BHLHE41: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[очікує на перевірку][очікує на перевірку]
Вилучено вміст Додано вміст
додала інформацію про вплив на циркадні ритми, дещо підкорегувала основну інформацію по гену
доповнення інформації
Рядок 50: Рядок 50:


= Вплив DEC2 на циркадні ритми =
= Вплив DEC2 на циркадні ритми =
Циркадні ритми у ссавців регулюються водієм ритму, розташованим<ref>{{Cite news|title=Loss of a circadian adrenal corticosterone rhythm following suprachiasmatic lesions in the rat|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0006899372900546|work=Brain Research|date=1972-07-13|accessdate=2021-01-21|issn=0006-8993|doi=10.1016/0006-8993(72)90054-6|pages=201–206|volume=42|issue=1|language=en|first=Robert Y.|last=Moore|first2=Victor B.|last2=Eichler}}</ref> в супрахіазматичному ядрі гіпоталамуса. DEC1 і DEC2 входять до сімейств генів, які беруть участь в петлі зворотного зв'язку<ref>{{Cite news|title=Dec1 and Dec2 are regulators of the mammalian molecular clock|last2=Kawamoto|first8=Ken-ichi|last7=Kato|first7=Yukio|last6=Noshiro|first6=Mitsuhide|last5=Sato|first5=Fuyuki|last4=Fujimoto|first4=Katsumi|last3=Takagi|first3=Yumiko|first2=Takeshi|url=https://www.nature.com/articles/nature01123|last=Honma|first=Sato|language=en|issue=6909|volume=419|pages=841–844|doi=10.1038/nature01123|issn=1476-4687|accessdate=2021-01-21|date=2002-10|work=Nature|last8=Honma}}</ref> транскрипції-трансляції наряду з білками Clock і Bmal1, активуючих ген Per. Per у свою чергу разом з білком Cry інгібує транскрипцію Per, утворюючи авторегуляторну петлю. DEC1 і DEC2 разом пригнічують Clock/Bmal1-індуковану трансактивацію [[Промотор (біологія)|промотора]] Per1.
Вчені виявили, що люди з певними генними мутаціями в гені hDEC2 відчувають себе бадьорими після 4 годин сну. DEC2 є [[Репресор (генетика)|репресором]] транскрипції для експресії пептиду [[:en:Orexin|орексин]]. DEC2 пригнічує транскрипцію генів орексина <ref>{{Cite news|title=DEC2 modulates orexin expression and regulates sleep|first2=Pei-Ken|first8=Ying-Hui|last7=Ptáček|first7=Louis J.|last6=Yamazaki|first6=Maya|last5=McMahon|first5=Thomas|last4=Xing|first4=Lijuan|last3=Zhang|first3=Luoying|last2=Hsu|last=Hirano|url=http://www.pnas.org/lookup/doi/10.1073/pnas.1801693115|first=Arisa|language=en|issue=13|volume=115|pages=3434–3439|doi=10.1073/pnas.1801693115|pmid=29531056|pmc=PMC5879715|issn=0027-8424|accessdate=2021-01-20|date=2018-03-27|work=Proceedings of the National Academy of Sciences|last8=Fu}}</ref>в іРНК, що призводить до зниження експресії або продукції орексина<ref>{{Cite web|title=The DEC2 Gene and Sleep|url=https://www.news-medical.net/health/The-DEC2-Gene-and-Sleep.aspx|website=News-Medical.net|date=2019-07-21|accessdate=2021-01-20|language=en}}</ref>. Це обумовлено так званою місенс-мутацією (англ. [[:en:Missense_mutation|'''missense mutation''']]), тобто точковою мутацією, в якій одна нуклеотидна заміна призводить до кодування іншої амінокислоти, різновин [[:en:Nonsynonymous_substitution|несинонімічної заміни]]. Місенс-мутація в ''DEC2'' (заміна проліна в аргінін в 385 амінокислоті) асоційована з родинною хворобою нетривалого сну (англ. '''Familial Natural Short''' '''Sleepers'''<ref>{{Cite web|title=Human Sleep Behaviors|url=http://neugenes.org/test/human-sleep-behaviors/|accessdate=2021-01-20|language=en-US}}</ref> ).


Вчені виявили, що люди з певними генними мутаціями в гені hDEC2 відчувають себе бадьорими після 4 годин сну. DEC2 є [[Репресор (генетика)|репресором]] транскрипції для експресії пептиду [[:en:Orexin|орексин]]. DEC2 пригнічує транскрипцію генів орексина<ref>{{Cite news|title=DEC2 modulates orexin expression and regulates sleep|first2=Pei-Ken|first8=Ying-Hui|last7=Ptáček|first7=Louis J.|last6=Yamazaki|first6=Maya|last5=McMahon|first5=Thomas|last4=Xing|first4=Lijuan|last3=Zhang|first3=Luoying|last2=Hsu|last=Hirano|url=http://www.pnas.org/lookup/doi/10.1073/pnas.1801693115|first=Arisa|language=en|issue=13|volume=115|pages=3434–3439|doi=10.1073/pnas.1801693115|pmid=29531056|pmc=PMC5879715|issn=0027-8424|accessdate=2021-01-20|date=2018-03-27|work=Proceedings of the National Academy of Sciences|last8=Fu}}</ref> в іРНК, що призводить до зниження експресії або продукції орексина<ref>{{Cite web|title=The DEC2 Gene and Sleep|url=https://www.news-medical.net/health/The-DEC2-Gene-and-Sleep.aspx|website=News-Medical.net|date=2019-07-21|accessdate=2021-01-20|language=en}}</ref>. Це обумовлено так званою місенс-мутацією (англ. [[:en:Missense_mutation|'''missense mutation''']]), тобто точковою мутацією, в якій одна нуклеотидна заміна призводить до кодування іншої амінокислоти, різновин [[:en:Nonsynonymous_substitution|несинонімічної заміни]]. Місенс-мутація в ''DEC2'' (заміна проліна в аргінін в 385 амінокислоті) асоційована з родинною хворобою нетривалого сну (англ. '''Familial Natural Short''' '''Sleepers'''<ref>{{Cite web|title=Human Sleep Behaviors|url=http://neugenes.org/test/human-sleep-behaviors/|accessdate=2021-01-20|language=en-US}}</ref> ).
Члени родини, які мають цю мутацію, спали <ref>{{Cite web|title=Gene Regulates Sleep Length|url=https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/gene-regulates-sleep-length|website=National Institutes of Health (NIH)|date=2015-05-31|accessdate=2021-01-20|language=EN}}</ref>в середньому 6,25 годин. Аналог цього гену у мишей під назвою ''hDEC2'', у яких є аргінінова заміна проводила в бадьорому стані на 8% довше, ніж миші з версією проліна. [https://www.ebi.ac.uk/interpro/entry/InterPro/IPR001704/ Препро-орексин], збільшується в моделі мишей, які експресують мутантний h''DEC2,'' який є білком-попередником нейропептиду ''орексин А і В.''


Члени родини, які мають цю мутацію, спали<ref>{{Cite web|title=Gene Regulates Sleep Length|url=https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/gene-regulates-sleep-length|website=National Institutes of Health (NIH)|date=2015-05-31|accessdate=2021-01-20|language=EN}}</ref> в середньому 6,25 годин, що в середньому на 1-1,5 годин менше ніж у середньостатистичної людини. Аналог цього гену у мишей під назвою ''hDEC2'', у яких є аргінінова заміна проводила в бадьорому стані на 8% довше, ніж миші з версією проліна. [https://www.ebi.ac.uk/interpro/entry/InterPro/IPR001704/ Препро-орексин], збільшується в моделі мишей, які експресують мутантний h''DEC2,'' який є білком-попередником нейропептиду ''орексин А і В.''

= Розвиток захворювань =
[[:en:Gene_knockdown|Нокдаун]] DEC2 призводить до зниження експресії <ref>{{Cite news|title=Contribution of the clock gene DEC2 to VEGF mRNA upregulation by modulation of HIF1α protein levels in hypoxic MIO-M1 cells, a human cell line of retinal glial (Müller) cells|first3=Yoshiyuki|first9=Shigehiro|last8=Koyanagi|first8=Satoru|last7=Matsunaga|first7=Naoya|last6=Yasukochi|first6=Sai|last5=Kimoto|first5=Kenichi|last4=Yoshida|first4=Shigeo|last3=Kobayashi|last2=Akamine|url=https://doi.org/10.1007/s10384-018-0622-5|first2=Takahiro|last=Kusunose|first=Naoki|language=en|issue=6|volume=62|pages=677–685|doi=10.1007/s10384-018-0622-5|issn=1613-2246|accessdate=2021-01-21|date=2018-11-01|work=Japanese Journal of Ophthalmology|last9=Ohdo}}</ref>фактору росту ендотелія судин (англ. '''[[:ru:Факторы_роста_эндотелия_сосудов|Vascular endothelial growth factor]]''') на 26.7% в модельній лінії клітин, що імітують гіпоксичний стан.

Виявлено, що мікро-РНК [[:en:Mir-873_microRNA_precursor_family|miR-873]], який, як виявлено приймає участь в статевій диференціації мозку<ref>{{Cite news|title=Influence of sex differences on microRNA gene regulation in disease|pages=3|first2=Mansoureh|last=Sharma|first=Salil|language=en|issue=1|volume=5|doi=10.1186/2042-6410-5-3|url=http://bsd.biomedcentral.com/articles/10.1186/2042-6410-5-3|pmid=24484532|pmc=PMC3912347|issn=2042-6410|accessdate=2021-01-21|date=2014|work=Biology of Sex Differences|last2=Eghbali}}</ref> недоекспресується <ref>{{Cite news|title=MicroRNA-873 acts as a tumor suppressor in esophageal cancer by inhibiting differentiated embryonic chondrocyte expressed gene 2|first2=Peirong|first6=Baolan|last5=Song|first5=Shaofang|last4=Li|first4=Heng|last3=Li|first3=Shaohong|last2=Zhang|last=Liang|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753332218313994|first=Yuqiang|language=en|volume=105|pages=582–589|doi=10.1016/j.biopha.2018.05.152|issn=0753-3322|accessdate=2021-01-21|date=2018-09-01|work=Biomedicine & Pharmacotherapy|last6=Lu}}</ref>при раку стравоходу і може діяти як ген-супресор пухлини шляхом прямого впливу на DEC2.

Стан гіпоксії посилює експресію<ref>{{Cite news|title=Identification of Functional Hypoxia Response Elements in the Promoter Region of the DEC1 and DEC2 Genes|first2=Takeshi|first6=Yukio|last5=Honda|first5=Hiroaki|last4=Nishiyama|first4=Masahiko|last3=Tanimoto|first3=Keiji|last2=Kawamoto|last=Miyazaki|url=https://doi.org/10.1074/jbc.M204938200|first=Kazuko|issue=49|volume=277|pages=47014–47021|doi=10.1074/jbc.m204938200|issn=0021-9258|accessdate=2021-01-21|date=2002-12|work=Journal of Biological Chemistry|last6=Kato}}</ref> мРНК DEC2 і DEC1 в хондрогенних клітинах лінії ATDC5, HEK293 і в популяції клітин HeLa.


== Література ==
== Література ==

Версія за 13:06, 21 січня 2021

BHLHE41
Ідентифікатори
Символи BHLHE41, DEC2, SHARP1, BHLHe41, HDEC2, SHARP-1, BHLHB3, Basic Helix-Loop-Helix Family Member E41, Basic Helix-Loop-Helix Family, Member E41, Class E Basic Helix-Loop-Helix Protein 41, Class B Basic Helix-Loop-Helix Protein 3, Basic Helix-Loop-Helix Domain Containing, Class B, 3, Differentially Expressed In Chondrocytes 2, Differentially Expressed In Chondrocytes Protein 2, Enhancer-Of-Split And Hairy-Related Protein 1, FNSS1
Зовнішні ІД OMIM: 606200 MGI: 1930704 HomoloGene: 137401 GeneCards: BHLHE41
Шаблон експресії
Більше даних
Ортологи
Види Людина Миша
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (мРНК)
NM_030762
NM_001271768
NM_024469
RefSeq (білок)
NP_110389
NP_001258697
NP_077789
Локус (UCSC) Хр. 12: 26.12 – 26.13 Mb Хр. 6: 145.8 – 145.81 Mb
PubMed search [1] [2]
Вікідані
Див./Ред. для людейДив./Ред. для мишей

BHLHE41 (англ. Basic helix-loop-helix family member e41) – білок, який кодується однойменним геном, розташованим у людей на короткому плечі 12-ї хромосоми.[3] Довжина поліпептидного ланцюга білка становить 482 амінокислот, а молекулярна маса — 50 498[4]. Важливим парологом цього гена є BHLHE40. Працює як корепресор RXR.

Послідовність амінокислот
1020304050
MDEGIPHLQERQLLEHRDFIGLDYSSLYMCKPKRSMKRDDTKDTYKLPHR
LIEKKRRDRINECIAQLKDLLPEHLKLTTLGHLEKAVVLELTLKHLKALT
ALTEQQHQKIIALQNGERSLKSPIQSDLDAFHSGFQTCAKEVLQYLSRFE
SWTPREPRCVQLINHLHAVATQFLPTPQLLTQQVPLSKGTGAPSAAGSAA
APCLERAGQKLEPLAYCVPVIQRTQPSAELAAENDTDTDSGYGGEAEARP
DREKGKGAGASRVTIKQEPPGEDSPAPKRMKLDSRGGGSGGGPGGGAAAA
AAALLGPDPAAAAALLRPDAALLSSLVAFGGGGGAPFPQPAAAAAPFCLP
FCFLSPSAAAAYVQPFLDKSGLEKYLYPAAAAAPFPLLYPGIPAPAAAAA
AAAAAAAAAAAFPCLSSVLSPPPEKAGAAAATLLPHEVAPLGAPHPQHPH
GRTHLPFAGPREPGNPESSAQEDPSQPGKEAP

Кодований геном білок за функцією належить до репресорів. Задіяний у таких біологічних процесах, як транскрипція, негативна регуляція транскрипції, циркадних ритмів, нейрогенезу та диференціювання клітин. Білок має сайт для зв'язування з ДНК, специфічної для РНК-полімерази II.

Локалізований у ядрі. Високо виражений в скелетних м'язах і головному мозку, помірно виражений в підшлунковій залозі, серці, слабо виражений в плаценті, легких, печінці та нирках. Дефекти гену пов'язані з фенотипом короткого сну.

Вплив DEC2 на циркадні ритми

Циркадні ритми у ссавців регулюються водієм ритму, розташованим[5] в супрахіазматичному ядрі гіпоталамуса. DEC1 і DEC2 входять до сімейств генів, які беруть участь в петлі зворотного зв'язку[6] транскрипції-трансляції наряду з білками Clock і Bmal1, активуючих ген Per. Per у свою чергу разом з білком Cry інгібує транскрипцію Per, утворюючи авторегуляторну петлю. DEC1 і DEC2 разом пригнічують Clock/Bmal1-індуковану трансактивацію промотора Per1.

Вчені виявили, що люди з певними генними мутаціями в гені hDEC2 відчувають себе бадьорими після 4 годин сну. DEC2 є репресором транскрипції для експресії пептиду орексин. DEC2 пригнічує транскрипцію генів орексина[7] в іРНК, що призводить до зниження експресії або продукції орексина[8]. Це обумовлено так званою місенс-мутацією (англ. missense mutation), тобто точковою мутацією, в якій одна нуклеотидна заміна призводить до кодування іншої амінокислоти, різновин несинонімічної заміни. Місенс-мутація в DEC2 (заміна проліна в аргінін в 385 амінокислоті) асоційована з родинною хворобою нетривалого сну (англ. Familial Natural Short Sleepers[9] ).

Члени родини, які мають цю мутацію, спали[10] в середньому 6,25 годин, що в середньому на 1-1,5 годин менше ніж у середньостатистичної людини. Аналог цього гену у мишей під назвою hDEC2, у яких є аргінінова заміна проводила в бадьорому стані на 8% довше, ніж миші з версією проліна. Препро-орексин, збільшується в моделі мишей, які експресують мутантний hDEC2, який є білком-попередником нейропептиду орексин А і В.

Розвиток захворювань

Нокдаун DEC2 призводить до зниження експресії [11]фактору росту ендотелія судин (англ. Vascular endothelial growth factor) на 26.7% в модельній лінії клітин, що імітують гіпоксичний стан.

Виявлено, що мікро-РНК miR-873, який, як виявлено приймає участь в статевій диференціації мозку[12] недоекспресується [13]при раку стравоходу і може діяти як ген-супресор пухлини шляхом прямого впливу на DEC2.

Стан гіпоксії посилює експресію[14] мРНК DEC2 і DEC1 в хондрогенних клітинах лінії ATDC5, HEK293 і в популяції клітин HeLa.

Література

  • Garriga-Canut M., Roopra A., Buckley N.J. (2001). The basic helix-loop-helix protein, SHARP-1, represses transcription by a histone deacetylase-dependent and histone deacetylase-independent mechanism. J. Biol. Chem. 276: 14821—14828. PMID 11278948 DOI:10.1074/jbc.M011619200

Примітки

  1. Human PubMed Reference:.
  2. Mouse PubMed Reference:.
  3. HUGO Gene Nomenclature Commitee, HGNC:16617 (англ.) . Процитовано 11 вересня 2017.
  4. UniProt, Q9C0J9 (англ.) . Процитовано 11 вересня 2017.
  5. Moore, Robert Y.; Eichler, Victor B. (13 липня 1972). Loss of a circadian adrenal corticosterone rhythm following suprachiasmatic lesions in the rat. Brain Research (англ.). Т. 42, № 1. с. 201—206. doi:10.1016/0006-8993(72)90054-6. ISSN 0006-8993. Процитовано 21 січня 2021.
  6. Honma, Sato; Kawamoto, Takeshi; Takagi, Yumiko; Fujimoto, Katsumi; Sato, Fuyuki; Noshiro, Mitsuhide; Kato, Yukio; Honma, Ken-ichi (2002-10). Dec1 and Dec2 are regulators of the mammalian molecular clock. Nature (англ.). Т. 419, № 6909. с. 841—844. doi:10.1038/nature01123. ISSN 1476-4687. Процитовано 21 січня 2021.
  7. Hirano, Arisa; Hsu, Pei-Ken; Zhang, Luoying; Xing, Lijuan; McMahon, Thomas; Yamazaki, Maya; Ptáček, Louis J.; Fu, Ying-Hui (27 березня 2018). DEC2 modulates orexin expression and regulates sleep. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). Т. 115, № 13. с. 3434—3439. doi:10.1073/pnas.1801693115. ISSN 0027-8424. PMC 5879715. PMID 29531056. Процитовано 20 січня 2021.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  8. The DEC2 Gene and Sleep. News-Medical.net (англ.). 21 липня 2019. Процитовано 20 січня 2021.
  9. Human Sleep Behaviors (амер.). Процитовано 20 січня 2021.
  10. Gene Regulates Sleep Length. National Institutes of Health (NIH) (EN) . 31 травня 2015. Процитовано 20 січня 2021.
  11. Kusunose, Naoki; Akamine, Takahiro; Kobayashi, Yoshiyuki; Yoshida, Shigeo; Kimoto, Kenichi; Yasukochi, Sai; Matsunaga, Naoya; Koyanagi, Satoru; Ohdo, Shigehiro (1 листопада 2018). Contribution of the clock gene DEC2 to VEGF mRNA upregulation by modulation of HIF1α protein levels in hypoxic MIO-M1 cells, a human cell line of retinal glial (Müller) cells. Japanese Journal of Ophthalmology (англ.). Т. 62, № 6. с. 677—685. doi:10.1007/s10384-018-0622-5. ISSN 1613-2246. Процитовано 21 січня 2021.
  12. Sharma, Salil; Eghbali, Mansoureh (2014). Influence of sex differences on microRNA gene regulation in disease. Biology of Sex Differences (англ.). Т. 5, № 1. с. 3. doi:10.1186/2042-6410-5-3. ISSN 2042-6410. PMC 3912347. PMID 24484532. Процитовано 21 січня 2021.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  13. Liang, Yuqiang; Zhang, Peirong; Li, Shaohong; Li, Heng; Song, Shaofang; Lu, Baolan (1 вересня 2018). MicroRNA-873 acts as a tumor suppressor in esophageal cancer by inhibiting differentiated embryonic chondrocyte expressed gene 2. Biomedicine & Pharmacotherapy (англ.). Т. 105. с. 582—589. doi:10.1016/j.biopha.2018.05.152. ISSN 0753-3322. Процитовано 21 січня 2021.
  14. Miyazaki, Kazuko; Kawamoto, Takeshi; Tanimoto, Keiji; Nishiyama, Masahiko; Honda, Hiroaki; Kato, Yukio (2002-12). Identification of Functional Hypoxia Response Elements in the Promoter Region of the DEC1 and DEC2 Genes. Journal of Biological Chemistry. Т. 277, № 49. с. 47014—47021. doi:10.1074/jbc.m204938200. ISSN 0021-9258. Процитовано 21 січня 2021.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)

Див. також