.А. и др. (декабрь 1993 г.). «Бета-D-глюкозилгидроксиметилурацил: новое модифицированное основание, присутствующее в ДНК паразитического простейшего T. brucei». Клетка . 75 (6): 1129–36. дои : 10.1016/0092-8674(93)90322-h . hdl : 1874/5219 . ПМИД 8261512 . S2CID 24801094 .
- ^ Бернардс А., ван Хартен-Лосбрук Н., Борст П. (май 1984 г.). «Модификация теломерной ДНК Trypanosoma brucei: роль в антигенных вариациях?» . Исследования нуклеиновых кислот . 12 (10): 4153–70. дои : 10.1093/нар/12.10.4153 . ПМК 318823 . ПМИД 6328412 .
- ^ Jump up to: а б с Хэ Ю.Ф., Ли Б.З., Ли З., Лю П., Ван Ю., Тан К. и др. (сентябрь 2011 г.). «Tet-опосредованное образование 5-карбоксилцитозина и его удаление TDG в ДНК млекопитающих» . Наука . 333 (6047): 1303–7. Бибкод : 2011Sci...333.1303H . дои : 10.1126/science.1210944 . ПМЦ 3462231 . ПМИД 21817016 .
- ^ Jump up to: а б Ито С., Шен Л., Дай К., Ву С.К., Коллинз Л.Б., Свенберг Дж.А. и др. (сентябрь 2011 г.). «Тет-белки могут превращать 5-метилцитозин в 5-формилцитозин и 5-карбоксилцитозин» . Наука . 333 (6047): 1300–3. Бибкод : 2011Sci...333.1300I . дои : 10.1126/science.1210597 . ПМЦ 3495246 . ПМИД 21778364 .
- ^ Jump up to: а б Маити А, Дрохат AC (октябрь 2011 г.). «Тимин ДНК-гликозилаза может быстро удалить 5-формилцитозин и 5-карбоксилцитозин: потенциальные последствия для активного деметилирования сайтов CpG» . Журнал биологической химии . 286 (41): 35334–8. дои : 10.1074/jbc.c111.284620 . ПМК 3195571 . ПМИД 21862836 .
- ^ Jump up to: а б Вебер А.Р., Кравчик С., Робертсон А.Б., Кушнирчик А., Вогбё С.Б., Шуерманн Д. и др. (март 2016 г.). «Биохимическое восстановление TET1-TDG-BER-зависимого активного деметилирования ДНК обнаруживает высокоскоординированный механизм» . Природные коммуникации . 7 (1): 10806. Бибкод : 2016NatCo...710806W . дои : 10.1038/ncomms10806 . ПМЦ 4778062 . ПМИД 26932196 .
- ^ Лангемейер С.М., Койпер Р.П., Берендс М., Кнопс Р., Асланян М.Г., Массоп М. и др. (июль 2009 г.). «Приобретенные мутации в TET2 часто встречаются при миелодиспластических синдромах». Природная генетика . 41 (7): 838–42. дои : 10.1038/ng.391 . ПМИД 19483684 . S2CID 9859570 .
- ^ Деломмо Ф., Дюпон С., Делла Валле В., Джеймс С., Транной С., Массе А. и др. (май 2009 г.). «Мутация TET2 при миелоидном раке» . Медицинский журнал Новой Англии . 360 (22): 2289–301. дои : 10.1056/NEJMoa0810069 . ПМИД 19474426 .
- ^ Лангемейер С.М., Койпер Р.П., Берендс М., Кнопс Р., Асланян М.Г., Массоп М. и др. (июль 2009 г.). «Приобретенные мутации TET2 часто встречаются при миелодиспластических синдромах» . Природная генетика . 41 (7): 838–42. дои : 10.1038/ng.391 . ПМИД 19483684 . S2CID 9859570 .
- ^ Абдель-Вахаб О., Маллалли А., Хедват С., Гарсия-Манеро Г., Патель Дж., Уодли М. и др. (июль 2009 г.). «Генетическая характеристика изменений TET1, TET2 и TET3 при миелоидных злокачественных новообразованиях» . Кровь . 114 (1): 144–7. дои : 10.1182/кровь-2009-03-210039 . ПМК 2710942 . ПМИД 19420352 .
- ^ Янковска А.М., Шпурка Х., Тиу Р.В., Макишима Х., Афабл М., Ха Дж. и др. (июнь 2009 г.). «Потеря гетерозиготности 4q24 и мутации TET2, связанные с миелодиспластическими/миелопролиферативными новообразованиями» . Кровь . 113 (25): 6403–10. doi : 10.1182/blood-2009-02-205690 . ПМК 2710933 . ПМИД 19372255 .
- ^ Теффери А., Парданани А., Лим К.Х., Абдель-Вахаб О., Лашо Т.Л., Патель Дж. и др. (май 2009 г.). «Мутации TET2 и их клинические корреляты при истинной полицитемии, эссенциальной тромбоцитемии и миелофиброзе» . Лейкемия . 23 (5): 905–11. дои : 10.1038/leu.2009.47 . ПМЦ 4654629 . ПМИД 19262601 .
- ^ Теффери А., Левин Р.Л., Лим К.Х., Абдель-Вахаб О., Лашо Т.Л., Патель Дж. и др. (май 2009 г.). «Частые мутации TET2 при системном мастоцитозе: клинические корреляты KITD816V и FIP1L1-PDGFRA» . Лейкемия . 23 (5): 900–4. дои : 10.1038/leu.2009.37 . ПМЦ 4654631 . ПМИД 19262599 .
- ^ Теффери А., Лим К.Х., Абдель-Вахаб О., Лашо Т.Л., Патель Дж., Патнаик М.М. и др. (июль 2009 г.). «Обнаружение мутанта TET2 при миелоидных злокачественных новообразованиях, кроме миелопролиферативных новообразований: CMML, MDS, MDS/MPN и AML» . Лейкемия . 23 (7): 1343–5. дои : 10.1038/leu.2009.59 . ПМЦ 4654626 . ПМИД 19295549 .
- ^ Jump up to: а б Ко М., Хуанг Й., Янковска А.М., Папе У.Дж., Тахилиани М., Бандуквала Х.С. и др. (декабрь 2010 г.). «Нарушение гидроксилирования 5-метилцитозина при миелоидном раке с мутантным TET2» . Природа . 468 (7325): 839–43. Бибкод : 2010Natur.468..839K . дои : 10.1038/nature09586 . ПМК 3003755 . ПМИД 21057493 .
- ^ Моран-Крузио К., Риви Л., Ши А., Абдель-Вахаб О., Ндиай-Лобри Д., Лобри С. и др. (июль 2011 г.). «Потеря Tet2 приводит к усилению самообновления гемопоэтических стволовых клеток и миелоидной трансформации» . Раковая клетка . 20 (1): 11–24. дои : 10.1016/j.ccr.2011.06.001 . ПМК 3194039 . ПМИД 21723200 .
- ^ Киворон С., Куронне Л., Делла Валле В., Лопес К.К., Пло I, Вагнер-Баллон О. и др. (июль 2011 г.). «Инактивация TET2 приводит к плейотропным гемопоэтическим нарушениям у мышей и является повторяющимся явлением во время лимфомогенеза у человека» . Раковая клетка . 20 (1): 25–38. дои : 10.1016/j.ccr.2011.06.003 . ПМИД 21723201 .
- ^ Ко М., Бандуквала Х.С., Ан Дж., Ламперти Э.Д., Томпсон Э.К., Хасти Р. и др. (август 2011 г.). «Ten-Eleven-Translocation 2 (TET2) отрицательно регулирует гомеостаз и дифференцировку гемопоэтических стволовых клеток у мышей» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (35): 14566–71. Бибкод : 2011PNAS..10814566K . дои : 10.1073/pnas.1112317108 . ПМЦ 3167529 . ПМИД 21873190 .
- ^ Ли З, Цай Икс, Цай КЛ, Ван Дж, Чжан В, Петерсен Б.Е. и др. (октябрь 2011 г.). «Удаление Tet2 у мышей приводит к нарушению регуляции гемопоэтических стволовых клеток и последующему развитию миелоидных злокачественных новообразований» . Кровь . 118 (17): 4509–18. дои : 10.1182/кровь-2010-12-325241 . ПМЦ 3952630 . ПМИД 21803851 .
- ^ Ко М., Хуанг Й., Янковска А.М., Папе У.Дж., Тахилиани М., Бандуквала Х.С. и др. (декабрь 2010 г.). «Нарушение гидроксилирования 5-метилцитозина при миелоидном раке с мутантным TET2» . Природа . 468 (7325): 839–43. Бибкод : 2010Natur.468..839K . дои : 10.1038/nature09586 . ПМК 3003755 . ПМИД 21057493 .
- ^ Метцелер К.Х., Махарри К., Радмахер М.Д., Мрузек К., Маргесон Д., Беккер Х. и др. (апрель 2011 г.). «Мутации TET2 улучшают новую классификацию риска острого миелолейкоза European LeukemiaNet: исследование группы B рака и лейкемии» . Журнал клинической онкологии . 29 (10): 1373–81. дои : 10.1200/JCO.2010.32.7742 . ПМК 3084003 . ПМИД 21343549 .
- ^ Джайсвал С., Натараджан П., Сильвер А.Дж., Гибсон С.Дж., Бик А.Г., Шварц Э. и др. (июль 2017 г.). «Клональный гемопоэз и риск атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваний» . Медицинский журнал Новой Англии . 377 (2): 111–121. дои : 10.1056/NEJMoa1701719 . ПМК 6717509 . ПМИД 28636844 .
- ^ Стременова, Спегарова Дж., Лоулесс Д., Мохамад С.М., Энгельхардт К.Р., Дуди Г.М., Шримптон Дж. и др. (июнь 2020 г.). «Потеря функции зародышевой линии TET2 вызывает детский иммунодефицит и лимфому» . Кровь . 136 (9): 1055–1066. дои : 10.1182/blood.2020005844 . ПМИД 32518946 . S2CID 219564194 .
- ^ Jump up to: а б с Сардина Дж.Л., Граф Т (2015). «Новый путь к лейкемии с помощью WIT» . Молекулярная клетка . 57 (4): 573–574. doi : 10.1016/j.molcel.2015.02.005 . ПМИД 25699704 .
- ^ Рампал Р., Алкалин А., Мадзо Дж., Васантакумар А., Пронье Э., Патель Дж. и др. (декабрь 2014 г.). «Профилирование гидроксиметилирования ДНК показывает, что мутации WT1 приводят к потере функции TET2 при остром миелолейкозе» . Отчеты по ячейкам . 9 (5): 1841–1855. дои : 10.1016/j.celrep.2014.11.004 . ПМК 4267494 . ПМИД 25482556 .
- ^ Jump up to: а б с Ван Ю, Сяо М, Чен Икс, Чен Л, Сюй Ю, Лв Л и др. (февраль 2015 г.). «WT1 привлекает TET2 для регулирования экспрессии целевого гена и подавления пролиферации лейкозных клеток» . Молекулярная клетка . 57 (4): 662–673. doi : 10.1016/j.molcel.2014.12.023 . ПМЦ 4336627 . ПМИД 25601757 .
- ^ Лю С., Каду-Хадсон Т., Шофилд С.Дж. (2020). «Варианты изоцитратдегидрогеназы при раке — клеточные последствия и молекулярные возможности» . Современное мнение в области химической биологии . 57 : 122–134. дои : 10.1016/j.cbpa.2020.06.012 . ПМЦ 7487778 . ПМИД 32777735 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Лангемейер С.М., Койпер Р.П., Берендс М., Кнопс Р., Асланян М.Г., Массоп М. и др. (июль 2009 г.). «Приобретенные мутации в TET2 часто встречаются при миелодиспластических синдромах». Природная генетика . 41 (7): 838–42. дои : 10.1038/ng.391 . ПМИД 19483684 . S2CID 9859570 .
- Ко М., Хуанг Й., Янковска А.М., Папе У.Дж., Тахилиани М., Бандуквала Х.С. и др. (декабрь 2010 г.). «Нарушение гидроксилирования 5-метилцитозина при миелоидном раке с мутантным TET2» . Природа . 468 (7325): 839–43. Бибкод : 2010Natur.468..839K . дои : 10.1038/nature09586 . ПМК 3003755 . ПМИД 21057493 .
- Метцелер К.Х., Махарри К., Радмахер М.Д., Мрузек К., Маргесон Д., Беккер Х. и др. (апрель 2011 г.). «Мутации TET2 улучшают новую классификацию риска острого миелолейкоза European LeukemiaNet: исследование группы B рака и лейкемии» . Журнал клинической онкологии . 29 (10): 1373–81. дои : 10.1200/JCO.2010.32.7742 . ПМК 3084003 . ПМИД 21343549 .