Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
COL4A1
Белок COL4A1 PDB 1li1.png
Доступные конструкции
PDBОртолог поиск: PDBe RCSB
Список идентификационных кодов PDB

1LI1

Идентификаторы
ПсевдонимыCOL4A1 , HANAC, ICH, POREN1, arresten, BSVD, RATOR, альфа 1 коллагена IV типа, альфа 1 цепь коллагена IV типа, BSVD1, PADMAL, COL4A1s
Внешние идентификаторыOMIM : 120130 MGI : 88454 HomoloGene : 20437 GeneCards : COL4A1
Расположение гена ( человек )
Хромосома 13 (человек)
Chr.Хромосома 13 (человека) [1]
Хромосома 13 (человек)
Геномное расположение COL4A1
Геномное расположение COL4A1
Группа13q34Начинать110 148 963 п.н. [1]
Конец110 307 157 п.н. [1]
Расположение гена ( Мышь )
Хромосома 8 (мышь)
Chr.Хромосома 8 (мышь) [2]
Хромосома 8 (мышь)
Геномное расположение COL4A1
Геномное расположение COL4A1
Группа8 A1.1 | 8 5,53 смНачинать11 198 423 п.н. [2]
Конец11 312 826 п.н. [2]
Паттерн экспрессии РНК
PBB GE COL4A1 211980 в формате fs.png

PBB GE COL4A1 211981 в fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология
Молекулярная функция• компонент внеклеточного матрикса, придающий эластичность
• структурный компонент внеклеточного матрикса
• связывание с белком GO: 0001948
• связывание тромбоцитарного фактора роста
• структурный компонент внеклеточного матрикса, придающий прочность на разрыв
Сотовый компонент• коллаген
• просвет эндоплазматического ретикулума
• внеклеточный матрикс
• тример коллагена IV типа
• внеклеточная область
• базальная мембрана
• внеклеточный
• внеклеточный матрикс, содержащий коллаген
Биологический процесс• канальцах почек морфогенез
• эпителиальной клеточной дифференцировки
• морфогенез кровеносных сосудов
• внеклеточного организация матрицы
• развитие мозга
• Развитие нервно - мышечного соединения
• ангиогенез
• ретиналь морфогенез кровеносных сосудов
• организация базальной мембраны
• ветвление участвует в кровеносном сосуде морфогенез
• коллагена катаболический процесс
• клеточный ответ на амино- кислотный стимул
• сигнальный путь рецептора тирозинкиназы, активируемого коллагеном
Источники: Amigo / QuickGO
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez

1282

12826

Ансамбль

ENSG00000187498

ENSMUSG00000031502

UniProt

P02462

P02463

RefSeq (мРНК)

NM_001845
NM_001303110

NM_009931

RefSeq (белок)

NP_001290039
NP_001836

NP_034061

Расположение (UCSC)Chr 13: 110.15 - 110.31 МбChr 8: 11.2 - 11.31 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Коллаген альфа-1 (IV) , цепь (COL4A1) представляет собой белок , который у человека кодируется COL4A1 гена на хромосоме 13 . [5] [6] Он повсеместно экспрессируется во многих тканях и типах клеток. [7] COL4A1 является субъединицей коллагена IV типа и играет роль в ангиогенезе . [8] Мутации в гене связаны с заболеваниями мозга , мышц , почек , глаз и сердечно-сосудистой системы . [9] [10] [11] [12]Ген COL4A1 также содержит один из 27 SNP, связанных с повышенным риском ишемической болезни сердца . [13]

Структура [ править ]

Джин [ править ]

Ген COL4A1 находится на хромосоме 13 в полосе 13q34 и содержит 54 экзона . [5] Этот ген продуцирует 2 изоформы путем альтернативного сплайсинга . [14]

Белок [ править ]

COL4A1 принадлежит к семейству коллагенов IV типа и содержит три домена: короткий N-концевой домен, длинный трехспиральный 7S домен в его центре и неколлагеновый 1 (NC1) домен на его C-конце . [14] [15] Тройной спиральный домен содержит прерванные повторы GXY, которые, как предполагается, обеспечивают гибкость домена. [14] Домен NC1 состоит из двух тримерных колпачков, каждая из которых содержит два фрагмента альфа 1 и один фрагмент альфа 2, которые образуют шестиконечный пропеллер, расположенный вокруг осевого туннеля. Взаимодействие между этими двумя крышками происходит вдоль большой плоской границы раздела и стабилизируется ковалентной поперечной связью между цепями альфа 1 и альфа 2 через две крышки.[15]

Функция [ править ]

Коллаген IV типа является основным структурным компонентом базальных мембран , который содержит два или три белка COL4A1. [9] Таким образом, COL4A1 широко распространен и обнаружен во всех типах базальных мембран. [10] NC1 домен COL4A1 является важной антиангиогенной молекулой, контролирующей образование новых капилляров . [16] NC1 связывается с интегрином α1β1 и ингибирует специфические пути передачи сигналов интегрина в эпителиальных клетках сосудов. Он также регулирует экспрессию HIF-1α и VEGF , предположительно путем ингибирования сигнального каскада MAPK . Эти данные могут объяснить противоопухолевую функцию NC1. [17]

Клиническое значение [ править ]

Мутации в COL4A1 экзонов 24 и 25 связаны с HANAC ( аутосомно - доминантной наследственной ангиопатии с нефропатией , аневризмы , и мышечные судороги ). [18] Кроме того , было подтверждено , что мутации в COL4A1 гена происходит у некоторых пациентов с Porencephaly и schizencephaly . [19] [20]

Было обнаружено, что у людей новая мутация гена COL4A1, кодирующего коллаген типа IV, связана с аутосомно-доминантной врожденной катарактой в китайской семье. Эта мутация не была обнаружена у здоровых членов семьи или у 200 неродственных контролей. В этом исследовании анализ последовательности подтвердил, что аминокислотный остаток Gly782 является высококонсервативным. [11] Этот отчет о новой мутации в гене COL4A1 является первым сообщением о несиндромальной аутосомно-доминантной врожденной катаракте, которое подчеркивает важную роль коллагена IV типа в физиологических и оптических свойствах хрусталика. [11]

Кроме того, в области сердечно-сосудистой системы области COL4A1 и COL4A2 на хромосоме 13q34 представляют собой высоко реплицируемый локус ишемической болезни сердца. В нормальной стенке артерий коллаген IV типа ингибирует пролиферацию гладкомышечных клеток. Соответственно, было продемонстрировано, что экспрессия белка коллагена типа IV в клетках гладких мышц сосудов человека регулируется как белком SMAD3, так и опосредованной TGFβ стимуляцией мРНК. [12] В целом был сделан вывод, что патогенез ишемической болезни сердца может регулироваться генами COL4A1 и COL4A2. [12]

Также сообщалось об аутосомно-рецессивной энцефалопатии, связанной с мутациями в этом гене. [21]

Клинический маркер [ править ]

Мультилокусное исследование генетической шкалы риска, основанное на комбинации 27 локусов, включая ген COL4A1, выявило лиц с повышенным риском как эпизодов, так и рецидивов ИБС, а также усиление клинической пользы от терапии статинами. Исследование было основано на когортном исследовании сообщества (исследование Malmo Diet and Cancer) и четырех дополнительных рандомизированных контролируемых исследованиях когорт первичной профилактики (JUPITER и ASCOT) и когорт вторичной профилактики (CARE и PROVE IT-TIMI 22). [13]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000187498 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000031502 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Soininen R, Хак-Risku Т, Prockop ди - джей, Трюггвасон К (декабрь 1987). «Полная первичная структура альфа-1-цепи коллагена базальной мембраны человека (тип IV)» . Письма FEBS . 225 (1–2): 188–94. DOI : 10.1016 / 0014-5793 (87) 81155-9 . PMID 3691802 . 
  6. ^ «Энтрез Ген: коллаген COL4A1, тип IV, альфа 1» .
  7. ^ «BioGPS - ваша система генного портала» . biogps.org . Проверено 11 октября 2016 .
  8. ^ Пэн, Гуйчэн; Линь, Маохуань; Чжан, Кун; Чен, Цзе; Ван, Ифан; Ян, Ю; Ван, Цзинфэн; Хуан, Хуэй (19.06.2013). «Гемоглобин A1c может идентифицировать больше профиля сердечно-сосудистых и метаболических рисков у китайского населения с отрицательным OGTT» . Международный журнал медицинских наук . 10 (8): 1028–1034. DOI : 10.7150 / ijms.5905 . ISSN 1449-1907 . PMC 3691802 . PMID 23801890 .   
  9. ^ а б Пэн Г, Лин М, Чжан К., Чен Дж, Ван И, Ян Й, Ван Дж, Хуанг Х (2013-06-19). «Гемоглобин A1c может выявить более высокий профиль сердечно-сосудистых и метаболических рисков у OGTT-отрицательного населения Китая» . Международный журнал медицинских наук . 10 (8): 1028–34. DOI : 10.7150 / ijms.5905 . PMC 3691802 . PMID 23801890 .  
  10. ^ a b Пейссел Б., Гэн Л., Каллури Р., Каштан С., Реннке Г. Г., Галло Г. Р., Йошиока К., Сан М. Дж., Хадсон Б. Г., Нейлсон Е. Г. (октябрь 1995 г.) «Сравнительное распределение цепей коллагена альфа 1 (IV), альфа 5 (IV) и альфа 6 (IV) в нормальных тканях взрослого человека и плода, а также в почках пациентов с синдромом Х-сцепленного Альпорта» . Журнал клинических исследований . 96 (4): 1948–57. DOI : 10.1172 / JCI118241 . PMC 185832 . PMID 7560087 .  
  11. ^ а б в Ся XY, Ли Н, Цао X, Ву QY, Ли Т.Ф., Чжан Ц., Ли WW, Цуй YX, Ли XJ, Сюэ CY (01.01.2014) «Новая мутация гена COL4A1 приводит к аутосомно-доминантной несиндромальной врожденной катаракте в китайской семье» . BMC Medical Genetics . 15 : 97. DOI : 10,1186 / s12881-014-0097-2 . PMC 4236509 . PMID 25124159 .  
  12. ^ a b c Turner AW, Nikpay M, Silva A, Lau P, Martinuk A, Linseman TA, Soubeyrand S, McPherson R (октябрь 2015 г.). «Функциональное взаимодействие между локусами риска COL4A1 / COL4A2 и SMAD3 для ишемической болезни сердца». Атеросклероз . 242 (2): 543–52. DOI : 10.1016 / j.atherosclerosis.2015.08.008 . PMID 26310581 . 
  13. ^ a b Mega JL, Stitziel NO, Smith JG, Chasman DI, Caulfield MJ, Devlin JJ, Nordio F, Hyde CL, Cannon CP, Sacks FM, Poulter NR, Sever PS, Ridker PM, Braunwald E, Melander O, Kathiresan S , Sabatine MS (июнь 2015 г.). «Генетический риск, события ишемической болезни сердца и клиническая польза от терапии статинами: анализ испытаний первичной и вторичной профилактики» . Ланцет . 385 (9984): 2264–71. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (14) 61730-X . PMC 4608367 . PMID 25748612 .  
  14. ^ a b c «COL4A1 - предшественник цепи коллагена альфа-1 (IV) - Homo sapiens (Human) - ген и белок COL4A1» . www.uniprot.org . Проверено 11 октября 2016 .
  15. ^ a b Чем, Мануэль Э .; Генрих, Стефан; Хубер, Роберт; Райс, Альберт; Манн, Карлхайнц; Кюн, Клаус; Тимпл, Руперт; Буренков, Глеб П .; Бартуник, Ханс Д. (2002-05-14). «Кристаллическая структура 1.9-A неколлагенового (NC1) домена коллагена IV плаценты человека демонстрирует стабилизацию за счет нового типа ковалентной поперечной связи Met-Lys» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (10): 6607–6612. DOI : 10.1073 / pnas.062183499 . ISSN 0027-8424 . PMC 124450 . PMID 12011424 .   
  16. ^ Maragoudakis М, Missirlis Е, Karakiulakis Г.Д., Sarmonica М, Bastakis М, Tsopanoglou Н (январь 1993 г.). «Биосинтез базальной мембраны как мишень для разработки ингибиторов ангиогенеза с противоопухолевыми свойствами». Kidney International . 43 (1): 147–50. DOI : 10.1038 / ki.1993.24 . PMID 7679456 . 
  17. ^ Sudhakar А, Р Нюберг, Keshamouni В.Г., Mannam А.П., Ли Дж, Сугимото Н, Косгроув D, Kalluri R (октябрь 2005 г.). «Домен NC1 коллагена альфа1 типа IV человека проявляет отчетливую антиангиогенную активность, опосредованную интегрином альфа1бета1» . Журнал клинических исследований . 115 (10): 2801–10. DOI : 10.1172 / JCI24813 . PMC 1199529 . PMID 16151532 .  
  18. ^ Plaisier Е, Gribouval О, Alamowitch S, Mougenot В, Просто С, Verpont МС, Марро В, Desmettre Т, Коэн С.Ю., Рулла Е, Dracon М, Fardeau М, Ван Agtmael Т, Kerjaschki Д, Antignac С, Ронок Р ( Декабрь 2007 г.). «Мутации COL4A1 и наследственная ангиопатия, нефропатия, аневризмы и мышечные судороги». Медицинский журнал Новой Англии . 357 (26): 2687–95. DOI : 10.1056 / NEJMoa071906 . PMID 18160688 . 
  19. ^ Йонеды У, Haginoya К, Като М, Осака Н, Yokochi К, Arai Н, Kakita А, Ямамото Т, Оцуки Y, Shimizu S, Вада Т, Койяма Н, Мино Y, Kondo N, Такахаши S, Hirabayashi S, Таканаши Дж., Окумура А., Кумагаи Т., Хираи С., Набетани М., Сайто С., Хаттори А., Ямасаки М., Кумакура А., Суго И., Нишияма К., Миятаке С., Цурусаки Ю., Дои Х, Мияке Н., Мацумото Н., Сайцу Х ( Январь 2013). «Фенотипический спектр мутаций COL4A1: от порэнцефалии до шизэнцефалии». Анналы неврологии . 73 (1): 48–57. DOI : 10.1002 / ana.23736 . PMID 23225343 . 
  20. ^ Смигел R, Cabala М, Jakubiak А, Кодера Н, Sasiadek МДж, Мацумото N, Sasiadek М.М., Saitsu Н (апрель 2016). «Новая мутация COL4A1 у младенца с тяжелым дисморфическим синдромом с шизэнцефалией, перивентрикулярными кальцификациями и катарактой, напоминающей врожденную инфекцию». Исследование врожденных дефектов. Часть A, Клиническая и молекулярная тератология . 106 (4): 304–7. DOI : 10.1002 / bdra.23488 . PMID 26879631 . 
  21. ^ Ярамис А, Лохмюллер Х, Тёпф А, Сонмезлер Э, Йилмаз Э, Хиз S, Йис У, Гунгор С, Ипек Полат А, Эдем П, Белтран С, Лори С, Ярамис А, Хорват Р, Октай Y (2020) COL4A1 -зависимая аутосомно-рецессивная энцефалопатия у 2 турецких детей. Neurol Genet 6 (1): e392

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Tryggvason K, Soininen R, Hostikka SL, Ganguly A, Huotari M, Prockop DJ (1990). «Структура генов коллагена человека IV типа». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 580 : 97–111. DOI : 10.1111 / j.1749-6632.1990.tb17922.x . PMID  2186699 .
  • Hinek A (июль 1994 г.). «Природа и многочисленные функции связывающего эластин / ламинин белка 67 кДа». Адгезия клеток и коммуникация . 2 (3): 185–93. DOI : 10.3109 / 15419069409004436 . PMID  7827955 .
  • Стендер М., Науманн Ю., Вик В., Веллер М. (май 1999 г.). «Трансформирующий фактор роста-бета и p-21: множественные молекулярные мишени опосредованного декорином подавления неопластического роста». Исследования клеток и тканей . 296 (2): 221–7. DOI : 10.1007 / s004410051283 . PMID  10382266 .
  • Курпакус Уитер М., Кернаки К.А., Хазлетт Л.Д. (май 1999 г.). «Белки клеток роговицы и патология глазной поверхности». Биотехника и гистохимия . 74 (3): 146–59. DOI : 10.3109 / 10520299909047967 . PMID  10416788 .
  • Гебрехивет Б., Першке Э.И., Хонг И., Муньос П., Горевич П.Д. (июнь 1992 г.). «Короткие аминокислотные последовательности, происходящие от рецептора C1q (C1q-R), демонстрируют гомологию с альфа-цепями рецепторов фибронектина и витронектина и коллагена типа IV». Журнал биологии лейкоцитов . 51 (6): 546–56. DOI : 10.1002 / jlb.51.6.546 . PMID  1377218 .
  • Гупта С., Батчу РБ, Датта К. (октябрь 1991 г.). «Очистка, частичная характеристика связывающего гиалуроновую кислоту белка почки крысы и его локализация на поверхности клетки». Европейский журнал клеточной биологии . 56 (1): 58–67. PMID  1724753 .
  • Паралкар В.М., Нандедкар А.К., Пойнтер Р.Х., Клейнман Н.К., Редди А.Х. (октябрь 1990 г.). «Взаимодействие остеогенина, гепарин-связывающего костного морфогенетического белка, с коллагеном IV типа». Журнал биологической химии . 265 (28): 17281–4. PMID  2211625 .
  • Эрнандес М.Р., Иго Ф., Нойфельд А.Х. (август 1986 г.). «Внеклеточный матрикс головки зрительного нерва человека». Американский журнал офтальмологии . 102 (2): 139–48. DOI : 10.1016 / 0002-9394 (86) 90134-0 . PMID  2426947 .
  • Aumailley M, Wiedemann H, Mann K, Timpl R (сентябрь 1989 г.). «Связывание нидогена и комплекса ламинин-нидоген с коллагеном базальной мембраны IV типа» . Европейский журнал биохимии / FEBS . 184 (1): 241–8. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1989.tb15013.x . PMID  2506015 .
  • Pihlajaniemi T, Tryggvason K, Myers JC, Kurkinen M, Lebo R, Cheung MC, Prockop DJ, Boyd CD (июнь 1985 г.). «Клоны кДНК, кодирующие про-альфа1 (IV) цепь проколлагена человека IV типа, обнаруживают необычную гомологию аминокислотных последовательностей в двух половинах карбоксиконцевого домена». Журнал биологической химии . 260 (12): 7681–7. PMID  2581969 .
  • Бринкер Дж. М., Гудас Л. Дж., Лойдл Х. Р., Ван С. Ю., Розенблум Дж., Кефалидес Н. А., Майерс Дж. К. (июнь 1985 г.). «Ограниченная гомология между человеческим альфа 1 типа IV и другими цепями проколлагена» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 82 (11): 3649–53. DOI : 10.1073 / pnas.82.11.3649 . PMC  397843 . PMID  2582422 .
  • Сойнинен Р., Хуотари М., Гангули А., Прокоп Д. Д., Трюггвасон К. (август 1989 г.). «Структурная организация гена альфа-1 цепи человеческого коллагена IV типа». Журнал биологической химии . 264 (23): 13565–71. PMID  2701944 .
  • Зибольд Б., Дойцманн Р., Кюн К. (октябрь 1988 г.). «Расположение внутри- и межмолекулярных дисульфидных связей в карбоксиконцевой, неколлагеновой агрегации и сшивающем домене коллагена типа IV базальной мембраны». Европейский журнал биохимии / FEBS . 176 (3): 617–24. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1988.tb14321.x . PMID  2844531 .
  • Pöschl E, Pollner R, Kühn K (сентябрь 1988 г.). «Гены альфа 1 (IV) и альфа 2 (IV) цепей человеческого коллагена базальной мембраны типа IV расположены друг к другу и разделены двунаправленным промотором уникальной структуры» . Журнал EMBO . 7 (9): 2687–95. PMC  457057 . PMID  2846280 .
  • Bowcock AM, Hebert JM, Christiano AM, Wijsman E, Cavalli-Sforza LL, Boyd CD (1988). «Ген коллагена про альфа 1 (IV) связан с локусом D13S3 на дистальном конце хромосомы 13q человека». Цитогенетика и клеточная генетика . 45 (3–4): 234–6. DOI : 10.1159 / 000132460 . PMID  2891465 .
  • Соломон Э., Хайорнс Л. Р., Спурр Н., Куркинен М., Барлоу Д., Хоган Б. Л., Далглиш Р. (май 1985 г.). «Хромосомные отнесения генов, кодирующих человеческий коллаген типов II, III и IV: распределенное семейство генов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 82 (10): 3330–4. DOI : 10.1073 / pnas.82.10.3330 . PMC  397769 . PMID  2987919 .
  • Soininen R, Huotari M, Hostikka SL, Prockop DJ, Tryggvason K (ноябрь 1988 г.). «Структурные гены альфа-1 и альфа-2 цепей коллагена человека типа IV дивергентно кодируются на противоположных цепях ДНК и имеют перекрывающуюся промоторную область». Журнал биологической химии . 263 (33): 17217–20. PMID  3182844 .
  • Brazel D, Oberbäumer I, Dieringer H, Babel W., Glanville RW, Deutzmann R, Kühn K (ноябрь 1987 г.). «Завершение аминокислотной последовательности альфа-1 цепи коллагена базальной мембраны человека (тип IV) выявляет 21 нетриплетное прерывание, локализованное в коллагеновом домене». Европейский журнал биохимии / FEBS . 168 (3): 529–36. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1987.tb13450.x . PMID  3311751 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Статья GeneReviews / NCBI / NIH / UW о заболеваниях, связанных с COL4A1 - аутосомно-доминантная порэнцефалия 1 типа; Болезнь мелких сосудов головного мозга с кровотечением; Наследственная ангиопатия с нефропатией, аневризмами и мышечными спазмами