GLD-2
GLD-2| 텐트2 | |||||||||||||||||||||||||
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| 식별자 | |||||||||||||||||||||||||
| 별칭 | 텐트2, GLD2, TUT2, 4, 폴리(A) RNA 중합효소 D4, 비캐논학, PAPD4, 단자 뉴클레오티딜전달효소 2, APD4, GLD-2를 포함하는 PAP 관련 도메인 | ||||||||||||||||||||||||
| 외부 ID | OMIM: 614121 MGI: 2140950 HomoloGene: 44022 GeneCard: TENT2 | ||||||||||||||||||||||||
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| 직교체 | |||||||||||||||||||||||||
| 종 | 인간 | 마우스 | |||||||||||||||||||||||
| 엔트레스 | |||||||||||||||||||||||||
| 앙상블 |
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| 유니프로트 | |||||||||||||||||||||||||
| RefSeq(mRNA) |
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| RefSeq(단백질) |
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| 위치(UCSC) | Cr 5: 79.61 – 79.69Mb | n/a | |||||||||||||||||||||||
| PubMed 검색 | [2] | [3] | |||||||||||||||||||||||
| 위키다타 | |||||||||||||||||||||||||
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GLD-2(Germ Line Development 2)는 세포질 폴리(A) 폴리머아제(cytoPAPs)로 특정 RNA의 3의 끝에 연속 AMP 단모제를 첨가하여 폴리(A) 꼬리를 형성하는 것으로, 폴리(A) 꼬리로, 폴리아데닐화라고 알려져 있다.
RNA 특이성의 경우, GLD-2는 RNA 결합 단백질(일반적으로 GLD-3)과 결합하여 세포질 PAP 역할을 하는 이질체를 형성한다.이 단백질은 효소 기능을 가지고 있으며, GLD-1, GLD-3, GLD-4와 같은 여러 유사 효소를 포함하는 패밀리(DNA 중합효소-B형 패밀리)에 속한다.
이 세포질 PAP 계열은 호모 사피엔스, 새노하브디트 선충, 제노푸스, 무스 무스쿨루스, 드로소필라 등 여러 다른 종에서 설명되어 왔다.게다가, 그것은 세포질 PAP이기 때문에 어떤 면에서는 핵 PAP와 다르다.핵 PAP는 촉매 도메인과 RNA 결합 도메인을 포함하고 있지만 GLD-2 패밀리는 촉매 도메인만 가지고 있다.
현지화
GLD-2는 흔하고 풍부하지만, 이미 오대 왕국 각각에서 발견된 꽤 알려지지 않은 단백질이다.동물 왕국에서는 호모 사피엔스, 드로소필라, 제노푸스, 무스 무스 무스쿨루스 등에서 특별히 검출되었다.그러나, 식물 왕국에 속하는 아라비도피스 탈리아나에는 GLD-2, 모네라의 에스케리치아 콜리, 곰팡이의 칸디다 알비칸에도 또한 눈에 띄었다.
인간에서 그것은 대부분 뇌에서, 그리고 그 안에서, 소뇌, 해마, 메둘라에서 표현된다.우리는 또한 섬유질, 헤라 세포, MCF-7 세포, 흑색종 세포 라인, 흉선 같은 다른 원천 조직에서도 그들을 발견할 수 있다.세포 내부에서는 DNA 다면화와 관련된 주요 기능이 있고 이 세포기관들만이 DNA를 찾을 수 있기 때문에 세포핵과 미토콘드리온에 위치할 수 있다.그러나, 그들이 그곳에 있는 이유는 아직 확실하지 않지만, Cytosol에는 또한 GLD-2가 수용성 있는 방식으로 존재한다.
대장균에서는 이 효소성 단백질이 세포막과 세포솔에서 발견될 수 있는 반면, 드로필라 멜라노가스터에서는 뇌의 핵 및 세포질, 난모세포, 난소, 고환 등의 세포에서 주로 발견된다.마지막으로 아라비도피스 탈리아나에서는 꽃의 핵, 뿌리, 줄기, 잎 세포에 위치한다.
관련 기능
GLD-2는 주로 대량 폴리아데닐화를 강력하게 촉진하면서 번역적으로 억제되는 mRNA를 안정화시킨다.놀랍게도, 그러한 기능들은 효율적인 대상 mRNA 변환에 거의 영향을 주지 않는 것으로 보인다. 왜냐하면 그것은 폴리아데닐레이션 활동 개발에 도움을 주는 효율적인 폴리(A) 폴리머아제이기 때문이다.이 활동은 주입식 RNA 결합 단백질인 GLD-3와의 상호작용에 의해 자극된다.GLD-3가 RNA에 채용하여 GLD-2를 자극한다는 것이 일부 연구에 의해 제안되고 있다. 만일 그렇다면 다른 수단으로 GLD-2를 RNA에 가져오는 것도 그 활동을 자극해야 한다.
분자함수
ATP 바인딩
GLD-2, 폴리(A) 중합효소(PAP)는 mRNA의 3의 끝에서 템플릿에 독립적인 방식으로 ATP를 통합하는 작용을 한다.
효소 활성:폴리뉴클레오티드 아데닐릴전달효소 활성
이 단백질은 촉매작용을 하는 것으로 밝혀졌는데, 다시 말해서 그렇게 빨리 일어나지는 않을 화학반응 속도를 높일 수 있는 능력을 가지고 있다.다음과 같은 반응을 촉매로 만드는 것으로 알려져 있다(이것은 다음과 같은 공동 인자 필요: Mg(2+)).
ATP + RNA(n) ⇄ diphosphate + RNA(n+1)
주변 환경에 따라 최적 pH는 세포질에서 8에서 핵에서 8.3까지 다양하다.
생물학적 과정
조혈모세포분화
GLD-2 단백질은 136개 이상의 단백질과 함께 인간 단백질에서 조혈모세포 분화의 분자 과정에 관여한다.이는 전구세포가 골수세포와 림프구 세포 등 세포의 일종인 조혈모세포 조생세포의 특화된 특징을 획득하는 과정이다.
RNA polyadenylation에 의한 mRNA 처리
앞서 언급했듯이 GLD-2의 폴리아데닐화 활성은 RNA 결합 단백질인 GLD-3와의 물리적 상호작용에 의해 자극된다.GLD-3가 RNA에 모집하여 GLD-2를 자극할 수 있는지 여부를 시험하기 위해 일부 연구는 MS2 코팅 단백질을 사용하여 Xenopus 난모세포의 MRNA에 C.Elegans GLD-2를 테더링했다.테더드 GLD-2는 폴리(A)를 추가하고 mRNA의 번역을 자극해 모집이 폴리아데닐화 활동을 자극하기에 충분하다는 것을 입증했다.GLD-2가 활성 부지를 포함하고 GLD-3가 RNA 결합 특수성을 제공하는 PAP 이질측정기.MS2 코팅 단백질을 GLD-2에 결합해 RNA로 채용했다.
나아가, 세포질성 폴리아데닐화(cyoptlasmic polyadenylation)는 초기 개발 시 모성 mRNA 번역을 활성화하는 데 필수적인 역할을 하기 때문에 많은 mRNA의 풍부함을 유지하거나 상향 조절하는 데도 GLD-2 활동이 중요하다.척추동물의 경우 반응에는 RNA 결합 단백질인 CPEB와 폴리(A) 중합효소 GLD-2가 필요하다.
세노푸스 효소는 두 가지 밀접하게 연관된 형태로 존재하며, 이 효소가 테더링되는 폴리아데닐레이트 RNA와 그 변환을 강화한다.마찬가지로, Cleavage와 Polyadenylation 특수성 인자 및 CPEB를 포함한 세포질 폴리아데닐화 인자와 상호작용하며, 대상 mRNA와 상호작용한다.이러한 발견은 GLD-2 효소가 난모세포에서 세포질성 폴리아데닐화를 담당하는 오랜 숙고된 PAP라는 최근의 보고서를 확인하고 확장한다.
또 장기기억의 형성은 국산화 mRNA에 대한 번역적 통제가 부족한 것으로 판단된다.포유류에서 덴드라이트 mRNA는 억제된 상태로 유지되며 반복적인 자극에 의해 활성화된다.초기 개발에서 변환 제어에 필요한 몇 가지 규제 단백질이 기억 형성에 필요한 것으로 생각되어 유사한 분자 메커니즘을 제안한다.드로소필라를 이용한 실험에서 뇌에서 폴리(A) 연장의 원인이 되는 효소가 검출되었으며, 특히 장기기억에 대한 활동이 요구된다는 것도 입증되었다.이러한 발견은 세포질성 폴리아데닐화가 기억 형성에 매우 중요하며 GLD2가 책임 효소라는 강력한 증거를 제공한다.
의학적 시사점
GLD2가 의학적 용도가 있다는 사실도 밝혀졌다.
예를 들어, 그러한 효소는 암을 앓는 환자들에게 과도하게 압박된다. 그래서 그것은 유방암 환자의 조기 출현에 대한 예측 인자로 사용될 수 있다.또한 PAP 활동은 두 개의 암세포 라인에서 에토포사이드와 코디체핀으로 항암제의 효과를 측정하는 데 사용된다.인간의 상피성 자궁경부암인 헤라(Hela)와 MCF-7(인간 유방암)이다.그러나, 그것의 효용에도 불구하고, 그것은 백혈병, 간경화증, 뇌손상, 간염 그리고 어떤 경우에는 남성 환자의 불임과 같은 몇 가지 일반적인 질병의 표현에도 관여할 수 있다.
참조
- ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000164329 - 앙상블, 2017년 5월
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
추가 읽기
- "UniProtKB - Q6PIY7 (GLD2_HUMAN)". UniProt.
- Nousch M, Yeroslaviz A, Habermann B, Eckmann CR (October 2014). "The cytoplasmic poly(A) polymerases GLD-2 and GLD-4 promote general gene expression via distinct mechanisms". Nucleic Acids Research. Oxford Journals. 42 (18): 11622–33. doi:10.1093/nar/gku838. PMC 4191412. PMID 25217583.
- "GLD-2". InteractiveFly: GeneBrief.
- Kwak JE, Wang L, Ballantyne S, Kimble J, Wickens M (March 2004). "Mammalian GLD-2 homologs are poly(A) polymerases". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (13): 4407–12. Bibcode:2004PNAS..101.4407K. doi:10.1073/pnas.0400779101. PMC 384760. PMID 15070731.
- Kwak JE, Wickens M (June 2007). "A family of poly(U) polymerases". RNA. 13 (6): 860–7. doi:10.1261/rna.514007. PMC 1869031. PMID 17449726.
- Martin G, Möglich A, Keller W, Doublié S (August 2004). "Biochemical and structural insights into substrate binding and catalytic mechanism of mammalian poly(A) polymerase". Journal of Molecular Biology. 341 (4): 911–25. doi:10.1016/j.jmb.2004.06.047. PMID 15328606.
- "PAPD4 » Poly(A) RNA polymerase GLD2 [ EC 2.7.7.19 ]". Nexprot BETA.
- "GO:0002244 » Hematopoietic progenitor cell differentiation". NextProt BETA.
- Nousch M, Yeroslaviz A, Habermann B, Eckmann CR (October 2014). "The cytoplasmic poly(A) polymerases GLD-2 and GLD-4 promote general gene expression via distinct mechanisms". Nucleic Acids Research. 42 (18): 11622–33. doi:10.1093/nar/gku838. PMC 4191412. PMID 25217583.
- Nakel K, Bonneau F, Eckmann CR, Conti E (July 2015). "Structural basis for the activation of the C. elegans noncanonical cytoplasmic poly(A)-polymerase GLD-2 by GLD-3". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (28): 8614–9. Bibcode:2015PNAS..112.8614N. doi:10.1073/pnas.1504648112. PMC 4507228. PMID 26124149.
- "Information on EC 2.7.7.19 - polynucleotide adenylyltransferase". BRENDA Data Base.