Rev-ErbA 베타판

Rev-ErbA beta
NR1D2
Rev-ErbA beta.png
사용 가능한 구조
PDBOrtholog 검색: PDBe RCSB
식별자
에일리어스NR1D2, BD73, EAR-1R, RVR, 핵수용체 서브패밀리 1 그룹 D 멤버 2, REVERBB, REVERBeta
외부 IDOMIM: 602304 MGI: 2449205 HomoloGene: 3763 GeneCard: NR1D2
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈
앙상블
유니프로트
RefSeq(mRNA)

NM_001145425
NM_005126

NM_011584

RefSeq(단백질)

NP_001138897
NP_005117

NP_035714

장소(UCSC)Chr 3: 23.95 ~23.98 MbChr 14: 18.2 ~18.24 Mb
PubMed 검색[3][4]
위키데이터
인간 보기/편집마우스 표시/편집

핵수용체 서브패밀리 1 그룹 D 멤버 2(NR1D2)로도 알려진 Rev-Erb 베타(Rev-Erbβ)Rev-Erb 단백질 패밀리의 구성원이다.Rev-Erbα와 마찬가지로 Rev-Erbβ는 전사인자의 핵수용체 슈퍼패밀리에 속하며 유전자 [5]촉진제와의 결합을 통해 유전자 발현을 변조할 수 있다.Rev-Erbα와 함께 Rev-Erbβ는 일주기 클럭의 주요 조절기 역할을 합니다.이 두 단백질은 부분적으로 [6]중복된다.현재의 연구는 Rev-Erbβ가 Rev-Erbα보다 일주기 클럭을 유지하는 데 덜 중요하다는 것을 시사한다. Rev-Erbα의 녹아웃 연구는 상당한 일주기 교란을 초래하지만 Rev-Erbβ에서도 동일한 사실이 발견되지 않았다.Rev-Erbα에 대한 Rev-Erbβ 보상은 조직마다 다르며 Rev-Erbβ의 [7]분리 역할을 설명하기 위해서는 추가 연구가 필요하다.

이 유전자는 중추신경계와 말초신경계, 비장, 하악상악돌기, 혈도에서 발현된다.Rev-Erbβ는 분화 [5]뉴런을 제어하는 데 도움이 되는 유도 신호의 전도에서 중요한 역할을 한다.

검출

Rev-Erbβ는 1994년 B에 발견되었다.Dumas 등은 cDNA를 분리하여 새로운 수용체를 BD73으로 [5]명명했다.Rev-Erbβ라는 이름은 몇 달 후 Eva Enmark, Tommi Kainu, Markku Tapio Pelto-Huikko, Jan ǻke Gustafsson에 의해 쥐의 [8]뇌에서 Rev-Erb 알파-DNA를 분리한 논문에서 만들어졌습니다.

Rev-Erbβ 2라는 이름의 Rev-Erbβ의 새로운 동소 형태는 몇 달 후인 1995년 N. Giambagi와 [7]동료들에 의해 쥐 cDNA를 사용하여 발견되었다.그들은 Rev-Erbβ 1 단백질이 Rev-Erbβ 2 단백질보다 195 아미노산이 더 길다는 점을 제외하고 Rev-Erbβ 1과 동일한 것을 발견했다.그러나 추가 연구에 따르면 발견된 Rev-Erbβ 2 cDNA는 대체 스플라이싱과 다른 폴리아데닐화 부위의 사용을 통해 발생한 Nr1d2 유전자의 스플라이스 변형일 가능성이 있다.

유전학과 진화

포유동물에서 NR1D2(핵수용체 서브패밀리 1군 D멤버 2) 유전자는 Rev-Erbβ 단백질을 부호화한다.NR1D1과는 달리, NR1D2의 반대편 가닥은 유의한 판독 프레임을 가지지 않으며, 유전자는 염색체 [9]3의 앞 가닥에 위치한다.서로 다른 위치에도 불구하고, NR1D1NR1D2 유전자는 매우 상동적이며 [5]게놈 내에서 평행하다.사람의 경우 NR1D2 유전자 자체는 5231개의 염기쌍(NR1D2-201)에서 600개의 염기쌍(NR1D2-204)에 이르는 5개의 스플라이스 변이체(NR1D2-205)를 형성하는 10개의 엑손(exon)을 포함한다.단, NR1D2-201만이 기능성 단백질을 생성한다.포유동물에서 NR1D2(Rev-Erbβ)는 , , 골격근지방조직을 포함한 여러 조직에서 [9]높은 발현으로 발현된다.

인간의 NR1D2 염기서열을 다른 종과 비교한 결과 , 닭, 도마뱀, 제브라피쉬포함한 472개의 철자가 발견되어 동물 전반에 걸쳐 높은 수준의 보존이 이루어졌습니다.NR1D1과 유사하게, 이는 NR1D2가 가장 최근의 공통 동물 조상에 존재했음을 시사한다.NR1D2인간에서 오직 하나의 평행체, 즉 17번 염색체에 위치한 NR1D1 유전자와 밀접하게 관련되어 있지만, 그것은 갑상선 호르몬 수용체 베타(THRB), 페르옥시좀 증식자 활성화 수용체 델타(PPARD) 및 레티노산 수용체 유전자와 기능적으로 관련이 있다.엡토르 베타(RARB).연계 분석 결과 NR1D2TRB는 염색체 3에 근접하여 높은 연관성을 보이며, 둘 다 RARB와 관련이 있는 것으로 나타났다.NR1D1/THRA 궤적과 RARA 유전자 사이의 연결과 결합하면, 이는 이 두 유전자 클러스터가 복제 [10]사건에서 발생했음을 시사한다.

구조.

PDB: 3CQV 결정좌표를 바탕으로 (공간충전모델, 탄소원자=흰자, 질소=청색, 산소=빨강, 철=마젠타)과 복합된 Rev-ErbA 베타(유색, N-말단=청색, C-말단=빨강)의 리간드 결합 도메인의 만화도.

인간 NR1D2 유전자는 579개의 아미노산으로 이루어진 단백질 생성물(REV-ERBβ)을 생성한다.Rev-Erbβ는 전사 억제의 구조와 메커니즘 모두에서 Rev-Erbα와 유사하다.Rev-Erbα와 마찬가지로 Rev-Erbβ는 핵수용체 단백질에 공통적인 3가지 주요 기능 도메인을 가지며, 여기에는 C 말단의 DNA 결합 도메인(DBD)과 리간드 결합 도메인(LBD)이 있으며, 이들 도메인은 Rev-Erb Orthologs에 고도로 보존되어 있어 변조를 [11]가능하게 하는 N 말단 도메인이 포함된다.

Rev-Erbα와 마찬가지로 Rev-Erbβ는 두 개의 C4형 아연 [12]핑거를 포함하는 DBD를 통해 두 가지 종류의 DNA 반응 요소에 결합할 수 있습니다.이 두 가지 등급에는 전사 활성제인 레티노산 수용체 관련 고아 수용체(ROR)[13]와의 상호작용으로 인해 일반적으로 RORE로 지칭되는 DNA 염기서열과 RevDR2로 알려진 RORE의 직접 반복 2 요소가 포함됩니다.Rev-Erb 단백질은 LBD를 통한 핵 수용체에 의한 공동 활성제 모집 및 활성화에 필요한 C 말단에 나선이 없다는 점에서 다른 핵 수용체와는 다르다.대신 Rev-Erbs는 구성전사활성제 ROR의 결합을 방지함으로써 단일 RORE 요소에서의 경쟁결합을 통해 모노머로서의 전사를 억제하거나 RevDR2 [14]부위와의 결합을 통해 호모디머로서의 전사를 억제할 수 있다.Rev-Erb 호모디머는 레티노이드 및 갑상선 수용체(SMRT)의 사일런싱 매개체(Silencing Mediator)와의 상호작용에 필요하다.NCoR과의 상호작용은 Rev-Erb 리간드 결합 포켓에 결합하는 과의 상호작용에 의해 안정화된다.Rev-Erbβ는 나선 3, 7, 11이 을 수용하기 위해 리간드 결합 포켓을 확대하기 위해 움직인다는 것을 나타내기 때문에 헴과 복합되었을 때 구조변화를 겪는다.Rev-Erb 단백질에 의한 억제는 또한 클래스 I 히스톤 탈아세틸화효소 3(HDAC3)과 NCoR의 상호작용을 필요로 하며, 이는 히스톤 탈아세틸화를 [12]통한 유전자 억제를 초래한다.

기능.

일주 발진기

Rev-Erbβ는 Rev-Erbα와 동일하거나 유사한 일일 프로파일을 가진 게놈 Rev-Erbα 결합 부위에 결합한다.또한 이 단백질은 클럭 및 대사 유전자 조절을 유지하고 Rev-Erbα가 없을 때 시스템 기능을 보호합니다.Rev-Erbβ는 Rev-Erbα가 상실된 경우 대사 장애로 인한 기능 상실을 보상한다.Rev-Erbα가 누락되고 Rev-Erbβ가 존재하는 경우에도 간 및 대사 과정이 계속 실행될 수 있습니다.Rev-Erbα와 Rev-Erbβ를 모두 잃으면 세포가 부정맥이 [15]된다.

Rev-Erbβ가 누락되면 급격한 효과와 함께 대사 활동의 성능에 큰 변화가 있을 수 있다.예를 들어 다음과 같습니다.

  • Rev-Erbβ 결핍은 핵심 클럭 유전자 발현이 진동하는 동안 유전자 발현에 대한 일주기 네트워크의 결합 형성에 급격한 차이를 일으킨다.
  • Rev-Erbα 또는 Rev-Erbβ가 없는 것은 코어 클럭 유전자의 발현 리듬에 영향을 주지 않지만 다른 리드미컬하게 발현되는 출력 유전자에 영향을 미친다.
  • Rev-Erbβ 결핍은 PER2[15]일주기 발현 리듬을 바꾸지 않는다.

대사

Rev-Erbβ는 레티노산 관련 고아 수용체α(RORα)의 트랜스 활성화를 차단하는 역할을 하며, RORα는 리포단백질 콜레스테롤, 지질 항상성염증의 조절에 관여한다.Rev-Erbβ와 RORα는 모두 골격근과 같은 유사한 조직에서 발현된다.그들은 골격근 내의 유사한 발현 패턴, 표적 유전자, 그리고 동족 서열을 가지고 있다.Rev-Erbβ는 지질 흡수를 돕는 여러 유전자가 발현을 감소시킨다.Rev-Erbβ는 골격근의 지질과 에너지 균질성을 조절한다.Rev-Erbβ는 이상지질혈증의 치료 및 근육 [16]성장 조절에 유용할 수 있다.

Rev-Erbβ는 또한 일주기 조절 유전자이며, mRNA는 생체 내 및 혈청 동기 세포 배양에서 리듬감 있는 발현을 나타낸다.그러나 Rev-Erbβ가 핵심 일주기 클럭의 진동에 어느 정도 기여하는지는 현재 알려져 있지 않다.그러나 헴은 유전자 억제를 매개하는 관련된 Rev-Erbα 수용체를 통해 글루코네제닉 유전자 발현과 포도당 출력을 억제하는 것으로 나타났다.따라서 Rev-Erbα 수용체는 헴을 검출하여 세포 클럭, 포도당 항상성 및 에너지 [17]대사를 조정한다.

Rev-Erbβ는 골격근 미토콘드리아 생물 형성에 역할을 한다.원래 Rev-Erbβ는 Rev-Erbα의 기능적으로 중복되는 것으로 생각되었지만, 최근의 연구 결과는 미묘한 차이가 있음을 증명한다.Rev-Erbβ배위자대사증후군과 같은 대사장애 치료에 사용될 수 있다.그것은 골격근의 신진대사와 치료 [18]옵션에서 유익할 수 있는 에너지를 통제한다.

[16]

Rev-Erbβ 유전자는 특정 KO 돌연변이를 생성함으로써 클럭 출력 유전자의 하류 조절에 기여한다.Rev-Erbβ가 주기의 핵심 시계에서 가지는 모든 기능과 Rev-Erbα와 정확히 어떻게 다른지는 아직 알려지지 않았다.

레퍼런스

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리즈 89: ENSG00000174738 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리즈 89: ENSMUSG000021775 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ a b c d Dumas B, Harding HP, Choi HS, Lehmann KA, Chung M, Lazar MA, Moore DD (August 1994). "A new orphan member of the nuclear hormone receptor superfamily closely related to Rev-Erb". Molecular Endocrinology. 8 (8): 996–1005. doi:10.1210/mend.8.8.7997240. PMID 7997240.
  6. ^ Koh YS, Moore DD (April 1999). "Linkage of the nuclear hormone receptor genes NR1D2, THRB, and RARB: evidence for an ancient, large-scale duplication". Genomics. 57 (2): 289–92. doi:10.1006/geno.1998.5683. PMID 10198169.
  7. ^ a b Giambiagi N, Cassia R, Petropoulos I, Part D, Cereghini S, Zakin MM, Ochoa A (December 1995). "Rev-erb beta 2, a novel isoform of the Rev-erb family of orphan nuclear receptors". Biochemistry and Molecular Biology International. 37 (6): 1091–1102. PMID 8747539.
  8. ^ Enmark E, Kainu T, Pelto-Huikko M, Gustafsson JA (October 1994). "Identification of a novel member of the nuclear receptor superfamily which is closely related to Rev-ErbA". Biochemical and Biophysical Research Communications. 204 (1): 49–56. doi:10.1006/bbrc.1994.2424. PMID 7945391.
  9. ^ a b Yates AD, Achuthan P, Akanni W, Allen J, Allen J, Alvarez-Jarreta J, et al. (January 2020). "Ensembl 2020". Nucleic Acids Research. 48 (D1): D682–D688. doi:10.1093/nar/gkz966. PMC 7145704. PMID 31691826.
  10. ^ Burris TP (July 2008). "Nuclear hormone receptors for heme: REV-ERBalpha and REV-ERBbeta are ligand-regulated components of the mammalian clock". Molecular Endocrinology. 22 (7): 1509–20. doi:10.1210/me.2007-0519. PMC 5419435. PMID 18218725.
  11. ^ Woo EJ, Jeong DG, Lim MY, Jun Kim S, Kim KJ, Yoon SM, et al. (October 2007). "Structural insight into the constitutive repression function of the nuclear receptor Rev-erbbeta". Journal of Molecular Biology. 373 (3): 735–44. doi:10.1016/j.jmb.2007.08.037. PMID 17870090.
  12. ^ a b Pardee KI, Xu X, Reinking J, Schuetz A, Dong A, Liu S, et al. (February 2009). "The structural basis of gas-responsive transcription by the human nuclear hormone receptor REV-ERBbeta". PLOS Biology. 7 (2): e43. doi:10.1371/journal.pbio.1000043. PMC 2652392. PMID 19243223.
  13. ^ "NR1D1 Gene NR1D1 Protein NR1D1 Antibody". GeneCards. Retrieved 2021-05-06.
  14. ^ Zhao Q, Khorasanizadeh S, Miyoshi Y, Lazar MA, Rastinejad F (May 1998). "Structural elements of an orphan nuclear receptor-DNA complex". Molecular Cell. 1 (6): 849–61. doi:10.1016/s1097-2765(00)80084-2. PMID 9660968.
  15. ^ a b Bugge A, Feng D, Everett LJ, Briggs ER, Mullican SE, Wang F, et al. (April 2012). "Rev-erbα and Rev-erbβ coordinately protect the circadian clock and normal metabolic function". Genes & Development. 26 (7): 657–67. doi:10.1101/gad.186858.112. PMC 3323877. PMID 22474260.
  16. ^ a b Ikeda R, Tsuchiya Y, Koike N, Umemura Y, Inokawa H, Ono R, et al. (July 2019). "REV-ERBα and REV-ERBβ function as key factors regulating Mammalian Circadian Output". Scientific Reports. 9 (1): 10171. doi:10.1038/s41598-019-46656-0. PMC 6629614. PMID 31308426.
  17. ^ Ramakrishnan SN, Lau P, Burke LJ, Muscat GE (March 2005). "Rev-erbbeta regulates the expression of genes involved in lipid absorption in skeletal muscle cells: evidence for cross-talk between orphan nuclear receptors and myokines". The Journal of Biological Chemistry. 280 (10): 8651–9. doi:10.1074/jbc.M413949200. PMID 15623503.
  18. ^ Yin L, Wu N, Curtin JC, Qatanani M, Szwergold NR, Reid RA, et al. (December 2007). "Rev-erbalpha, a heme sensor that coordinates metabolic and circadian pathways". Science. 318 (5857): 1786–9. doi:10.1126/science.1150179. PMID 18006707. S2CID 84073753.

추가 정보

  • Ramakrishnan SN, Lau P, Crowther LM, Cleasby ME, Millard S, Leong GM, Cooney GJ, Muscat GE (October 2009). "Rev-erb beta regulates the Srebp-1c promoter and mRNA expression in skeletal muscle cells". Biochemical and Biophysical Research Communications. 388 (4): 654–9. doi:10.1016/j.bbrc.2009.08.045. PMID 19682428.

외부 링크