HIKESHI

HIKESHI je protein koji je važan za razvoj pluća i višećelijskih organizama koji je kod ljudi kodiran genom HIKESHI. Kod ljudi, HIKESHI se nalazi na kromosomu 11 i hromosomu 7 kod miševa. Slične sekvence (ortolozi) nalaze se u većini životinjskih i gljivičnih vrsta. Homolog miša, letalni gen na proteinu Rinchik 6 hromosoma 7 kodiran je genom l7Rn6.

Aminokiselinska sekvenca Dužina polipeptidnog lanca je 197 aminokiselina, a molekulska težina 21.628 Da. 1020304050 MFGCLVAGRLVQTAAQQVAEDKFVFDLPDYESINHVVVFMLGTIPFPEGM GGSVYFSYPDSNGMPVWQLLGFVTNGKPSAIFKISGLKSGEGSQHPFGAM NIVRTPSVAQIGISVELLDSMAQQTPVGNAAVSSVDSFTQFTQKMLDNFY NFASSFAVSQAQMTPSPSEMFIPANVVLKWYENFQRRLAQNPLFWKT

Gen HIKESHI je gen koji kodira ljudske proteine. Alternativni nazivi za gen su FLJ43020, HSPC138, HSPC179 i L7RN6. Smješten na dugom kraku hromosoma 11, na području q14.2, a cijeli gen uključujući introne i egzone ima 42,698 parova baza na plus lancu. iRNK HIKESHI varijante 1 uključuje egzone 1, 3, 4, 5 i 7 u iznosu od 1.183 parova baza, pri čemu parovi baza 239 do 832 predstavljaju kodirajuće regije.

Alternativna prerada

Varijanta 1 je najduža i najčešća varijanta kodiranja proteina. Tri druge glavne varijante imaju zamjensku reguju egzona koja izbacuje otvoreni okvir čitanja, uzrokujući rano prekidanje sekvence iRNK i podvrgavajući se raspadu proteina. Donja tabela prikazuje različite varijante i upotrebu egzona. Varijanta Egzon 1 Egzon 2 Egzon 3 Egzon 4 Egzon 5 Egzon 6 Egzon 7 Protein kodirajući 1 x x x x x Da 2 x x x x x x Ne 3 x x x x x Ne 4 x x x x Ne

Četiri varijante prikazane u gornjoj tabeli su najčešće izoforme koje se nalaze u ljudskim ćelijama. Postoji ukupno 13 alternativno prerađenih sekvenci i tri nepretađena oblika koji koriste dva alternativna promotora. Varijante iRNK razlikuju se po kombinaciji osam različitih egzona, zamjenskih, preklapajućih egzona i zadržavanju introna. Osim alternativnog prerađivanja, iRNK se razlikuju po skraćivanju na 3’ kraju. Varijanta 1 je jedna od deset iRNK za koje je pokazano da kodiraju protein, dok se ostale čini vezanim za nonsens raspadanje iRNK. AceViewAceView NCBI Gene Information AceView reprezentacija C11orf73 izoformi: slika:Isoforms of C11orf73.jpg

Promotor Regija promotora, GXP 47146, pronađena je pomoću ElDoradoaGenomatix ElDorade tool for promoter analysis ElDorado Product Page Genomatix-ovog alata. Sekvenca od 840 bp nalazi se ispred HIKESHI gena na DNK tačkama 86012753 do 86013592. Promotor je konzerviran u 12 od 12 ortologa i kodira šest relevantnih transkripata.

Konzervirana mjesta vezanja faktora transkripcije Genomatix ElDorado alata: Detaljna informacija o porodici Od Do Sidro Orijentacija Konzervacija u Mus musculus Matriksni sim Sekvenca Pojava Regulatori ćelijskog ciklusa: element homologije ćelijskog ciklusa 137 149 143 + Lanac Konzerviran 0,943 ggacTTGAattca 1 GATA-vezujuči faktori 172 184 178 + Lanac Konzerviran 0,946 taaAGATttgagg 1 Kičmenjački TATA-vezujući proteinski faktor 193 209 201 + Lanac Konzerviran 0,983 tcctaTAAAatttggat 1 Faktori toplotnog šoka 291 315 303 + LanacKonzerviran 0,992 cacagaaacgttAGAAgcatctctt 4Ljudski i mišji ETS1 faktori 512 532 522 +Lanac Konzerviran 0,984 taagccccGGAAgtacttgtt 3 Transkripcijski faktor cinkovog prsta RU49, Zipro1 522 528 525 + Lanac Konzerviran 0,989 aAGTAct 2 Krueppeloliki transkripcijski faktori 618 634 626 + Lanac Konzerviran 0.925 tggaGGGGcagacaccc 1 SOX/SRY-spolno/testis determinirajući HMG-boksni faktori 636 658 647 + Lanac Konzerviran 0,925 cccgcaAATTctggaaggttctt 1

thumb|center|1000px|Predviđena promotorska regija C11orf73

Terminacija

Terminacija proizvoda iRNK kodirana je unutar cDNK gena. Terminacija iRNK proizvoda općenito ima tri glavne karakteristike: poli A signal, poli A rep i područje sekvence koje može formirati strukturu matične petlje. Poli A signal je visoko konzervirano mjesto sa šest nukleotidnih sekvenci. Kod eukariota sekvenca je AATAAA sa oko 10-30 nukleotida sa poli A mjesta. AATAAA sekvenca je visoko konzerviran, eukariotski polyA signal koji signalizira poliadenilaciju proizvoda iRNK od 10-30 parova baza nakon signalne sekvence. PolyA mjesto za C11orf73 je GTA.

Ekspresija gena

Utvrđeno je da je HIKESHI sveprisutno eksprimiran na visokom nivou od 2,3 puta iznad prosjeka. C11orf73 se eksprimira u velikom broju ljudskih tkiva. Između profila ekspresije i EST profila na UniGene-u, pokazalo se da samo 11 tkiva ne eksprimira C11orf73, najvjerojatnije zbog male veličine uzorka u tkivu.

Protein

Ljudski gen HIKESHI kodira protein zvani neokarakterizirsni protein C11orf73. Homologni gen miša L7rn6 kodira protein zvani letalni gen na hromozomu 7 Rinchik 6.1 mfgclvagrl vqtaaqqvae dkfvfdlpdy esinhvvvfm lgtipfpegm ggsvyfsypd 61 sngmpvwqll gfvtngkpsa ifkisglksg egsqhpfgam nivrtpsvaq igisvellds 121 maqqtpvgna avssvdsftq ftqkmldnfy nfassfavsq aqmtpspsem fipanvvlkw 181 yenfqrrlaq nplfwkt

Kodirani ljudski protein dug je 197 aminokiselina i težak 21.628 daltona. Po analogiji s mišjim proteinom, hipotetska funkcija ljudskog proteina HIKESHI je organizacija i funkcija sekretornog aparata u plućnim ćelijama.

Proteinski domen poznat kao DUF775 (domen nepoznate funkcije 775) nalazi se unutar ljudskih HIKESHI i mišjih L7rn6 proteina. Domen DUF775 dug je 197 aminokiselina, iste dužine kao i protein. Ostali proteini koji čine superporodicu DUF 775, po definiciji uključuju sve ortologe C11orf73.

Analiza hidropatije pokazuje da u proteinu nema opsežnih hidrofobnih regija, pa se zaključuje da je HIKESHI citoplazmatski protein. Izoelektrična tačka za C11orf73 je 5,108, što ukazuje na to da optimalno funkcionira u kiselijoj sredini. thumb|right|Hidropatijski plot C11orf73Saier Lab Bioinformatics Group http://www.tcdb.org/progs/hydro.php

Jennonukleotidni polimorfizam

Jedini SNP,NCBI SNP Database https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/ ili jednonukleotidni polimorfizam, sekvence C11orf73 rezultira promjenom aminokiselina unutar proteina. Nedostatak drugih SNP-a najvjerojatnije je posljedica visokog stupnja konzervacija HIKESHI-a i smrtonosnog učinka koji mutacija proteina daje organizmu. Fenotip SNP-a je nepoznat.

Funkcija Alel dbSNP Proteinski ostatak Položaj kodona Položaj aminokiseline Reference C Prolin [P] 1 47 Misens G Alanin [A] 1 47

Gensko susjedstvo

Okolni geni HIKESHI-a su CCDC81, ME3 i EED. Gleda se gensko susjedstvo kako bi se bolje razumjelo moguće djelovanje gena posmatrajući funkciju okolnih gena. thumb|center|1000px|Susjedni geni hromosoma 11, regija 11q14.2NCBI Entrez https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/NC_000011.9?from=86011067&to=86059171&report=graph

CCDC81 gen kodira za neokarakterizirani proteinski proizvod i orijentiran je na plus lanac. CCDC81-sekvence za domen sa zavojnicom sadrže 81 izoformu 1.

Gen ME3 označava prekursor mitohondrijskog jđmalatnog enzima 3. Malatni enzim katalizira oksidativnu dekarboksilaciju malata u piruvat, koristeći ili NAD+ ili NADP+ kao kofaktor. Tkiva sisara sadrže tri različite izoforme malatnog enzima: citosolnu NADP (+)-ovisnu izoformu, mitohondrijsku NADP (+) ovisnu izoformu i mitohondrijsku NAD (+)-ovisnu izoformu. Ovaj gen kodira izoformu ovisnu o mitohondrijskom NADP (+). Za ovaj gen je pronađeno više alternativno prerađenih varijanti transkripta, ali biološka valjanost nekih varijanti nije utvrđena.RefSeq NCBI Database https://www.ncbi.nlm.nih.gov/RefSeq/

Gen EED označava razvojnu izoformu embrijskog ektoderma b i član je porodice polikomb grupe (PcG). Članovi porodice PcG tvore multimerne proteinske komplekse koji su uključeni u održavanje transkripcijskog represivnog stanja gena tokom uzastopnih ćelijskih generacija. Ovaj protein stupa u interakciju s pojačivačem zeste 2, citoplazmatskim repom integrina beta7, virusom imunodeficijencije tipa 1 (HIV-1) MA proteinom i proteinima histon-deacetilaze. Ovaj protein posreduje u represiji aktivnosti gena, deacetilacijom histona i može djelovati kao specifičan regulator funkcije integrina. Za ovaj gen su identificirane dvije varijante transkripta koje kodiraju različite izoforme.

Interakcije

Programi STRING STRING (Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes/Proteins) http://string-db.org/ i Sigma-Aldrich-ov favorit gen Sigma-Aldrich's Favorite Gene http://www.sigmaaldrich.com/life-science/your-favorite-gene-search.html sugeriraju moguće interakcije proteina sa C11orf73. ARGUL1, CRHBP i EED, izvedenih iz značenja teksta, a HNF4A iz Sigma-Aldricha. Protein Opis Metod Rezultat ARGUL1 Nepoznat Značenje teksta 0,712 CRHBP Vezujući protein koji oslobađa kortikotropin Značenje teksta 0,653 EED Razvoj embrionskog ektoderma Značenje tekta 0,420 HNF4A Transkripcijski regulator Sigma-Aldrich N/A

ARGUL1 je nepoznati protein s nepoznatom funkcijom. CRHBP je protein koji vezuje hormon koji oslobađa kortikotrofin i koji bi mogao imati ulogu u signalnoj kaskadi koja uključuje ili aktivira HIKESHI. EED, a susjedni protein C11orf73, je embrionski razvojni protein ektoderma i član je porodice Polycomb-grupe (PcG). Članovi porodice PcG tvore multimerne proteinske komplekse koji su uključeni u održavanje transkripcijskog represivnog stanja gena tokom uzastopnih ćelijskih generacija. HNF4A je regulator transkripcije i nije poznato regulira li HNF4A ekspresiju C11orf73 ili jednostavno stupa u interakciju s njim.[12

Evolucijska historija

thumb|400px|Filogenetsko stablo C11orf73-a.

Evolucijska povijest organizama može se odrediti pomoću sekvenci ortologa kao vremenskih referenci za stvaranje filogenetskog stabla. CLUSTALW CLUSTALW Program Julie D. Thompson, Desmond G. Higgins and Toby J. Gibson http://workbench.sdsc.edu/ poredi više sekvenci, a program se takođe može koristiti za kreiranje takvog filogenetskog stabla zasnovanog na ortolozima C11orf73. S desne strane prikazano je generirano filogenetsko stablo s vremenskom linijom zasnovanom na vremenu divergencije. Napravljeno od HIKESHI ortologa, identično je filogenetskom stablu u literaturi, čak grupira slične organizme poput riba, ptica i gljiva.

Ortolozi Homologne sekvence su ortologne ako su razdvojene događajem specijacije: kada se vrsta raziđe u dvije zasebne vrste, za divergentne kopije jednog gena u rezultirajućoj vrsti kaže se da su ortologne. Ortolozi ili ortologni geni su geni različitih vrsta koji su međusobno slični jer potiču od zajedničkog pretka. Ortologne sekvence pružaju korisne informacije u taksonomskoj klasifikaciji i filogenetskim studijama organizama. Obrazac genetičke divergencije može se koristiti za praćenje srodnosti organizama. Dva vrlo bliska organizma vjerojatno će pokazati vrlo slične sekvence DNK između dva ortologa. Nasuprot tome, organizam koji se evolucijski ukloni iz drugog organizma vjerojatno će pokazati veće odstupanje u sekvencj ortologa koji se proučavaju.

Tabela otvorenog okvira čitanja hromosoma 11 73: Ortolozi