• просвет эндоплазматического ретикулума • тример коллагена типа II • коллаген • внеклеточный матрикс • цитоплазма • базальная мембрана • внеклеточная • внеклеточная область • коллагенсодержащий внеклеточный матрикс
Биологический процесс
• процесс метаболизма протеогликанов • развитие центральной нервной системы • эндохондральная оссификация • дифференцировка хондроцитов • организация коллагеновых фибрилл • оссификация • морфогенез конечностей • развитие отических пузырьков • развитие хорды • негативная регуляция внешнего апоптотического сигнального пути в отсутствие лиганда • морфогенез сердца • морфогенез внутреннего уха • развитие внутреннего уха • тканевый гомеостаз • регуляция иммунного ответа • развитие хряща, участвующее в морфогенезе эндохондральной кости • сенсорное восприятие звука • развитие скелетной системы • катаболический процесс коллагена • регуляция экспрессии генов • развитие костей • организация внеклеточного матрикса • морфогенез скелетной системы • клеточный ответ на стимул BMP • зрительное восприятие • развитие неба • эмбрион морфогенез скелетных суставов • развитие хряща • формирование зачатка конечности • уплотнение хряща • переднее развитие головы
Источники: Amigo / QuickGO
Ортологи
Разновидность
Человек
Мышь
Entrez
1280
12824
Ансамбль
ENSG00000139219
ENSMUSG00000022483
UniProt
P02458
P28481
RefSeq (мРНК)
NM_001844 NM_033150
NM_001113515 NM_031163
RefSeq (белок)
NP_001835 NP_149162
NP_001106987 NP_112440
Расположение (UCSC)
Chr 12: 47.97 - 48 Мб
Chr 15: 97.98 - 98 Мб
PubMed поиск
[3]
[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека
Просмотр / редактирование мыши
Коллаген, тип II, альфа 1 (первичный остеоартрит, спондилоэпифизарная дисплазия, врожденная) , также известный как COL2A1 , представляет собой ген человека , который обеспечивает инструкции по производству про-альфа1 (II) цепи коллагена типа II .
СОДЕРЖАНИЕ
1 Функция
2 Связанные условия
3 ссылки
4 Дальнейшее чтение
5 Внешние ссылки
Функция [ править ]
Этот ген кодирует альфа-1 цепь коллагена типа II, фибриллярный коллаген, обнаруженный в хрящах и стекловидном теле глаза. Мутации в этом гене связаны с ахондрогенезом , хондродисплазией , семейным остеоартритом с ранним началом, врожденным SED , ахондрогенезом Лангера-Салдино , дисплазией Книста , синдромом Стиклера I типа и спондилоэпиметафизарной дисплазией типа Штрудвика . Кроме того, дефекты обработки хондрокальцина , кальций-связывающего белка, который является С-пропептидом этой молекулы коллагена, также связаны с хондродисплазией.. Для этого гена идентифицированы два транскрипта. [5]
Коллаген типа II, который придает структуру и прочность соединительным тканям , находится 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 клетки. После обработки эти молекулы покидают клетку и превращаются в длинные тонкие фибриллы, которые перекрестно связываются друг с другом в пространствах вокруг клеток. Поперечные сшивки приводят к образованию очень прочных зрелых коллагеновых волокон типа II.
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.
Связанные условия [ править ]
Achondrogenesis тип 2 : Несколько видов мутаций в гене COL2A1 ответственны за achondrogenesis, тип 2. Эти мутации могут включать недостающие фрагменты гена COL2A1, замещение аминокислоты строительных блоков глицина с другой аминокислотой, или изменяет эту причину важную части белка, которые следует исключить. Все эти мутации препятствуют нормальному производству зрелого коллагена типа II, что приводит к ахондрогенезу 2 типа, затрагивая ткани, богатые коллагеном типа II.
Платиспондильная летальная скелетная дисплазия, тип Торранса : Менее 10 мутаций в гене COL2A1 было идентифицировано у людей с платиспондиловой летальной скелетной дисплазией Торрансского типа. 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 коллагеновые волокна типа II. В результате клетки вырабатывают меньшее количество коллагена типа II. Вместо образования 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, сплющенные позвонки и короткие пальцы рук и ног.
Гипохондрогенез : несколько различных типов мутаций в гене COL2A1 ответственны за гипохондрогенез. Эти мутации могут включать в себя недостающие части гена COL2A1, замену строительного блока аминокислоты глицина другой аминокислотой или изменения, при которых не учитываются важные части белка. Все эти изменения препятствуют образованию зрелых трехцепочечных молекул коллагена типа II, что приводит к этому типу гипохондрогенеза за счет воздействия на ткани, богатые коллагеном типа II.
Дисплазия Кнаста : большинство мутаций, ответственных за дисплазию Кнаста, вызывают образование в клетке аномально коротких цепей коллагена про-альфа1 (II). Эти короткие цепи соединяются с более длинными цепями коллагена нормальной длины. Образующиеся аномальные молекулы коллагена II типа короче, чем обычно, что вызывает признаки и симптомы дисплазии Книста.
Спондилоэпиметафизарная дисплазия, тип Strudwick : все мутации в гене COL2A1, охарактеризованные на сегодняшний день, вызывают аминокислотный переход в про-альфа1 (II) цепи коллагена типа II; в частности, аминокислота глицин заменяется другой аминокислотой. Замена глицина другой аминокислотой в этой цепи ингибирует образование стабильных трехцепочечных молекул коллагена, похожих на веревку. Это приводит к спондилоэпиметафизарной дисплазии типа Strudwick, поражающей ткани, богатые коллагеном типа II.
Врожденная спондилоэпифизарная дисплазия. Врожденная спондилоэпиметафизная дисплазия может быть вызвана несколькими типами мутаций в гене COL2A1. Эти мутации могут привести к неправильной замене аминокислоты в цепи про-альфа1 (II) или к образованию аномально короткой цепи про-альфа1 (II). Все эти изменения препятствуют образованию зрелых трехцепочечных молекул коллагена типа II, что приводит к этому типу врожденной спондилоэпиметафизарной дисплазии, затрагивая ткани, богатые коллагеном типа II.
Спондилопериферическая дисплазия : мутации, вызывающие спондилопериферическую дисплазию, приводят к образованию аномально короткой цепи про-альфа1 (II), которая не может быть включена в коллагеновые волокна типа II. В результате клетки вырабатывают меньшее количество коллагена типа II. Вместо образования 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 : несколько мутаций в гене COL2A1 приводят к образованию аномально короткого белка, который не может быть включен в коллагеновое волокно типа II. Однако большинство мутаций в COL2A1, вызывающих синдром Стиклера, имеют сигнал преждевременной остановки в одной копии гена. Из-за этого клетки производят только половину нормального количества коллагеновых цепей про-альфа 1 (II). Эта нехватка приводит к недостаточной выработке коллагена типа II в хрящах, вызывая симптомы синдрома Стиклера, COL2A1.
Другие заболевания с повышенным риском из-за вариаций гена COL2A1: вариации в гене COL2A1 могут увеличивать риск развития остеоартрита (ОА), дегенеративного заболевания суставного хряща, у некоторых людей. Вариации этого гена приводят к аминокислотным изменениям в цепи про-альфа1 (II) коллагена типа II. Считается, что эти изменения в коллагеновых волокнах суставов играют роль в износе суставного хряща, что приводит к появлению признаков и симптомов остеоартрита.
Ссылки [ править ]
^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000139219 - Ensembl , май 2017 г.
^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000022483 - Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ген Entrez: коллаген COL2A1, тип II, альфа 1 (первичный остеоартрит, спондилоэпифизарная дисплазия, врожденная)» .
Дальнейшее чтение [ править ]
Чан Д., Коул В. Г., Чоу К. В., Мундлос С., Бейтман Дж. Ф. (январь 1995 г.). «Мутация COL2A1 в ахондрогенезе типа II приводит к замене коллагена типа II на коллагены типа I и III в хряще» . Журнал биологической химии . 270 (4): 1747–53. DOI : 10.1074 / jbc.270.4.1747 . PMID 7829510 .
Чеа К.С., Стокер Н.Г., Гриффин Дж. Р., Гросвельд Ф. Г., Соломон Э. (май 1985 г.). «Идентификация и характеристика гена коллагена человека типа II (COL2A1)» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 82 (9): 2555–9. Bibcode : 1985PNAS ... 82.2555C . DOI : 10.1073 / pnas.82.9.2555 . PMC 397602 . PMID 3857598 .
Доносо Л.А., Эдвардс А.О., Фрост А.Т., Риттер Р., Ахмад Н., Врабек Т., Роджерс Дж., Мейер Д., Парма С. (2003). «Клиническая вариабельность синдрома Стиклера: роль экзона 2 гена коллагена COL2A1». Обзор офтальмологии . 48 (2): 191–203. DOI : 10.1016 / S0039-6257 (02) 00460-5 . PMID 12686304 .
Fernandes RJ, Wilkin DJ, Weis MA, Wilcox WR, Cohn DH, Rimoin DL, Eyre DR (июль 1998 г.). «Включение структурно дефектного коллагена типа II в хрящевой матрикс при узловой хондродисплазии». Архивы биохимии и биофизики . 355 (2): 282–90. DOI : 10.1006 / abbi.1998.0745 . PMID 9675039 .
Икеда Т., Мабучи А., Фукуда А., Каваками А., Рио Й, Ямамото С., Миёси К., Хага Н., Хираока Х, Такатори Й, Кавагути Х, Накамура К., Икегава С. (июль 2002 г.). «Анализ ассоциации однонуклеотидных полиморфизмов в хрящевых генах коллагена с остеоартритом коленного и тазобедренного суставов в популяции Японии». Журнал исследований костей и минералов . 17 (7): 1290–6. DOI : 10,1359 / jbmr.2002.17.7.1290 . PMID 12096843 . S2CID 31291501 .
Körkkö J, Cohn DH, Ala-Kokko L, Krakow D, Prockop DJ (май 2000 г.). «Широко распространенные мутации в гене COL2A1 вызывают ахондрогенез II типа / гипохондрогенез». 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 . PMID 10797431 .
Meulenbelt I, Bijkerk C, De Wildt SC, Miedema HS, Breedveld FC, Pols HA, Hofman A, Van Duijn CM, Slagboom PE (сентябрь 1999 г.). «Гаплотипический анализ трех полиморфизмов гена COL2A1 и ассоциаций с генерализованным радиологическим остеоартритом» . Анналы генетики человека . 63 (Pt 5): 393–400. DOI : 10.1046 / j.1469-1809.1999.6350393.x . PMID 10735581 . S2CID 21918163 .
Мортье Г.Р., Вейс М., Нютинк Л., Кинг Л.М., Уилкин Д.Д., Де Паэпе А., Лахман Р.С., Римоин Д.Л., Эйр Д.Р., Кон Д.Х. (апрель 2000 г.). «Отчет о пяти новых и одной повторяющейся мутации COL2A1 с анализом корреляции генотип-фенотип у пациентов с летальным заболеванием коллагена II типа» . Журнал медицинской генетики . 37 (4): 263–71. DOI : 10.1136 / jmg.37.4.263 . PMC 1734564 . PMID 10745044 .
Ричардс AJ, Багули DM, Йейтс JR, Lane C, Nicol M, Harper PS, Scott JD, Snead MP (ноябрь 2000 г.). «Вариации фенотипа стекловидного тела при синдроме Стиклера могут быть вызваны различными аминокислотными заменами в позиции X тройной спирали коллагена Gly-XY типа II» . Американский журнал генетики человека . 67 (5): 1083–94. DOI : 10.1016 / S0002-9297 (07) 62938-3 . PMC 1288550 . PMID 11007540 .
Депутат Снида, Йетс-младший (май 1999 г.). «Клиническая и молекулярная генетика синдрома Стиклера» . Журнал медицинской генетики . 36 (5): 353–9. doi : 10.1136 / jmg.36.5.353 (неактивен 2021-01-14). PMC 1734362 . PMID 10353778 .CS1 maint: DOI неактивен с января 2021 г. ( ссылка )
Tiller GE, Polumbo PA, Weis MA, Bogaert R, Lachman RS, Cohn DH, Rimoin DL, Eyre DR (сентябрь 1995 г.). «Доминирующие мутации в гене коллагена типа II, COL2A1, вызывают спондилоэпиметафизарную дисплазию, тип Strudwick». Генетика природы . 11 (1): 87–9. DOI : 10.1038 / ng0995-87 . PMID 7550321 . S2CID 24826973 .
Тайсоу К., Сондерс Дж., Уайт Л., Хиллз Н., Никол М., Эванс Дж., Коул Т., Чепмен С., Поуп FM (сентябрь 2003 г.). «Замена глицина на аспарагиновую кислоту COL2A1 в семье с вариантом Strudwick спондилоэпиметафизарной дисплазии» . QJM . 96 (9): 663–71. DOI : 10.1093 / qjmed / hcg112 . PMID 12925722 .
Weis MA, Wilkin DJ, Kim HJ, Wilcox WR, Lachman RS, Rimoin DL, Cohn DH, Eyre DR (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. DOI : 10.1074 / jbc.273.8.4761 . PMID 9468540 .
Wilkin DJ, Artz AS, South S, Lachman RS, Rimoin DL, Wilcox WR, McKusick VA, Stratakis CA, Francomano CA, Cohn DH (июль 1999 г.). «Небольшие делеции в тройной спирали коллагена II типа вызывают самую сильную дисплазию» . 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 . PMID 10406661 .
Забель Б., Гильберт К., Штесс Х, Суперти-Фурга А, Шпрангер 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-П . PMID 8723097 .
Занкл А., Нойман Л., Игнатиус Дж., Никкельс П., Шрандер-Штумпель С., Мортье Дж., Омран Х., Райт М., Гильберт К., Бонафе Л., Шпрангер Дж., Забель Б., Суперти-Фурга А (февраль 2005 г.). «Доминирующие отрицательные мутации в С-пропептиде COL2A1 вызывают платиспондилированную летальную скелетную дисплазию торрансионного типа и определяют новое подсемейство в рамках коллагенопатий 2 типа». Американский журнал медицинской генетики Часть А . 133A (1): 61–7. DOI : 10.1002 / ajmg.a.30531 . PMID 15643621 . S2CID 24925027 .
Zankl A, Zabel B, Hilbert K, Wildhardt G, Cuenot S, Xavier B, Ha-Vinh R, Bonafé L, Spranger J, Superti-Furga A (август 2004 г.). «Спондилопериферическая дисплазия вызвана усекающими мутациями в С-пропептиде COL2A1». Американский журнал медицинской генетики Часть А . 129A (2): 144–8. DOI : 10.1002 / ajmg.a.30222 . PMID 15316962 . S2CID 22472125 .
Внешние ссылки [ править ]
GeneReviews / NCBI / NIH / UW запись о синдроме Стиклера
