ATG16L1

ATG16L1
Dostępne konstrukcje
WPB	Wyszukiwanie ortologów:
Lista kodów identyfikacyjnych PDB
Identyfikatory
	, związane z autofagią 16-jak 1 (S. cerevisiae), APG16L, ATG16A, ATG16L, IBD10, WDR30, związane z autofagią 16-jak 1
Identyfikatory zewnętrzne
Lokalizacja genu ( człowiek )
Chr.
Koniec
Lokalizacja genu ( mysz )
Chr.
Koniec
Wzór ekspresji RNA
	; ; ; ;
Ontologia genów
Funkcja molekularna
Komponent komórkowy
Proces biologiczny
	Źródła: Amigo / QuickGO
Ortologi
	Wikidane
Wyświetl/edytuj człowieka	Wyświetl/edytuj mysz

16 podobne do 1 związane z autofagią jest białkiem , które u ludzi jest kodowane przez gen ATG16L1 . Białko to jest scharakteryzowane jako podjednostka związanego z autofagią kompleksu ATG12- ATG5 /ATG16 i jest zasadniczo ważne dla lipidacji LC3 ( ATG8 ) i tworzenia autofagosomu . Kompleks ten lokalizuje się na błonie i jest uwalniany tuż przed lub po zakończeniu autofagosomu.

Ponadto wydaje się, że ATG16L1 ma inne funkcje niezależne od autofagii, np. Regulacja transportu błon wewnątrzkomórkowych i zapalenie . Ogólnie rzecz biorąc, autofagia odgrywa kluczową rolę w szlakach prowadzących do odporności wrodzonej i nabytej . Z tego powodu wiele białek związanych z autofagią, w tym ATG16L1, ich ekspresja genów i rola w chorobach autoimmunologicznych są obecnie dogłębnie badane. ^{[ kiedy? ]}

Funkcjonować

Autofagia jest głównym wewnątrzkomórkowym systemem degradacji dostarczającym składniki cytoplazmatyczne do lizosomów i odpowiada za degradację większości długowiecznych białek i niektórych organelli . Składniki cytoplazmatyczne, w tym organelle, są sekwestrowane w autofagosomy z podwójną błoną, które następnie łączą się z lizosomami. ATG16L1 jest składnikiem dużego kompleksu białkowego niezbędnego do autofagii. Zidentyfikowano kilka białek, które oddziałują z ATG16L, aby ujawnić jego funkcję. Wydaje się, że ATGL16L odgrywa ważną rolę nie tylko w autofagii, ale także w ksenofagii na przykład podczas infekcji bakteryjnej, w prezentacji antygenu w ludzkich komórkach B , naprawie błony plazmatycznej w fibroblastach embrionalnych myszy, wydzielaniu hormonów i wywołanej alkoholem reakcji uspokajającej u Drosophila .

Struktura

Białko ATG16L1 składa się z trzech głównych domen - regionu N-końcowego, który zawiera alfa-helisę wymaganą do wiązania się z fałdami ubikwityny ATG5 , regionu środkowego ( domena typu coiled-coil , CCD) oraz domeny złożonej z siedmiu powtórzeń WD40 , która tworzy śmigła β, znajdujące się w jego C-końcowej części. Uważa się, że polimorfizmy i mutacje w tych domenach są związane z kilkoma chorobami.

Ze względu na obecne modele przypuszcza się, że ATG16L1 występuje w kompleksach ~800 kDa, które zawierają ATG12-ATG5 i kilka dimerów ATG16L1. Te dimery składają się głównie z regionu CCD białka i miejsca wiązania ATG5. Region środkowy jest uważany za niezbędny dla funkcji ATG16L1. Myszy z delecjami CCD wykazywały fenotypowe , jak również śmiertelność noworodków, chociaż żadnego z nich nie zaobserwowano w fenotypie delecji regionu WD40. Co zaskakujące, nadekspresja CCD, jak również delecja, prowadzi do zahamowania tworzenia autofagosomu.

Znaczenie kliniczne

ATG16L1 ulega ekspresji w okrężnicy, komórkach jelitowych, leukocytach i śledzionie. Ostatnie badania wykazały, że mutacje w ATG16L1 mogą być powiązane z chorobą Leśniowskiego-Crohna . Polimorfizm kodujący w ATG16L1 jest uważany za czynnik ryzyka rozwoju choroby Leśniowskiego-Crohna, podobnie jak w przypadku ATG16L2. ATG16L1 wydaje się być niezbędnym białkiem dla funkcji jelitowych komórek macierzystych, struktury morfologicznej komórek jelitowych i szlaku egzocytozy granulek komórek Panetha w modelach zwierzęcych.

Inwazja bakterii prowadzi do rekrutacji ATG16L1 przez NOD1 i NOD2 . Powoduje to autofagię w sposób niezależny od RIP2/ NF-κB . Wiadomo również, że NOD2 oddziałuje z ATG16L, ATG5 i ATG7 i zapewnia antybakteryjną odpowiedź immunologiczną poprzez indukcję autofagii i specyficzne dla antygenu odpowiedzi limfocytów T CD4+ MHC klasy II . Wykazano również, że niskie poziomy ATG16L1 skutkują niższym tworzeniem kompleksu ATG16L1-NOD2, co ma kluczowe znaczenie dla bakteryjnej autofagii w miejscu wejścia bakterii. Hamowanie autofagii prowadzi do sygnalizacji przez NOD2 RIP2 i indukcja odpowiedzi cytokinowych. Sprzyja to zwiększeniu ekspresji mRNA bardzo silnych cytokin prozapalnych, takich jak interkleukina-1 (IL-1β).

ATG16L1 odgrywa również rolę w infekcjach wirusowych. Dzięki autofagii cząsteczki wirusowe są dostarczane na lizosomów i przesłuchują określony typ receptora rozpoznawania wzorców , aby zainicjować ekspresję interferonu typu I (IFN-I) i usuwanie wirusa. Co ciekawe, kompleks ATG5-ATG12/ATG16L1 negatywnie reguluje receptora RIG-I-podobnego i ekspresję IFN-I. Mysz z delecją w jednym z tych genów wydaje się być odporna na replikację wirusa. Jest to najprawdopodobniej spowodowane nieuregulowaną nadekspresją IFN-I, która zakłóca cykl życiowy wirusa.

ATG16L2 jest pokrewnym białkiem, które jest również wysoce konserwatywne (zarówno ATG16L1, jak i 2 mają 94 i 83% identyczności sekwencji). Wykazano, że zmiany w ekspresji ATG16L2 są skorelowane ze stwardnieniem rozsianym (MS) i mogą być stosowane jako biomarker w surowicy choroby, a konkretnie do przewidywania częstości nawrotów. Co ciekawe, ekspresja mRNA ATG16L2 była znacznie zmniejszona (~4-krotnie niższa) w komórkach T wyizolowanych z krwi obwodowej pacjentów z SM w porównaniu ze zdrowymi kontrolami dobranymi pod względem wieku, co może odzwierciedlać ich nieprawidłową aktywację.

^ ^a ^b ^c ENSG00000085978 GRCh38: Ensembl wydanie 89: ENSG00000281089, ENSG00000085978 - Ensembl , maj 2017
^ ^a ^b ^c GRCm38: Ensembl wydanie 89: ENSMUSG00000026289 - Ensembl , maj 2017
^ „Referencja Human PubMed:” . Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej, Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych .
^ „Odnośnik Mouse PubMed:” . Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej, Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych .
^ Zheng H, Ji C, Li J, Jiang H, Ren M, Lu Q i in. (sierpień 2004). „Klonowanie i analiza ludzkiego Apg16L”. Sekwencja DNA . 15 (4): 303–5. doi : 10.1080/10425170400004104 . PMID 15620219 . S2CID 33446132 .
^ ^a ^b ^c Hamaoui D, Subtil A (marzec 2021). „Funkcje ATG16L1 w homeostazie komórek poza autofagią” . Dziennik FEBS . 289 (7): 1779-1800. doi : 10.1111/luty 15833 . PMID 33752267 .
^ ^a ^b Zhou XJ, Zhang H (wrzesień 2012). „Autofagia w odporności: implikacje w etiologii chorób autoimmunologicznych / autozapalnych” . autofagia . 8 (9): 1286–99. doi : 10.4161/auto.21212 . PMC 3442876 . PMID 22878595 .
^ Mizushima N, Kuma A, Kobayashi Y, Yamamoto A, Matsubae M, Takao T i in. (maj 2003). „Mysz Apg16L, nowe białko powtórzeń WD, celuje w autofagiczną membranę izolacyjną za pomocą koniugatu Apg12-Apg5” . Journal of Cell Science . 116 (część 9): 1679–88. doi : 10.1242/jcs.00381 . PMID 12665549 .
^ „Entrez Gene: ATG16L1 ATG16 związany z autofagią 16-podobny 1 (S. cerevisiae)” .
^ ^a ^b ^c Xiong Q, Li W, Li P, Yang M, Wu C, Eichinger L (grudzień 2018). „Rola ATG16 w autofagii i systemie proteasomów ubikwityny” . Komórki . 8 (1): 2. doi : 10.3390/cells8010002 . PMC 6356889 . PMID 30577509 .
^ ^a ^b Gammoh N (październik 2020). „Wieloaspektowe funkcje ATG16L1 w autofagii i procesach pokrewnych” . Journal of Cell Science . 133 (20). doi : 10.1242/jcs.249227 . PMID 33127840 . S2CID 226218599 .
^ Hampe J, Franke A, Rosenstiel P, Till A, Teuber M, Huse K i in. (luty 2007). „Skan asocjacyjny całego genomu niesynonimicznych SNP identyfikuje wariant podatności na chorobę Leśniowskiego-Crohna w ATG16L1”. Genetyka przyrody . 39 (2): 207–11. doi : 10.1038/ng1954 . PMID 17200669 . S2CID 24615261 .
^ Rioux JD, Xavier RJ, Taylor KD, Silverberg MS, Goyette P, Huett A i in. (maj 2007). „Badanie asocjacyjne całego genomu identyfikuje nowe loci podatności na chorobę Leśniowskiego-Crohna i implikuje autofagię w patogenezie choroby” . Genetyka przyrody . 39 (5): 596–604. doi : 10.1038/ng2032 . PMC 2757939 . PMID 17435756 .
^ Konsorcjum Wellcome Trust Case Control; i in. (czerwiec 2007). „Badanie asocjacyjne całego genomu obejmujące 14 000 przypadków siedmiu powszechnych chorób i 3 000 wspólnych kontroli” . Natura . 447 (7145): 661–78. Bibcode : 2007Natur.447..661B . doi : 10.1038/natura05911 . PMC 2719288 . PMID 17554300 .
^ Cui J, Chen Y, Wang HY, Wang RF (styczeń 2015). „Mechanizmy i szlaki aktywacji i regulacji odporności wrodzonej w zdrowiu i raku” . Szczepionki dla ludzi i immunoterapeutyki . 10 (11): 3270–85. doi : 10.4161/21645515.2014.979640 . PMC 4514086 . PMID 25625930 .
^ Deretic V (kwiecień 2010). „Autofagia w infekcji” . Aktualna opinia w biologii komórki . 22 (2): 252–62. doi : 10.1016/j.ceb.2009.12.009 . PMC 2866841 . PMID 20116986 .

Linki zewnętrzne

Lokalizacja ludzkiego genomu ATG16L1 i strona szczegółów genu ATG16L1 w przeglądarce genomu UCSC .

Dalsza lektura

Mizushima N, Kuma A, Kobayashi Y, Yamamoto A, Matsubae M, Takao T i in. (maj 2003). „Mysz Apg16L, nowe białko powtórzeń WD, celuje w autofagiczną membranę izolacyjną za pomocą koniugatu Apg12-Apg5” . Journal of Cell Science . 116 (część 9): 1679–88. doi : 10.1242/jcs.00381 . PMID 12665549 .
Clark HF, Gurney AL, Abaya E, Baker K, Baldwin D, Brush J i in. (październik 2003). „Inicjatywa odkrywania wydzielanych białek (SPDI), szeroko zakrojony wysiłek mający na celu identyfikację nowych ludzkich białek wydzielanych i transbłonowych: ocena bioinformatyczna” . Badania genomu . 13 (10): 2265–70. doi : 10.1101/gr.1293003 . PMC 403697 . PMID 12975309 .
Bouwmeester T, Bauch A, Ruffner H, Angrand PO, Bergamini G, Croughton K i in. (luty 2004). „Fizyczna i funkcjonalna mapa szlaku transdukcji sygnału ludzkiego TNF-alfa / NF-kappa B”. Biologia komórki przyrody . 6 (2): 97–105. doi : 10.1038/ncb1086 . PMID 14743216 . S2CID 11683986 .
Zheng H, Ji C, Li J, Jiang H, Ren M, Lu Q i in. (sierpień 2004). „Klonowanie i analiza ludzkiego Apg16L”. Sekwencja DNA . 15 (4): 303–5. doi : 10.1080/10425170400004104 . PMID 15620219 . S2CID 33446132 .
Kimura K, Wakamatsu A, Suzuki Y, Ota T, Nishikawa T, Yamashita R i in. (styczeń 2006). „Zróżnicowanie modulacji transkrypcji: identyfikacja i charakterystyka na dużą skalę przypuszczalnych alternatywnych promotorów ludzkich genów” . Badania genomu . 16 (1): 55–65. doi : 10.1101/gr.4039406 . PMC 1356129 . PMID 16344560 .
Hampe J, Franke A, Rosenstiel P, Till A, Teuber M, Huse K i in. (luty 2007). „Skan asocjacyjny całego genomu niesynonimicznych SNP identyfikuje wariant podatności na chorobę Leśniowskiego-Crohna w ATG16L1”. Genetyka przyrody . 39 (2): 207–11. doi : 10.1038/ng1954 . PMID 17200669 . S2CID 24615261 .
Ewing RM, Chu P, Elisma F, Li H, Taylor P, Climie S i in. (2007). „Mapowanie na dużą skalę ludzkich interakcji białko-białko za pomocą spektrometrii mas” . Biologia systemów molekularnych . 3 (1): 89. doi : 10.1038/msb4100134 . PMC 1847948 . PMID 17353931 .
Prescott NJ, Fisher SA, Franke A, Hampe J, Onnie CM, Soars D i in. (maj 2007). „Niesynonimiczny SNP w ATG16L1 predysponuje do choroby Leśniowskiego-Crohna w jelicie krętym i jest niezależny od CARD15 i IBD5”. Gastroenterologia . 132 (5): 1665–71. doi : 10.1053/j.gastro.2007.03.034 . PMID 17484864 .
Yamazaki K, Onouchi Y, Takazoe M, Kubo M, Nakamura Y, Hata A (2007). „Analiza powiązań wariantów genetycznych w loci IL23R, ATG16L1 i 5p13.1 z chorobą Leśniowskiego-Crohna u pacjentów z Japonii” . Journal of Human Genetics . 52 (7): 575–583. doi : 10.1007/s10038-007-0156-z . PMID 17534574 .
Baldassano RN, Bradfield JP, Monos DS, Kim CE, Glessner JT, Casalunovo T i in. (sierpień 2007). „Związek niesynonimicznego wariantu T300A genu ATG16L1 z podatnością na chorobę Leśniowskiego-Crohna u dzieci” . jelito . 56 (8): 1171–3. doi : 10.1136/gut.2007.122747 . PMC 1955510 . PMID 17625155 .

Ten artykuł zawiera tekst z Narodowej Biblioteki Medycznej Stanów Zjednoczonych , która jest własnością publiczną .

[refGRCh38Ensembl-1] ENSG00000085978 GRCh38: Ensembl wydanie 89: ENSG00000281089, ENSG00000085978 - Ensembl , maj 2017

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Ensembl wydanie 89: ENSMUSG00000026289 - Ensembl , maj 2017

[3] „Referencja Human PubMed:” . Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej, Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych .

[4] „Odnośnik Mouse PubMed:” . Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej, Narodowa Biblioteka Medyczna Stanów Zjednoczonych .

[pmid15620219-5] Zheng H, Ji C, Li J, Jiang H, Ren M, Lu Q i in. (sierpień 2004). „Klonowanie i analiza ludzkiego Apg16L”. Sekwencja DNA . 15 (4): 303–5. doi : 10.1080/10425170400004104 . PMID 15620219 . S2CID 33446132 .

[:2-6] Hamaoui D, Subtil A (marzec 2021). „Funkcje ATG16L1 w homeostazie komórek poza autofagią” . Dziennik FEBS . 289 (7): 1779-1800. doi : 10.1111/luty 15833 . PMID 33752267 .

[:3-7] Zhou XJ, Zhang H (wrzesień 2012). „Autofagia w odporności: implikacje w etiologii chorób autoimmunologicznych / autozapalnych” . autofagia . 8 (9): 1286–99. doi : 10.4161/auto.21212 . PMC 3442876 . PMID 22878595 .

[pmid12665549-8] Mizushima N, Kuma A, Kobayashi Y, Yamamoto A, Matsubae M, Takao T i in. (maj 2003). „Mysz Apg16L, nowe białko powtórzeń WD, celuje w autofagiczną membranę izolacyjną za pomocą koniugatu Apg12-Apg5” . Journal of Cell Science . 116 (część 9): 1679–88. doi : 10.1242/jcs.00381 . PMID 12665549 .

[entrez-9] „Entrez Gene: ATG16L1 ATG16 związany z autofagią 16-podobny 1 (S. cerevisiae)” .

[:0-10] Xiong Q, Li W, Li P, Yang M, Wu C, Eichinger L (grudzień 2018). „Rola ATG16 w autofagii i systemie proteasomów ubikwityny” . Komórki . 8 (1): 2. doi : 10.3390/cells8010002 . PMC 6356889 . PMID 30577509 .

[:1-11] Gammoh N (październik 2020). „Wieloaspektowe funkcje ATG16L1 w autofagii i procesach pokrewnych” . Journal of Cell Science . 133 (20). doi : 10.1242/jcs.249227 . PMID 33127840 . S2CID 226218599 .

[pmid17200669-12] Hampe J, Franke A, Rosenstiel P, Till A, Teuber M, Huse K i in. (luty 2007). „Skan asocjacyjny całego genomu niesynonimicznych SNP identyfikuje wariant podatności na chorobę Leśniowskiego-Crohna w ATG16L1”. Genetyka przyrody . 39 (2): 207–11. doi : 10.1038/ng1954 . PMID 17200669 . S2CID 24615261 .

[pmid17435756-13] Rioux JD, Xavier RJ, Taylor KD, Silverberg MS, Goyette P, Huett A i in. (maj 2007). „Badanie asocjacyjne całego genomu identyfikuje nowe loci podatności na chorobę Leśniowskiego-Crohna i implikuje autofagię w patogenezie choroby” . Genetyka przyrody . 39 (5): 596–604. doi : 10.1038/ng2032 . PMC 2757939 . PMID 17435756 .

[14] Konsorcjum Wellcome Trust Case Control; i in. (czerwiec 2007). „Badanie asocjacyjne całego genomu obejmujące 14 000 przypadków siedmiu powszechnych chorób i 3 000 wspólnych kontroli” . Natura . 447 (7145): 661–78. Bibcode : 2007Natur.447..661B . doi : 10.1038/natura05911 . PMC 2719288 . PMID 17554300 .

[15] Cui J, Chen Y, Wang HY, Wang RF (styczeń 2015). „Mechanizmy i szlaki aktywacji i regulacji odporności wrodzonej w zdrowiu i raku” . Szczepionki dla ludzi i immunoterapeutyki . 10 (11): 3270–85. doi : 10.4161/21645515.2014.979640 . PMC 4514086 . PMID 25625930 .

[16] Deretic V (kwiecień 2010). „Autofagia w infekcji” . Aktualna opinia w biologii komórki . 22 (2): 252–62. doi : 10.1016/j.ceb.2009.12.009 . PMC 2866841 . PMID 20116986 .