NBPF1

Identyfikatory
NBPF1
	, AB13, AB14, AB23, AD2, NBG, NBPF, członek rodziny punktów przerwania nerwiaka niedojrzałego 1, członek NBPF 1
Identyfikatory zewnętrzne
Lokalizacja genu ( człowiek )
Chr.
Koniec
Wzór ekspresji RNA
	nie dotyczy
ortologi
	Wikidane
Wyświetl/edytuj Człowiek

Rodzina punktów przerwania nerwiaka niedojrzałego, członek 1 lub NBPF1 , to białko kodowane przez gen NBPF1 u ludzi. Białko to należy do rodziny białek nerwiaka niedojrzałego , grupy białek uważanych za zaangażowane w rozwój układu nerwowego.

Gen

Gen NBPF1 u ludzi znajduje się na nici ujemnej 1p36.3 u ludzi i ma długość 51179 par zasad, w tym eksony i introny . Znajduje się pomiędzy genami kodującymi białka NECAP2 i CROCC . NBPF1 jest jednym z 26 znanych członków rodziny genów i pseudogenów Neuroblastoma Breakpoint Family. Pseudogen NBPF2 i NBPF3 są najbardziej podobnymi genami zlokalizowanymi blisko NBPF1 i rezydują w lokalizacji chromosomalnej 1p36.12. Większość członków rodziny genów NBPF znajduje się na chromosomie 1q21.1-1q23.3 u ludzi, a te geny są bardziej podobne do siebie w sekwencji niż do NBPF1.

Lokalizacja NBPF1 w stosunku do innych genów na chromosomie 1

Transkrypcja

Transkrypt NBPF1 u ludzi to mRNA o długości 6183 par zasad, który składa się z 28 eksonów. Przewiduje się ponad 14 alternatywnych form splicingu NBPF1, ale zaobserwowano tylko siedem form splicingu. Spośród wszystkich możliwych transkryptów tylko dwa są znane z kodowania białek. Jeden z tych transkryptów ma długość 1139 aminokwasów i 23 egzony kodujące, podczas gdy drugi ma długość 1095 aminokwasów i 23 eksony kodujące. Transkrypty niekodujące są przetwarzane, ale ich funkcja jest nieznana.

Białko

NBPF1 jest ludzkim białkiem o długości 1214 aminokwasów, które waży 139 kD i ma punkt izoelektryczny około 5. Cechą składu tego białka jest to, że jest znacznie bogatsze niż większość innych białek zarówno w reszty glutaminy, jak i kwasu glutaminowego. Dodatkowo zawiera powtórzenia aminokwasów, które występują u ludzi, innych naczelnych, a nawet pancerników. Inną cechą jest to, że białko NBPF1 zawiera reszty, co do których przewiduje się, że będą miały modyfikacje potranslacyjne , w tym glikację , N-glikozylację , przyłączenie O-GlcNAc , O-połączona glikozylacja , fosforylacja i sumoilacja . Dwa najważniejsze typy domen w białku NBPF1 to typu coiled coil i domeny DUF1220 . NBPF1 zawiera trzy domeny cewki zwiniętej i dziewięć domen DUF1220 u ludzi. Domeny typu coiled coil mają długość 60-100 aminokwasów, podczas gdy domeny DUF1220 mają długość około 65 par zasad i charakteryzują się dużym podobieństwem sekwencji.

Sekwencja aminokwasowa NBPF1, która pokazuje lokalizacje domen DUF1220 (niebieski) i domen typu coiled coil (żółty).

Interakcje

Wykazano, że ludzki NBPF1 oddziałuje z ubikwityną C zarówno poprzez immunoprecypitację kompleksu białkowego , jak i chromatografię powinowactwa . Testy przesiewowe z dwiema hybrydami wykazały, że NBPF1 oddziałuje z domenami zwojów cewki CBY1 , represorem dla beta-kateniny , białka zaangażowanego w sygnalizację Wnt dla proliferacji komórek . Dodatkowo dwa hybrydowe badania przesiewowe wykazały, że NBPF1 oddziałuje z białkami bakteryjnymi, takimi jak oksydoreduktaza białko z rodziny żelaza/askorbinianu z bakterii Francisella tularensis i niescharakteryzowane białko z bakterii Bacillus anthracis .

Znaczenie funkcjonalne i kliniczne

Chociaż funkcja białka NBPF1 jest nieznana, jego właściwości fizyczne i chemiczne mogą dać wgląd w jego funkcję. Podobnie jak inne białka NBPF, produkt białkowy NBPF1 zawiera powtarzającą się domenę zwaną DUF1220 , domenę o nieznanej funkcji , która, jak się uważa, jest związana ze złożonością ludzkiego mózgu. Po pierwsze przewiduje się, że NBPF1 jest białkiem jądrowym, ponieważ zawiera dodatnio naładowane lokalizacji jądrowej . Te sygnały lokalizacji jądrowej w NBPF1 i konserwowanej domenie wiążącej DNA podobne do czynnika transkrypcyjnego STAT3 / dna lub STAT1 /dna sugeruje, że może działać jako czynnik transkrypcyjny

Jest to przewidywany sygnał lokalizacji jądrowej NBPF1 przy użyciu programu PSORT II.

Po drugie, geny takie jak NBPF1 z genami DUF1220 ulegają ekspresji podczas neurogenezy człowieka. Liczba domen DUF1220 obecnych w ludzkim genomie koreluje zarówno z rozmiarem mózgu, jak i liczbą neuronów obecnych w mózgu. Dodatkowo, wyższa liczba kopii domeny DUF1220 jest związana ze wzrostem autyzmu , co często wynika z nadmiaru neuronów, które nie podlegają przycinaniu synaptycznemu.

Przewidywana struktura domen wiążących DNA podobnych do Stat-1 i Stat3b w NBPF1 przy użyciu Phyre2

Stwierdzono również, że białko NBPF1 jest zakłócane przez translokację chromosomową między chromosomami 1 i 17, w niektórych przypadkach ludzkiego nerwiaka niedojrzałego . Dodatkowe badania pokazują, że NBPF1 jest prawdopodobnie genem supresorowym nowotworów , ponieważ dodanie go do hodowli komórkowych zmniejsza częstość powstawania ognisk. Dodatkowo NBPF1 zawiera trzy zwinięte struktury cewek, które są powszechnie zaangażowane w oligomeryzację z innymi białkami. Na podstawie interakcji wymienionych powyżej wykazano, że NBPF1 oddziałuje z domeną zwiniętej cewki CBY1, która tłumi sygnalizację Wnt. Nieprawidłowa sygnalizacja Wnt w mózgu jest częstą przyczyną wzrostu guza i oporności na leki w nerwiakach niedojrzałych, co dodatkowo sugeruje, że NBPF1 może działać jako gen supresorowy guza w mózgu, jeśli bezpośrednio wpływa na ten szlak.

Wydaje się, że NBPF1 bierze udział w proliferacji podczas neurogenezy u ludzi i hamowaniu wzrostu w okresie dorosłości. Pokazanie, że domeny DUF1220 i zwiniętej cewki mogą być ważne na różnych etapach życia. Domeny DUF1220 są ważne w neurogenezie, podczas gdy domeny typu coiled coil biorą udział w wiązaniu inhibitorów proliferacji komórkowej. Chociaż nie są znane żadne różnice między częstością autyzmu a nerwiakiem niedojrzałym, badanie wykazało istnienie współistniejącej małogłowia i nerwiaka niedojrzałego, chociaż potrzebne są dalsze badania, aby to wykazać. Opierając się na tych przewidywaniach, brak NBPF1 podczas może zapobiegać neurogenezie płodu i pourodzeniowej supresji guza w mózgu, chociaż związek ten nie jest dobrze poznany.

Wyrażenie

NBPF1 jest wszechobecny we wszystkich tkankach ludzkich, ale wykazuje najwyższy poziom ekspresji w szpiku kostnym, mięśniach szkieletowych, mózgu i rdzeniu kręgowym. Jest wyrażany na nieco niższych poziomach w innych tkankach, takich jak trzustka, nerki i płuca. W mózgu ekspresja NBPF1 jest najwyższa w płatach czołowych, skroniowych i ciemieniowych, a najniższa w komorach i móżdżku. W oparciu o skład białek, NBPF1 u ludzi i jego ortologi u spokrewnionych gatunków najprawdopodobniej jest zlokalizowany w jądrze.

Ekspresja dla NBPF1 na podstawie profili NCBI GEO, profil ekspresji całej tkanki

Przewidywana lokalizacja NBPF1 i jego ortologów

Gatunek	%Jądrowy	%Wakuolarny	%Cytoplazmatyczny	%Cytoszkielet
Człowiek	87,0	4.3	4.3	4.3
Makak	65,2	4.3	17.4	4.3
Pawian	82,6	0,0	13.0	0,0
Krowa	65,2	0,0	17.4	0,0
Pancernik	65,2	0,0	13.0	0,0

Badania ekspresji wykazały zmiany w NBPF1 w różnych warunkach doświadczalnych in vitro . Po pierwsze, wyczerpanie czynnika transkrypcyjnego układu nerwowego SOX11 powoduje nieznaczny wzrost ekspresji NBPF1. Dodatkowo inaktywacja białka wiążącego elementy daleko w górę 1 powoduje spadek NBPF1, podczas gdy inaktywacja elementów 2 i 3 wiążących daleko w górę powoduje wzrost ekspresji NBPF1. Elementy wiążące daleko w górę są zaangażowane w regulację transkrypcji przy użyciu wzmacniaczy genów, z których każdy ma inne miejsca wiązania. Nadekspresja CLDN1 , białko, które tworzy ścisłe połączenia, takie jak bariera krew-mózg , powoduje gwałtowny spadek ekspresji NBPF1

Homologia i ewolucja

ortologi

u innych ssaków, takich jak bydło, koty i walenie, istnieje wiele różnych ortologów białek podobnych do NBPF. U ssaków innych niż naczelne sekwencje genów genów podobnych do NBPF mają niewielkie podobieństwo do genów NBPF u naczelnych. Geny te wydają się być całkowicie nieobecne u modelowych ssaków, takich jak myszy i szczury. Duża ilość genów NBPF w ludzkim genomie jest najprawdopodobniej spowodowana niedawnymi duplikacjami, ponieważ wszystkie geny NBPF są tak podobne i powtarzalne, że łatwo rekombinują ze sobą, powodując duplikacje. Zmienność liczby powtarzających się sekwencji w genach NBPF jest również różna nawet u ludzi. Domeny DUF1220 różnią się również znacznie od ludzi u innych gatunków pod względem białek NBPF. Im dalej gatunek znajduje się od ludzi, tym mniej domen DUF1220 ma gatunek. Ludzie mają średnio 272 domeny DUF1220 w swoich genach NBPF, podczas gdy szympansy mają 125, makaki mają 35, a delfiny tylko 4.

To pokazuje przewidywany związek między podobieństwem NBPF1 w oparciu o dopasowanie wielu sekwencji.

Wybrane ortologi NBPF1

Gatunek	Nazwa zwyczajowa	Czas rozbieżności z ludźmi (mya)	Numer dostępu NCBI	Długość sekwencji (aminokwasy)	Podobieństwo białka do ludzkiego NBPF1	Podobieństwo mRNA do ludzkiego NBPF1
Homo sapiens	Człowiek	0	AAX85114.1	1214	100%	100%
Panowie troglodyci	Szympans	6.3	XP_009439437.1	656	93%	98%
Macaca fascicularis	Makak żywiący się krabami	29	XP_005544713.1	1173	77%	87%
Tursiops obcina	Delfin butlonosy	94,2	XP_004329243.1	888	40%	37%
Bos Byk	Bydło	94,2	XP_005197798.1	633	39%	36%
Felis catus	Kot domowy	94,2	XP_011283477.1	813	38%	35%
Sus scrofa	Świnia	94,2	XP_005653139.1	567	36%	40%
Dasypus novemcinctus	Dziewięciopasmowy pancernik	104,2	XP_004469026	934	30%	34%

Paralogi

Paralogami NBPF1 są inni członkowie rodziny białek NBPF . Najwyższe podobieństwo między tymi paralogami dodatkowo świadczy o duplikacji genów podczas ewolucji człowieka.

Zakorzenione drzewo filogenetyczne paralogów NBPF1 oparte na dopasowaniu wielu sekwencji.

Wybrane paralogi NBPF1

Nazwa genu	Numer dostępu NCBI	Długość sekwencji (aminokwasy)	Tożsamość sekwencji białek	Podobieństwo sekwencji białek
NBPF1	NP_060410.2	1214	100%	100%
NBPF12	NP_001265070.1	1457	100%	93%
NBPF8	NP_001032590.2	942	100%	93%
NBPF14	NP_056198.2	2819	100%	92%
NBPF15	NP_775909.2	670	98%	93%
NBPF3	NP_115640.1	633	100%	75%