Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

BRCA2 и BRCA2 ( / ˌ б г æ к ə т ¯u / [5] ) являются человеческий ген и его белковый продукт, соответственно. Официальный символ (BRCA2, курсив для гена, ненастоящий для белка) и официальное название (первоначально рак груди 2 ; в настоящее время BRCA2, связанный с репарацией ДНК ) поддерживаются Комитетом по номенклатуре генов HUGO . Один альтернативный символ, FANCD1 , распознает его связь с белковым комплексом FANC . Ортологи, обозначенные как Brca2 и Brca2, обычны у других видов позвоночных . [6] [7] BRCA2 - это ген-супрессор опухоли человека [8] [9] (в частности, ген-опекун ), обнаруженный у всех людей; его белок , также называемый синонимом белка восприимчивости к раку груди 2 типа , отвечает за восстановление ДНК. [10]

BRCA2 и BRCA1 обычно экспрессируются в клетках груди и других тканей, где они помогают восстанавливать поврежденную ДНК или разрушать клетки, если ДНК не может быть восстановлена. Они участвуют в восстановлении хромосомных повреждений и играют важную роль в безошибочном восстановлении двухцепочечных разрывов ДНК. [11] [12] Если сам BRCA1 или BRCA2 поврежден мутацией BRCA , поврежденная ДНК не восстанавливается должным образом, и это увеличивает риск рака груди . [13] [14] BRCA1 и BRCA2были описаны как «гены предрасположенности к раку груди» и «белки предрасположенности к раку груди». Преобладающий аллель имеет нормальную функцию подавления опухоли, тогда как мутации с высокой пенетрантностью в этих генах вызывают потерю функции подавления опухоли, что коррелирует с повышенным риском рака груди. [15]

Ген BRCA2 расположен на длинном (q) плече хромосомы 13 в положении 12.3 (13q12.3). [16] Человеческий эталонный ген BRCA 2 содержит 27 экзонов, а кДНК имеет 10 254 пары оснований [17], кодирующих белок из 3418 аминокислот. [18] [19]

Функция [ править ]

Рекомбинационная репарация двухцепочечных повреждений ДНК - некоторые ключевые шаги. ATM (ATM) - это протеинкиназа, которая рекрутируется и активируется двухцепочечными разрывами ДНК . Повреждения двухцепочечной ДНК также активируют основной комплекс анемии Фанкони (FANCA / B / C / E / F / G / L / M). [20] Основной комплекс FA моноубиквитинирует нижележащие мишени FANCD2 и FANCI. [21] ATM активирует (фосфорилирует) CHEK2, а FANCD2 [22] CHEK2 фосфорилирует BRCA1. [23] Убихинированные комплексы FANCD2 с BRCA1 и RAD51 . [24]Белок PALB2 действует как концентратор [25], объединяющий BRCA1, BRCA2 и RAD51 в месте двухцепочечного разрыва ДНК, а также связывается с RAD51C, членом паралогического комплекса RAD51 RAD51B - RAD51C - RAD51D - XRCC2 (BCDX2 ). Комплекс BCDX2 отвечает за рекрутирование или стабилизацию RAD51 в местах повреждения. [26] RAD51 играет важную роль в гомологичных рекомбинационныхрепарация ДНК во время репарации двухцепочечного разрыва. В этом процессе имеет место АТФ-зависимый обмен цепями ДНК, при котором одна цепь вторгается в спаренные по основанию цепи гомологичных молекул ДНК. RAD51 участвует в поиске гомологии и стадиях спаривания цепей этого процесса.

Хотя структуры генов BRCA1 и BRCA2 сильно различаются, по крайней мере некоторые функции взаимосвязаны. Эти белки из обоего генов необходимы для восстановления поврежденной ДНК (рис рекомбинационных этапов ремонта). BRCA2 связывает одноцепочечную ДНК и напрямую взаимодействует с рекомбиназой RAD51 для стимуляции [27] и поддержания [28] инвазии цепи, жизненно важного этапа гомологичной рекомбинации . Локализация RAD51 в двухцепочечном разрыве ДНК требует образования комплекса BRCA1-PALB2-BRCA2. PALB2 (партнер и локализатор BRCA2) [29]может действовать синергетически с химерой BRCA2 (названной пикколо или piBRCA2), чтобы дополнительно способствовать инвазии цепи. [30] Эти разрывы могут быть вызваны естественным и медицинским излучением или другим воздействием окружающей среды, но также могут происходить, когда хромосомы обмениваются генетическим материалом во время особого типа деления клеток, которое приводит к образованию сперматозоидов и яйцеклеток ( мейоз ). Двухцепочечные разрывы также возникают во время восстановления поперечных связей ДНК. Восстанавливая ДНК, эти белки играют роль в поддержании стабильности генома человека и предотвращают опасные перестройки генов, которые могут привести к гематологическим и другим видам рака.

Было показано, что BRCA2 играет решающую роль в защите от MRE11- зависимой нуклеолитической деградации обращенных вилок , которые образуются во время остановки вилки репликации ДНК (вызванной препятствиями, такими как мутации, интеркалирующие агенты и т. Д.). [31]

Подобно BRCA1, BRCA2, вероятно, регулирует активность других генов и играет важную роль в развитии эмбриона.

Клиническое значение [ править ]

Некоторые разновидности гена BRCA2 увеличивают риск рака груди как части наследственного синдрома рака груди и яичников . Исследователи идентифицировали сотни мутаций в гене BRCA2, многие из которых вызывают повышенный риск рака. Мутации BRCA2 обычно представляют собой вставки или делеции небольшого числа пар оснований ДНК в гене. В результате этих мутаций белковый продукт гена BRCA2 является ненормальным и не функционирует должным образом. Исследователи считают, что дефектный белок BRCA2 не может исправить повреждение ДНК, которое происходит по всему геному. В результате увеличивается количество мутаций из-за подверженного ошибкам синтеза трансфузии. повреждение ДНК в прошлом, и некоторые из этих мутаций могут вызывать неконтролируемое деление клеток и образование опухоли.

Люди, у которых есть две мутировавшие копии гена BRCA2, имеют один тип анемии Фанкони . Это состояние вызвано чрезвычайно низким уровнем белка BRCA2 в клетках, что способствует накоплению поврежденной ДНК. Пациенты с анемией Фанкони предрасположены к нескольким типам лейкемии (типу рака клеток крови); солидные опухоли, особенно головы, шеи, кожи и репродуктивных органов; и подавление костного мозга (снижение производства клеток крови, что приводит к анемии). У женщин, унаследовавших дефектный ген BRCA1 или BRCA2, риск рака груди и яичников настолько высок и кажется настолько избирательным, что многие носители мутации предпочитают проходить профилактическую операцию. Было много предположений, объясняющих столь явно поразительную тканевую специфичность. Основные факторы, определяющие место возникновения BRCA1- и BRCA2-ассоциированного наследственного рака, связаны с тканевой специфичностью патогена рака, агента, вызывающего хроническое воспаление, или канцерогена. Ткань-мишень может иметь рецепторы для патогена, избирательно подвергаться воздействию канцерогенов и инфекционного процесса. Врожденный геномный дефицит нарушает нормальные реакции и усугубляет восприимчивость к болезням органов-мишеней. Эта теория также соответствует данным для нескольких супрессоров опухолей помимо BRCA1 или BRCA2.Основным преимуществом этой модели является то, что она предполагает, что помимо профилактической хирургии есть еще несколько вариантов.[32]

Помимо рака груди у мужчин и женщин, мутации в BRCA2 также приводят к повышенному риску рака яичников , маточных труб , предстательной железы и поджелудочной железы . В некоторых исследованиях мутации в центральной части гена были связаны с более высоким риском рака яичников и более низким риском рака простаты, чем мутации в других частях гена. Несколько других типов рака также наблюдались в некоторых семьях с мутациями BRCA2.

В целом, сильно унаследованные генные мутации (включая мутации в BRCA2) составляют лишь 5-10% случаев рака груди; конкретный риск заболеть раком груди или другого рака для любого, у кого есть мутация BRCA2, зависит от многих факторов. [33]

История [ править ]