Jump to content

МДК1

МДК1
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы MDC1 , NFBD1, медиатор контрольной точки 1 повреждения ДНК
Внешние идентификаторы Опустить : 607593 ; МГИ : 3525201 ; Гомологен : 67092 ; Генные карты : MDC1 ; OMA : MDC1 — ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_014641

НМ_001010833

RefSeq (белок)

НП_055456

Местоположение (UCSC) Chr 6: 30,7 – 30,72 Мб Чр 17: 36,15 – 36,17 Мб
в PubMed Поиск [ 3 ] [ 4 ]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Белок 1 контрольной точки повреждения ДНК 2080 аминокислот длиной белок , который у человека кодируется MDC1 . геном [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] расположен на коротком плече (р) хромосомы 6 . Белок MDC1 является регулятором фазы Intra-S и контрольных точек клеточного цикла G2/M и привлекает репарационные белки к месту повреждения ДНК. Он участвует в определении судьбы выживания клеток в сочетании с белком-супрессором опухолей p53 . Этот белок также известен под названием «Ядерный фактор с доменом 1 BRCT» (NFBD1).

Роль в реакции на повреждение ДНК

[ редактировать ]

Ген MDC1 кодирует ядерный белок MDC1 , который является частью пути реакции на повреждение ДНК (DDR), механизма, посредством которого эукариотические клетки реагируют на поврежденную ДНК, в частности на двухцепочечные разрывы ДНК (DSB), которые вызываются ионизирующим излучением или химическими кластогенами. . [ 8 ] DDR клеток млекопитающих состоит из киназ и факторов медиаторов/адапторов. [ 9 ] В клетках млекопитающих DDR представляет собой сеть путей, состоящих из белков, которые функционируют либо как киназы, либо как медиаторы/адапторы, которые рекрутируют киназы к их мишеням фосфорилирования. Эти факторы работают вместе, чтобы обнаружить повреждение ДНК , а также сигнализировать о механизме восстановления. как активация контрольных точек клеточного цикла . [ 9 ] Роль MDC1 в DDR заключается в том, чтобы функционировать как белок-медиатор/адаптор, опосредующий комплекс других белков DDR в месте повреждения ДНК. [ 9 ] и восстановление повреждений ДНК через домен PST. [ 10 ]

Когда клетка подвергается воздействию ионизирующего излучения , ее хроматин может быть поврежден с помощью DSB , запуская DDR, который начинается с того, что комплекс MRN рекрутирует киназу ATM на открытые H2AX гистоны на поврежденной ДНК. АТМ фосфорилирует С -конец гистона H2AX флагом , (фосфорилированные гистоны H2AX обычно обозначаются как γH2AX), и они становятся эпигенетическим указывающим место повреждения ДНК. Домен SDT белка MDC1 фосфорилируется казеиновой киназой 2 (CK2), что позволяет ему связываться с другим комплексом MRN . Белок MDC1 может воспринимать повреждение ДНК, связываясь с флагом γH2AX через свой домен BRCT, и переносит связанный комплекс MRN в место поврежденной ДНК и облегчает привлечение и удержание другой киназы ATM . Вторая киназа ATM фосфорилирует домен TQXF на MDC1, что позволяет ему рекрутировать убиквитинлигазу E3 RNF8, которая будет убиквитинировать гистоны рядом с DSB, что инициирует дальнейшее убиквитинирование хроматина вокруг места повреждения другими факторами DDR. Эта агрегация факторов DDR и концентрация фосфорилированных и убиквитинированных гистонов называется очагами повреждения ДНК или фокусами, индуцированными ионизирующим излучением. [ 9 ] и основная роль MDC1 заключается в координации создания очагов повреждения ДНК. Этот белок необходим для активации контрольных точек внутриS-фазы и G2/M-фазы клеточного цикла в ответ на повреждение ДНК .

Роль в апоптозе

[ редактировать ]

MDC1 обладает антиапоптотическими свойствами за счет прямого ингибирования апоптотической активности опухолесупрессирующего белка p53 . Повреждение ДНК может вызвать апоптоз, когда киназа ATM и Chk2 фосфорилируют p53 по его остаткам Ser-15 и Ser-20, что активирует p53 и стабилизирует его, позволяя ему диссоциировать от убиквитиновой протеинлигазы E3 MDM2 . [ 11 ] MDC1 может осуществлять свою антиапоптотическую активность, ингибируя р53 двумя способами. Белок MDC1 может связываться с n-концом p53 через свой домен BRC1, который блокирует домен трансактивации p53. MDC1 также может инактивировать p53 за счет снижения уровней фосфорилирования остатков Ser-15 p53, необходимых для апоптотической активности p53. Исследования на клеточных линиях рака легких ( клетки A549 ) показали увеличение апоптоза в ответ на генотоксические агенты, когда уровни белка MDC1 снижались с помощью миРНК. [ 11 ]

Роль в мейозе

[ редактировать ]

У самок млекопитающих уникальной характеристикой мейоза , не наблюдаемой в других типах клеток, является длительная остановка во время профазной стадии мейоза I. [ 12 ] В ооцитах зависимое двухцепочечные разрывы ДНК могут восстанавливаться во время мейоза I с помощью процесса, включающего от микротрубочек рекрутирование комплекса CIP2A -MDC1- TOPBP1 от полюса веретена к хромосомам . [ 12 ]

Потеря белка MDC1

[ редактировать ]

Ингибирование или потеря белка MDC1 в ходе исследований с миРНК на клетках человека или исследований нокаута на мышах выявили несколько дефектов как на клеточном, так и на организменном уровне. Мыши, у которых отсутствует MDC1 , меньше по размеру, имеют бесплодных самцов, радиочувствительны и более восприимчивы к опухолям. Клетки мышей с нокаутом MDC1 и молчащие клетки человека были радиочувствительны, не могли инициировать фазу Intra-S и контрольные точки G2/M, не могли образовывать очаги, индуцированные ионизирующим излучением, имели плохое фосфорилирование киназами DRR (ATM, CHK1, CHK2), дефекты в гомологичная рекомбинация. Человеческие клетки с молчащим MDC1 также демонстрировали случайную интеграцию плазмид, снижение апоптоза и замедление митоза. [ 9 ]

Взаимодействия

[ редактировать ]

Было показано, что MDC1 взаимодействует с:

MDC1 также связывается с мРНК или полиаденилированной РНК в ядре. [ 15 ]

Структура белка

[ редактировать ]

Белок MDC1 содержит следующие домены, перечисленные в порядке от N-концевого к C-концевому:

  • домен, ассоциированный с вилкой ( FHA ), N-концевой домен расположен между аминокислотными остатками 54 и 105.
  • SDT (или SDTD) — этот домен расположен между аминокислотами 218 и 460.
  • TQXF — этот домен расположен между аминокислотами 699 и 768.
  • PST — этот домен расположен между аминокислотными остатками 114 и 1662.
  • домен BRCA 1 С-концевой ( BRCT ) расположен между аминокислотами 1891 и 2082.
Домен FHA
В отличие от доменов FHA других факторов СРБ, домен FHA MDC1 недостаточно охарактеризован. Он участвует в восстановлении DSB, фазе Intra-S и контрольных точках G2/M, но конкретный механизм еще предстоит определить. Домен FHA действительно имеет несколько предполагаемых факторов взаимодействия MDC1-FHA, таких как ATM , CHK2 и RAD51 . [ 9 ]
SDT-домен
Когда домен SDT фосфорилирован, он может связывать комплекс MRN (состоящий из MRE11/RAD50/NBS1). [ 16 ] и отвечает за сохранение связи комплекса MRN с хроматином DSB. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] Этот домен вместе с NBS1 комплекса MRN необходим для активации внутриS-фазы и контрольных точек G2/M, однако их роль в молекулярном механизме контроля контрольных точек не выяснена. [ 9 ]
Домен TQXF
Этот домен характеризуется четырьмя треонин-глутамином, а затем фенилаланином в положении 3+. [ 9 ] ATM фосфорилирует этот домен, позволяя ему связывать RNF8 с убиквитинлигазой E3 . Это соединение MDC1/RNF8 затем облегчает рекрутирование других факторов DDR, таких как RNF168, 53BP1 и BRCA1. [ 9 ] TQXF важен для правильного прохождения через контрольную точку G2/M , однако молекулярный механизм, посредством которого MDC1 и RNF8 регулируют контрольную точку G2/M, еще не выяснен.
PST-домен
Домен PST состоит из повторов пролин-серин-треонинового мотива. Этот домен играет роль в репарации ДНК посредством как гомологичной рекомбинации, так и негомологичного соединения концов, однако механизм, посредством которого он способствует восстановлению поврежденной ДНК, еще не известен. [ 10 ]
BRCT-домен
Домен BRCT на MDC1 напрямую связывается с γH2AX поврежденного хроматина. Домен BRCT создает α/β-складку, которая проходит от C-конца MDC1 через линкерную область. Он преимущественно связывается с фосфорилированными остатками Ser, за которыми следует мотив Glu, Tyr, на γH2AX. [ 20 ] Этот домен также связывается с комплексом, способствующим анафазе E3 (APC/C), который представляет собой убиквитинлигазу , которая расщепляет циклины . [ 21 ] Домен BRCT участвует в регуляции контрольной точки декатенации в конце репликации путем связывания Topo IIα , что останавливает клетку в цикле G2 до тех пор, пока сестринский хроматин полностью не разделится. [ 22 ] Домен BRCT также взаимодействует с опухолевым супрессором p53 и ингибирует p53, блокируя его домен трансактивации, а также способствуя MDM2 инактивации p53 . [ 11 ]

Регулирование

[ редактировать ]

MDC1 косвенно регулируется онкогеном AKT1 . AKT1 активирует экспрессию микроРНК -22 ( миР-22 ), которая нацелена на 3'-конец MDC1, мРНК ингибируя трансляцию . Аберрантная сверхэкспрессия AKT1 , которая наблюдается при некоторых видах рака, включая рак молочной железы, легких и простаты, приводит к снижению продукции MDC1 и, как следствие, к дестабилизации генома и повышению онкогенности. [ 23 ]

Роль в раке

[ редактировать ]

MDC1 является предполагаемым супрессором опухоли. Исследования нокаута на мышах показали увеличение развития опухоли при MDC1 утрате . Снижение уровня белка MDC1 наблюдалось при большом количестве карцином молочной железы и легких. [ 24 ] [ 25 ] Несколько исследований различных линий раковых клеток человека, включая A549 , линию рака легких человека [ 11 ] множественные клеточные линии рака пищевода (TE11, YES2 , YES5), [ 26 ] и клеточные линии рака шейки матки ( HeLa , SiHa и CaSki) [ 27 ] показали повышенную чувствительность к противораковым препаратам ( адриамицину и цисплатину ), когда уровни эндогенного белка MDC1 были нокдаунами с помощью миРНК . Из-за участия MDC1 в нескольких путях, которые часто неправильно присваиваются раковыми клетками, включая контрольные точки клеточного цикла, DDR и подавление опухоли p53, методы лечения рака, нацеленные на MDC1, могут стать мощным радиосенсибилизатором и химиосенсибилизатором .

  1. ^ Jump up to: а б с ENSG00000237095, ENSG00000137337, ENSG00000206481, ENSG00000234012, ENSG00000231135, ENSG00000228575, ENSG00000225589 GRCh38: выпуск ансамбля 89: ENSG00000224587, ENSG00000237095, ENSG00000137337, ENSG00000206481, ENSG00000234012, ENSG00000231135, ENSG00000228575, ENSG00000225589 Ансамбль , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000061607 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. ^ Одзаки Т., Нагасе Т., Ичимия С., Секи Н., Охири М., Номура Н., Такада Н., Сакияма С., Вебер Б.Л., Накагавара А. (сентябрь 2000 г.). «NFBD1/KIAA0170 представляет собой новый трансактиватор ядерной транскрипции с доменом BRCT». ДНК Клеточная Биол . 19 (8): 475–485. дои : 10.1089/10445490050128403 . ПМИД   10975465 .
  6. ^ Jump up to: а б Стюарт Г.С., Ван Б., Бигнелл С.Р., Тейлор А.М., Элледж С.Дж. (февраль 2003 г.). «MDC1 является медиатором контрольной точки повреждения ДНК млекопитающих». Природа . 421 (6926): 961–966. Бибкод : 2003Natur.421..961S . дои : 10.1038/nature01446 . ПМИД   12607005 . S2CID   4410773 .
  7. ^ «Ген Энтрез: медиатор MDC1 контрольной точки 1 повреждения ДНК» .
  8. ^ Чжоу Б.Б., Элледж С.Дж. (ноябрь 2000 г.). «Реакция на повреждение ДНК: взгляд на контрольно-пропускные пункты». Природа . 408 (6811): 433–439. Бибкод : 2000Natur.408..433Z . дои : 10.1038/35044005 . ПМИД   11100718 . S2CID   4419141 .
  9. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Юнгмишель С., Стуки М. (август 2010 г.). «MDC1: искусство держать вещи в фокусе» (PDF) . Хромосома . 119 (4): 337–349. дои : 10.1007/s00412-010-0266-9 . ПМИД   20224865 . S2CID   20619554 .
  10. ^ Jump up to: а б Лу З, Чен Б.П., Асайтамби А., Минтер-Дикхаус К., Чен DJ, Чен Дж. (ноябрь 2004 г.). «MDC1 регулирует аутофосфорилирование DNA-PK в ответ на повреждение ДНК» . J Биол Хим . 279 (45): 46359–62. дои : 10.1074/jbc.c400375200 . ПМИД   15377652 .
  11. ^ Jump up to: а б с д Наканиси М., Одзаки Т., Ямамото Х., Ханамото Т., Кикучи Х., Фуруя К., Асака М., Делия Д., Накагавара А. (август 2007 г.). «NFBD1/MDC1 связывается с p53 и регулирует его функцию на перекрестке между выживанием и смертью клеток в ответ на повреждение ДНК» . J Биол Хим . 282 (31): 22993–3004. дои : 10.1074/jbc.m611412200 . ПМИД   17535811 .
  12. ^ Jump up to: а б Лим Дж., Ким Дж.С., О Дж.С. (июнь 2023 г.). «Ооциты могут восстанавливать повреждения ДНК во время мейоза посредством зависимого от микротрубочек рекрутирования комплекса CIP2A-MDC1-TOPBP1 от полюса веретена к хромосомам» . Исследования нуклеиновых кислот . 51 (10): 4899–4913. дои : 10.1093/nar/gkad213 . ПМЦ   10250218 . ПМИД   36999590 .
  13. ^ Лу З, Минтер-Дикхаус К, Ву Икс, Чен Дж (февраль 2003 г.). «MDC1 связан с активированным CHK2 в путях реакции на повреждение ДНК млекопитающих». Природа . 421 (6926): 957–61. Бибкод : 2003Natur.421..957L . дои : 10.1038/nature01447 . ПМИД   12607004 . S2CID   4411622 .
  14. ^ Jump up to: а б Сюй X, Стерн Д.Ф. (октябрь 2003 г.). «NFBD1/MDC1 регулирует образование очага, индуцированное ионизирующим излучением, с помощью факторов передачи сигналов контрольных точек ДНК и факторов восстановления» . ФАСЕБ Дж . 17 (13): 1842–8. дои : 10.1096/fj.03-0310com . ПМИД   14519663 . S2CID   24870579 .
  15. ^ Конрад Т., Альбрехт А.С., де Мело Коста В.Р., Зауэр С., Мейерхофер Д., Ором Ю.А. (01.01.2016). «Серийный интерактомный захват ядра клетки человека» . Природные коммуникации . 7 : 11212. Бибкод : 2016NatCo...711212C . дои : 10.1038/ncomms11212 . ПМЦ   4822031 . ПМИД   27040163 .
  16. ^ де Ягер М., ван Ноорт Дж., ван Гент округ Колумбия, Деккер С., Канаар Р., Вайман С. (ноябрь 2001 г.). «Человеческий Rad50/Mre11 представляет собой гибкий комплекс, который может связывать концы ДНК» . Мол Клетка . 8 (5): 1129–1135. дои : 10.1016/s1097-2765(01)00381-1 . ПМИД   11741547 .
  17. ^ Беккер-Йенсен С., Лукас С., Китагава Р., Меландер Ф., Кастан М.Б., Бартек Дж., Лукас Дж. (апрель 2006 г.). «Пространственная организация механизма наблюдения за геномом млекопитающих в ответ на разрывы цепей ДНК» . J Клеточная Биол . 173 (2): 195–206. дои : 10.1083/jcb.200510130 . ПМК   2063811 . ПМИД   16618811 .
  18. ^ Голдберг М., Стуки М., Фальк Дж., Дамур Д., Рахман Д., Паппин Д., Бартек Дж., Джексон С. (февраль 2003 г.). «MDC1 необходим для проверки повреждения ДНК внутри S-фазы». Природа . 421 (6926): 952–956. Бибкод : 2003Natur.421..952G . дои : 10.1038/nature01445 . ПМИД   12607003 . S2CID   4301037 .
  19. ^ Лукас С., Меландер Ф., Стуки М., Фальк Дж., Беккер-Йенсен С., Голдберг М., Леренталь Ю., Джексон С., Бартек Дж., Лукас Дж. (июль 2004 г.). «Mdc1 сочетает распознавание двухцепочечных разрывов ДНК с помощью Nbs1 с H2AX-зависимым удержанием хроматина» . ЭМБО Дж . 23 (13): 2674–2683. дои : 10.1038/sj.emboj.7600269 . ПМЦ   449779 . ПМИД   15201865 .
  20. ^ Лу З., Минтер-Дикхаус К., Франко С., Гостисса М., Ривера М.А., Селеста А., Манис Дж.П., ван Дёрсен Дж., Нуссенцвейг А., Полл Т.Т., Альт Ф.В., Чен Дж. (январь 2006 г.). «MDC1 поддерживает стабильность генома, участвуя в усилении АТМ-зависимых сигналов повреждения ДНК» . Мол Клетка . 21 (2): 187–200. doi : 10.1016/j.molcel.2005.11.025 . ПМИД   16427009 .
  21. ^ Костер Г., Хаюка З., Аргаман Л., Штраус С., Фридлер А., Брандейс М., Голдберг М. (сентябрь 2007 г.). «Медиатор ответа на повреждение ДНК MDC1 напрямую взаимодействует с комплексом/циклосомой, способствующим анафазе» . J Биол Хим . 282 (44): 32053–32064. дои : 10.1074/jbc.m705890200 . ПМИД   17827148 .
  22. ^ Луо К., Юань Дж., Чен Дж., Лу З. (февраль 2009 г.). «Топоизомераза IIальфа контролирует контрольную точку декатенации» . Nat Cell Biol . 11 (2): 204–210. дои : 10.1038/ncb1828 . ПМК   2712943 . ПМИД   19098900 .
  23. ^ Ли Дж.Х., Пак С.Дж., Чон С.И., Ким М.Дж., Джун С., Ли Х.С., Чанг И.Ю., Лим С.К., Юн СП, Ён Дж. и Ю Х.Дж. (апрель 2015 г.). «МикроРНК-22 подавляет репарацию ДНК и способствует нестабильности генома посредством нацеливания на MDC1» . Исследования рака . 75 (7): 1298–1310. дои : 10.1158/0008-5472.CAN-14-2783 . ПМИД   25627978 .
  24. ^ Минтер-Дикхаус К., Уорд I, Хуэнь С.Ю., Чен Дж., Лу З. (июнь 2008 г.). «Различные и перекрывающиеся функции MDC1 и 53BP1 в реакции на повреждение ДНК и онкогенезе» . J Клеточная Биол . 181 (5): 727–735. дои : 10.1083/jcb.200801083 . ПМК   2396806 . ПМИД   18504301 .
  25. ^ Барткова Дж., Хоржейси З., Сехестед М., Несланд Дж.М., Райперт-Де Мейтс Е., Скаккебек Н.Е., Стуки М., Джексон С., Лукас Дж., Бартек Дж. (июнь 2007 г.). «Медиаторы ответа на повреждение ДНК MDC1 и 53BP1: конститутивная активация и аберрантная потеря при раке молочной железы и легких, но не при опухолях зародышевых клеток яичек» . Онкоген . 26 (53): 7414–7422. дои : 10.1038/sj.onc.1210553 . ПМИД   17546051 .
  26. ^ Ян М, Бу Ю, Ван С, Лю Г, Сун Ф (сентябрь 2010 г.). «Ингибирование роста, изменение морфологии и изменения клеточного цикла в клетках рака пищевода человека, обедненных NFBD1». Мол Клеточная Биохимия . 342 (1–2): 1–6. дои : 10.1007/s11010-010-0460-3 . ПМИД   20364298 . S2CID   27389033 .
  27. ^ Юань С, Бу Ю, Ван С, И Ф, Ян З, Хуан Икс, Ченг Л, Лю Г, Ван Ю, Сун Ф (январь 2010 г.). «NFBD1/MDC1 представляет собой белок онкогенного потенциала при раке шейки матки человека». Мол Клеточная Биохимия . 359 (1–2): 333–46. дои : 10.1007/s11010-011-1027-7 . ПМИД   21853275 . S2CID   16067442 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: fb04bc36022966298e477b1f7cd053f4__1711563900
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/fb/f4/fb04bc36022966298e477b1f7cd053f4.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
MDC1 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)