Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
PER1
PER1 .png
Доступные конструкции
PDBОртолог поиск: PDBe RCSB
Список идентификационных кодов PDB

1UL6

Идентификаторы
ПсевдонимыPER1 , PER, RIGUI, hPER, циркадные часы периода 1, регулятор циркадных ритмов 1 периода
Внешние идентификаторыOMIM : 602260 MGI : 1098283 HomoloGene : 1966 GeneCards : Per1
Расположение гена ( человек )
Хромосома 17 (человек)
Chr.Хромосома 17 (человека) [1]
Хромосома 17 (человек)
Геномное расположение PER1
Геномное расположение PER1
Группа17p13.1Начинать8 140 472 п.н. [1]
Конец8 156 506 п.н. [1]
Расположение гена ( Мышь )
Хромосома 11 (мышь)
Chr.Хромосома 11 (мышь) [2]
Хромосома 11 (мышь)
Геномное расположение PER1
Геномное расположение PER1
Группа11 | 11 B3Начинать69 095 217 п.н. [2]
Конец69 109 960 п.н. [2]
Паттерн экспрессии РНК
PBB GE PER1 202861 в формате fs.png

PBB GE PER1 36829 в формате fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология
Молекулярная функция• фактор транскрипции связывания
• транскрипции цис-регуляторную область связывания
• GO: 0000980 РНК - полимеразы II цис-регуляторной области ДНК последовательность-специфическое связывание
• связывание Е-бокс
• киназы связывания
• связывание хроматина ДНК
• убиквитин белка лигазы связывания
• GO: 0001948 связывание белка
• связывание корепрессора транскрипции
Сотовый компонент• цитоплазма
• ядро
• нуклеоплазма
• цитозоль
Биологический процесс• деацетилирование гистона H3
• негативная регуляция сигнального пути глюкокортикоидного рецептора
• регуляция транскрипции по шаблону ДНК
• ответ на световой раздражитель
• регуляция продукции цитокинов, участвующих в воспалительной реакции
• регуляция транспорта ионов натрия
• ритмический процесс
• негативная регуляция транскрипции с помощью РНК полимераза II
• негативная регуляция передачи сигналов I-kappaB киназы / NF-kappaB
• циркадная регуляция экспрессии генов
• транскрипция, ДНК-шаблон
• захват циркадных часов
• отрицательная регуляция каскада JNK
• циркадная регуляция трансляции
• регуляция циркадного ритма
• циркадный ритм
• ацетилирование гистона H3
• регуляция цикла волос
• ацетилирование гистона H4
• посттранскрипционная регуляция экспрессии гена
• ответ на цАМФ
• регуляция каскада p38MAPK
• отрицательная регуляция транскрипция, ДНК-шаблон
• захват циркадных часов фотопериодом
• позитивная регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II
Источники: Amigo / QuickGO
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez

5187

18626

Ансамбль

ENSG00000179094

ENSMUSG00000020893

UniProt

O15534

O35973

RefSeq (мРНК)

NM_002616

NM_001159367
NM_011065

RefSeq (белок)

NP_002607

NP_001152839
NP_035195

Расположение (UCSC)Chr 17: 8.14 - 8.16 МбChr 11: 69.1 - 69.11 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

PER1 ген кодирует период циркадного белок гомолога 1 белок в организме человека. [5]

Функция [ править ]

Белок PER1 важен для поддержания циркадных ритмов в клетках, а также может играть роль в развитии рака. Этот ген входит в семейство генов периода . Он выражается в суточном колеблющемся циркадном ритме или колебании, которое имеет период примерно 24 часа. PER1 наиболее заметно экспрессируется в области мозга, называемой супрахиазматическим ядром (SCN), которая является основным циркадным кардиостимулятором в головном мозге млекопитающих. PER1 также экспрессируется в периферических тканях млекопитающих. [6] Гены этого семейства кодируют компоненты циркадных ритмов двигательной активности, метаболизма., и поведение. Циркадная экспрессия PER1 в супрахиазматическом ядре будет происходить свободно в постоянной темноте, а это означает, что 24-часовой период цикла будет продолжаться без помощи внешних световых сигналов. Впоследствии сдвиг цикла свет / темнота вызывает пропорциональный сдвиг экспрессии генов в супрахиазматическом ядре. Время экспрессии гена чувствительно к свету, поскольку свет в течение субъективной ночи млекопитающего приводит к внезапному увеличению экспрессии и, таким образом, к сдвигу фазы в супрахиазматическом ядре. [7] В этом гене наблюдался альтернативный сплайсинг ; однако эти варианты полностью не описаны. [8] Есть некоторые разногласия между экспертами по поводу появления полиморфизмов.с функциональным значением. Многие ученые заявляют, что не существует известных полиморфизмов гена PER1 человека, значимых на уровне популяции, которые приводили бы к измеримым поведенческим или физиологическим изменениям. [9] Тем не менее, некоторые считают, что даже молчащие мутации могут вызывать значительные поведенческие фенотипы и приводить к серьезным фазовым изменениям. [10]

Функциональная консервация гена PER показана в исследовании Shigeyoshi et al. 2002. В этом исследовании мышиные гены mPer1 и mPer2 управлялись вневременным промотором Drosophila в Drosophila melanogaster. Они обнаружили, что обе конструкции mPer могут восстанавливать ритм у аритмических мух (per01 мух). Таким образом, mPer1 и mPer2 могут функционировать как компоненты часов у мух и могут иметь значение, касающееся гомологии отдельных генов. [11]

Роль в хронобиологии [ править ]

Ген PER1, также называемый ригуи, является характерным циркадным осциллятором. PER1 ритмично транскрибируется в SCN, сохраняя период примерно 24 часа. Этот ритм поддерживается в постоянной темноте, а также может быть увлечен сменой световых циклов. [5] PER1 участвует в формировании циркадных ритмов в SCN, а также влияет на другие колебания в организме. Например, нокаут PER1 влияет на осцилляторы, усваиваемые пищей, и чувствительные к метамфетамину циркадные осцилляторы, периоды которых изменяются в отсутствие PER1. [12] Кроме того, мыши с нокаутом в генах PER1 и PER2 не проявляют циркадной ритмичности. [13]Фазовые сдвиги в нейронах PER1 могут быть вызваны сильным кратковременным световым стимулом к ​​SCN крыс. Это воздействие света вызывает увеличение мРНК PER1, что позволяет предположить, что ген PER1 играет важную роль в вовлечении биологических часов млекопитающих в цикл свет-темнота. [14]

Механизм обратной связи [ править ]

МРНК PER1 экспрессируется во всех клетках, действуя как часть механизма отрицательной обратной связи транскрипции-трансляции, который создает автономные молекулярные часы клетки. Транскрипция PER1 регулируется взаимодействием белка с его пятью элементами E-бокса и одним элементом D-бокса в его промоторной области. Гетеродимерные ЧАСЫ - BMAL1 активирует элементы E-бокса, присутствующие в промоторе PER1, а также активирует промоторы E-бокса других компонентов молекулярных часов, таких как PER2, CRY1 и CRY2 . Фаза экспрессии мРНК PER1 варьируется в зависимости от ткани [15] . Транскрипт покидает ядро ​​и транслируется в белок с доменами PAS., которые обеспечивают межбелковое взаимодействие. PER1 и PER2 фосфорилируются CK1ε, что приводит к повышенному убиквитилированию и деградации. [16] Этому фосфорилированию противодействует фосфатаза PP1, что приводит к более постепенному увеличению фосфорилированного PER и дополнительному контролю за периодом молекулярных часов. [17] Фосфорилирование PER1 может также приводить к маскированию его богатой лейцином последовательности ядерной локализации и, таким образом, препятствовать импорту гетеродимера. [18]

PER взаимодействует с другими белками PER, а также с белками CRY1 и CRY2, регулируемыми E-боксом и контролируемыми часами, для создания гетеродимера, который перемещается в ядро. Там он запрещает активацию CLOCK-BMAL. [19] PER1 не является необходимым для создания циркадных ритмов, но гомозиготные мутанты PER1 демонстрируют укороченный период экспрессии мРНК. [13] В то время как PER1 должен быть мутирован вместе с PER2, чтобы вызвать аритмитичность, было показано, что два транслируемых белка PER имеют несколько разные роли, поскольку PER1 действует преимущественно посредством взаимодействия с другими белками часов. [20]

Клиническое значение [ править ]

Экспрессия PER1 может оказывать значительное влияние на клеточный цикл. Рак часто является результатом нерегулируемого роста и деления клеток, которым можно управлять с помощью циркадных механизмов. Следовательно, циркадные часы клетки могут играть большую роль в ее вероятности развития в раковую клетку. PER1 - это ген, который играет важную роль в таком циркадном механизме. Его сверхэкспрессия, в частности, вызывает апоптоз, вызванный повреждением ДНК. Кроме того, подавление PER1 может усиливать рост опухоли у млекопитающих. [21] PER1 также взаимодействует с белками ATM и Chk2 . Эти белки являются ключевыми белками клеточного цикла. [22]Больные раком имеют пониженную экспрессию per1. Гери и др. предполагает, что регуляция экспрессии PER1 может быть полезна для лечения рака в будущем. [23]

Джин [ править ]

Ортологи [ править ]

Ниже приводится список некоторых ортологов гена PER1 у других видов: [24]

  • PER1 ( Rattus norvegicus )
  • PER1 ( Mus musculus )
  • per1a ( Данио рерио )
  • PER1 ( Homo sapiens )
  • лин-42 ( Caenorhabditis elegans )
  • PER1 ( Bos taurus )
  • per1b ( Данио рерио )
  • ПЕР ( Drosophila melanogaster )
  • PER1 ( Xenopus tropicalis )
  • PER1 ( Equus caballus )
  • PER1 ( Macaca mulatta )
  • PER1 ( Sus scrofa )

Паралоги [ править ]

  • PER2
  • PER3

Местоположение [ править ]

Ген человека PER1 расположен на хромосоме 17 в следующем месте: [25]

  • Начало: 8,140,470
  • Готово: 8,156,405
  • Длина: 15 936
  • Экзоны: 24

PER1 имеет 19 транскриптов (варианты сплайсинга).

Открытие [ править ]

Ортолог PER1 был впервые открыт Рональдом Конопкой и Сеймуром Бензером в 1971 году. В течение 1997 года были обнаружены гены Периода 1 (mPer1) и Периода 2 (mPer2) (Sun et al., 1997 и Albretch et al., 1997). Эти гены были обнаружены путем скрининга гомологии с Drosophila per. Это было независимо открыто Sun et al. 1997 г., назвав его RIGUI, а авторы Tei et al. 1997, который назвал его hper из-за сходства белковой последовательности с Drosophila per. Они обнаружили, что гомолог мыши обладает свойствами циркадного регулятора. Он имел циркадную экспрессию в супрахиазматическом ядре ( SCN ), самоподдерживающиеся колебания и захват циркадной экспрессии внешними световыми сигналами. [26]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000179094 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000020893 - 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. ^ a b Sun ZS, Альбрехт U, Жученко O, Бейли J, Eichele G, Lee CC (сентябрь 1997 г.). «RIGUI, предполагаемый ортолог гена периода дрозофилы у млекопитающих» . Cell . 90 (6): 1003–11. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 80366-9 . PMID 9323128 . 
  6. ^ Ламонт EW, Джеймс FO, Boivin DB, Cermakian N (сентябрь 2007). «От экспрессии генов циркадных часов до патологий». Sleep Med . 8 (6): 547–56. DOI : 10.1016 / j.sleep.2006.11.002 . PMID 17395534 . 
  7. ^ Ebling FJ (октябрь 1996). «Роль глутамата в световой регуляции супрахиазматического ядра». Прог. Neurobiol . 50 (2–3): 109–32. DOI : 10.1016 / S0301-0082 (96) 00032-9 . PMID 8971980 . S2CID 29336791 .  
  8. ^ EntrezGene 5187
  9. ↑ Lim AS, Chang AM, Shulman JM, Raj T., Chibnik LB, Cain SW, Rothamel K, Benoist C, Myers AJ, Cheisler CA, Buchman AS, Bennett DA, Duffy JF, Saper CB, De Jager PL (сентябрь 2012 г.) . «Распространенный полиморфизм около PER1 и определение времени поведенческих ритмов человека» . Аня. Neurol . 72 (3): 324–34. DOI : 10.1002 / ana.23636 . PMC 3464954 . PMID 23034908 .  
  10. ^ Carpen JD, фон Шанца M, Смитс M, Скин DJ, Арчер SN (2006). «Молчащий полиморфизм в гене PER1 ассоциируется с крайним дневным предпочтением у людей» . J. Hum. Genet . 51 (12): 1122–25. DOI : 10.1007 / s10038-006-0060-у . PMID 17051316 . 
  11. ^ Shigeyoshi У, Майер-Бернштейн Е, Yagita К, фу Вт, Чен Y, Такуми Т, Р Шотландия, Сегал А, Окамура Н (февраль 2002 г.). «Восстановление циркадных поведенческих ритмов у мутанта дрозофилы с нулевым периодом (per01) гомологами периода млекопитающих mPer1 и mPer2» . Гены Клетки . 7 (2): 163–71. DOI : 10,1046 / j.1356-9597.2001.00503.x . PMID 11895480 . S2CID 8312368 .  
  12. ^ Пендергаст JS, Ода Г.А., Niswender KD, Ямадзаки S (август 2012). «Определение периода в пищевых и метамфетамин-чувствительных циркадных осцилляторах» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 109 (35): 14218–23. Bibcode : 2012PNAS..10914218P . DOI : 10.1073 / pnas.1206213109 . PMC 3435193 . PMID 22891330 .  
  13. ^ a b Чжэн Б., Альбрехт У, Каасик К., Мудрец М., Лу В., Вайшнав С., Ли Кью, Сун З. С., Эйхеле Г., Брэдли А., Ли С.К. (июнь 2001 г.). «Неизбыточные роли генов mPer1 и mPer2 в циркадных часах млекопитающих». Cell . 105 (5): 683–94. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (01) 00380-4 . PMID 11389837 . S2CID 17602272 .  
  14. ^ Miyake S, Суми Y, Ян л, Takekida S, Фукуяма Т, Ишида Y, Yamaguchi S, Yagita К, Окамура Н (ноябрь 2000 г.). «Фазозависимые ответы генов Per1 и Per2 на световой раздражитель в супрахиазматическом ядре крысы». Neurosci. Lett . 294 (1): 41–44. DOI : 10.1016 / S0304-3940 (00) 01545-7 . PMID 11044582 . S2CID 6241393 .  
  15. ^ Yamajuku D, Шибат Y, Китазав М, Катакур Т, Урат Н, Т Кодзима, Наката О, S Хасимото (декабрь 2010 г.). «Идентификация функциональных элементов, управляемых часами, участвующих в дифференциальном времени транскрипции Per1 и Per2» . Nucleic Acids Res . 38 (22): 7964–73. DOI : 10.1093 / NAR / gkq678 . PMC 3001056 . PMID 20693532 .  
  16. ^ Keesler Г.А., Камачо Ж, Го Y, Virshup D, Mondadori и С, Яо Z (апрель 2000 г.). «Фосфорилирование и дестабилизация человеческого белка часов периода I с помощью человеческой казеинкиназы I epsilon». NeuroReport . 11 (5): 951–55. DOI : 10.1097 / 00001756-200004070-00011 . PMID 10790862 . S2CID 30970694 .  
  17. Перейти ↑ Lee HM, Chen R, Kim H, Etchegaray JP, Weaver DR, Lee C (сентябрь 2011 г.). «Период циркадного осциллятора в первую очередь определяется балансом между казеинкиназой 1 и протеинфосфатазой 1» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 108 (39): 16451–56. Bibcode : 2011PNAS..10816451L . DOI : 10.1073 / pnas.1107178108 . PMC 3182690 . PMID 21930935 .  
  18. ^ Vielhaber EL, Duricka D Ульмана KS, Virshup DM (декабрь 2001). «Ядерный экспорт белков PERIOD млекопитающих» . J. Biol. Chem . 276 (49): 45921–27. DOI : 10.1074 / jbc.M107726200 . PMC 1513547 . PMID 11591712 .  
  19. Перейти ↑ Ko CH, Takahashi JS (октябрь 2006 г.). «Молекулярные компоненты циркадных часов млекопитающих» . Гм. Мол. Genet . 15 Спец. № 2: Р271–77. DOI : 10,1093 / HMG / ddl207 . PMID 16987893 . 
  20. Перейти ↑ Bae K, Jin X, Maywood ES, Hastings MH, Reppert SM, Weaver DR (май 2001 г.). «Дифференциальные функции mPer1, mPer2 и mPer3 в циркадных часах SCN». Нейрон . 30 (2): 525–36. DOI : 10.1016 / S0896-6273 (01) 00302-6 . PMID 11395012 . S2CID 219582 .  
  21. ^ Ян X, Вуд PA, Ansell CM, Quiton DF, Oh EY, Du-Quiton J, Hrushesky WJ (октябрь 2009 г.). «Ген циркадных часов Per1 подавляет пролиферацию раковых клеток и рост опухолей в определенное время дня». Хронобиол. Int . 26 (7): 1323–39. DOI : 10.3109 / 07420520903431301 . PMID 19916834 . S2CID 474970 .  
  22. ^ Бушеми О, Р Перего, Carenini N, Наканиши М, Chessa л, Чен Дж, Кханна К, Делия D (октябрь 2004 г.). «Активация киназ ATM и Chk2 в зависимости от количества разрывов цепи ДНК» . Онкоген . 23 (46): 7691–700. DOI : 10.1038 / sj.onc.1207986 . PMID 15361830 . 
  23. ^ Джери S, Komatsu N, Baldjyan L, Ю А, Koo D, Koeffler HP (май 2006). «Циркадный ген per1 играет важную роль в росте клеток и контроле повреждений ДНК в раковых клетках человека». Мол. Cell . 22 (3): 375–82. DOI : 10.1016 / j.molcel.2006.03.038 . PMID 16678109 . 
  24. ^ "PER1" . Атлас выражений . Европейская лаборатория молекулярной биологии. 2013 . Проверено 13 апр 2013 .
  25. ^ "PER1" . NCBI . 2015 . Дата обращения 18 января 2015 .
  26. ^ Albrecht U, ВС ZS, Eichele G, Lee CC (декабрь 1997). «Дифференциальный ответ двух предполагаемых циркадных регуляторов млекопитающих, mper1 и mper2, на свет». Cell . 91 (7): 1055–64. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 80495-X . PMID 9428527 . S2CID 16049851 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • PER1 + белок, + человек по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  • Дополнительная информация об интронах и экзонах PER1
  • Варианты соединения PER1

Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в общественном достоянии .