ЧЕК2 - CHEK2

ЧЕК2
Белок CHEK2 PDB 1gxc.png
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыЧЕК2, CDS1, CHK2, HuCds1, LFS2, PP1425, RAD53, hCds1, киназа контрольной точки 2
Внешние идентификаторыOMIM: 604373 MGI: 1355321 ГомолоГен: 38289 Генные карты: ЧЕК2
Расположение гена (человек)
Хромосома 22 (человек)
Chr.Хромосома 22 (человек)[1]
Хромосома 22 (человек)
Геномное расположение для CHEK2
Геномное расположение для CHEK2
Группа22q12.1Начните28,687,743 бп[1]
Конец28,742,422 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон
PBB GE CHEK2 210416 s в формате fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Ортологи
ВидыЧеловекМышь
Entrez

11200

50883

Ансамбль

ENSG00000183765

ENSMUSG00000029521

UniProt

O96017

Q9Z265

RefSeq (мРНК)

NM_001005735
NM_001257387
NM_007194
NM_145862
NM_001349956

NM_016681
NM_001363308

RefSeq (белок)

NP_001005735
NP_001244316
NP_009125
NP_665861
NP_001336885

NP_057890
NP_001350237

Расположение (UCSC)Chr 22: 28.69 - 28.74 МбChr 5: 110,84 - 110,87 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

ЧЕК2 (Контрольно-пропускной пункт киназа 2) это ген-супрессор опухоли который кодирует белок CHK2, а серин-треонинкиназа. CHK2 участвует в Ремонт ДНК, остановка клеточного цикла или апоптоз в ответ на повреждение ДНК. Мутации гена CHEK2 были связаны с широким спектром раки.[5]

Расположение гена

Ген CHEK2 расположен на длинном (q) плече хромосома 22 в позиции 12.1. Его расположение на хромосоме 22 простирается от базовая пара 28 687 742 пары оснований 28 741 904.[5]

Белковая структура

Белок CHK2, кодируемый геном CHEK2, представляет собой серин треонинкиназа. Белок состоит из 543 аминокислоты и следующие домены:

  • Домен N-терминального кластера SQ / TQ (SCD)
  • Центральный домен, связанный с вилкой (FHA)
  • С-концевой домен серин / треонинкиназы (KD)

Домен SCD содержит несколько SQ / TQ мотивы которые служат сайтами для фосфорилирование в ответ на ДНК повреждение. Наиболее заметным и часто фосфорилируемым сайтом является Thr68.[6]

CHK2 появляется как мономер в неактивном состоянии. Однако в случае повреждения ДНК SCD фосфорилирование вызывает CHK2 димеризация. Фосфорилированный Thr68 (расположенный на SCD) взаимодействует с доменом FHA с образованием димер. После димеризации белка KD активируется посредством аутофосфорилирования. После активации KD димер CHK2 диссоциирует.[6]

Функция и механизм

Ген CHEK2 кодирует киназу 2 контрольной точки (CHK2), белок, который действует подавитель опухолей. CHK2 регулирует деление клеток, и обладает способностью предотвращать слишком быстрое или неконтролируемое деление клеток.[5]

Когда ДНК подвергается двухцепочечному разрыву, активируется CHK2. В частности, активированный повреждением ДНК белок семейства фосфатидилинозитолкиназ (ПИКК ) ATM фосфорилирует сайт Thr68 и активирует CHK2.[6] После активации CHK2 фосфорилирует нижестоящие мишени, включая CDC25 фосфатазы, ответственные за дефосфорилирование и активацию циклин-зависимые киназы (CDK). Таким образом, ингибирование CHK2 фосфатаз CDC25 предотвращает проникновение клетки в митоз. Кроме того, белок CHK2 взаимодействует с несколькими другими белками, включая p53 (р53). Стабилизация p53 с помощью CHK2 приводит к остановке клеточного цикла в фаза G1. Кроме того, известно, что CHK2 фосфорилат фактор транскрипции клеточного цикла E2F1 и белок промиелоцитарного лейкоза (PML) участвует в апоптоз (запрограммированная гибель клеток).[6]

Связь с раком

Белок CHK2 играет важную роль в контрольной точке повреждения ДНК. Таким образом, мутации гена CHEK2 были признаны причинами широкого спектра видов рака.

В 1999 году было обнаружено, что генетические вариации CHEK2 соответствуют наследственной предрасположенности к раку.[7]

Bell et al. (1999) обнаружили три мутации зародышевой линии CHEK2 среди четырех Синдром Ли – Фраумени (LFS) и 18 Li – Fraumeni-подобных (LFL) семейств. Со времени этого открытия два из трех вариантов (делеция в киназном домене в экзон 10 и а миссенс-мутация в домене FHA в экзон 3) связаны с наследственной предрасположенностью к раку груди, а также к другим видам рака.[8]

Помимо первоначальных предположений, скрининг пациентов с LFS и LFL не выявил или не выявил очень редких отдельных миссенс-вариантов в гене CHEK2. Кроме того, удаление в киназном домене на экзон 10 был обнаружен редко среди пациентов с LFS / LFL. Данные этих исследований позволяют предположить, что CHEK2 не является геном предрасположенности к синдрому Ли-Фраумени.[8]

Рак молочной железы

Наследственные мутации в гене CHEK2 связаны с определенными случаями рак молочной железы. В частности, удаление одной ДНК нуклеотид в положении 1100 экзона 10 (1100delC) продуцирует нефункциональную версию белка CHK2, усеченную по киназному домену. Утрата нормальной функции белка CHK2 приводит к нерегулируемому делению клеток, накоплению повреждений ДНК и во многих случаях, опухоль развитие.[5] Мутация CHEK2 * 1100del чаще всего встречается у лиц восточного и североевропейского происхождения. В этих популяциях мутация CHEK2 * 1100delC наблюдается у 1 из 100–1 из 200 человек. Однако в Северной Америке частота снижается с 1 из 333 до 1 из 500. Мутация почти отсутствует в Испании и Индии.[9] Исследования показывают, что CHEK2 1100delC соответствует двукратному увеличению риска рака груди и 10-кратному увеличению риска рака груди у мужчин.[10]

Мутация CHEK2, известная как вариант I157T домена FHA в экзоне 3, также связана с раком груди, но с меньшим риском, чем мутация CHEK2 * 1100delC. Предполагаемая доля рака груди, связанная с этим вариантом, в США составляет около 1,2%.[8]

Еще две мутации гена CHEK2, CHEK2 * S428F, аминокислотная замена киназного домена в экзоне 11 и CHEK2 * P85L, аминокислотная замена в N-концевой области (экзон 1) были обнаружены в Евреи ашкенази Население.[9] Также было описано предположение о мутации латиноамериканского основателя.[11]

Другие виды рака

Мутации в CHEK2 были обнаружены в наследственных и ненаследственных случаях рака. Исследования связывают мутацию со случаями простата, легкое, двоеточие, почка, и щитовидная железа раки. Также были привлечены ссылки на определенные опухоли головного мозга и остеосаркома.[5]

в отличие BRCA1 и BRCA2 мутации, мутации CHEK2 не вызывают повышенного риска рак яичников.[10]

Мейоз

ЧЕК2 регулирует клеточный цикл прогресс и шпиндель сборка во время мыши ооцит созревание и раннее эмбрион развитие.[12] Хотя CHEK2 является последующим эффектором Банкомат киназа, которая реагирует в первую очередь на двухцепочечные разрывы, также может быть активирована ATR (атаксия-телеангиэктазия и родственная Rad3) киназа, которая реагирует главным образом на однонитевые разрывы. У мышей CHEK2 необходим для наблюдения за повреждением ДНК у самок. мейоз. Ответ ооциты к повреждению двухцепочечного разрыва ДНК включает иерархию путей, в которой киназа ATR передает сигнал CHEK2, который затем активирует p53 и стр. 63 белки.[13]

В плодовой мушке Дрозофила, облучение из линия зародыша клетки генерируют двухцепочечные разрывы, которые приводят к остановке клеточного цикла и апоптоз. В Дрозофила ЧЕК2 ортолог mnk и p53 ортолог dp53 необходимы для большей части гибели клеток, наблюдаемой на ранней стадии оогенез когда происходит отбор ооцитов и мейотическая рекомбинация.[14]

Взаимодействия

ЧЕК2 был показан взаимодействовать с участием:

использованная литература

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000183765 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000029521 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ а б c d е «ЧЕК2». Домашний справочник по генетике. Август 2007 г.
  6. ^ а б c d Цай З., Чехаб Н.Х., Павлетич Н.П. (сентябрь 2009 г.). «Структура и механизм активации киназы контрольной точки повреждения ДНК CHK2». Молекулярная клетка. 35 (6): 818–29. Дои:10.1016 / j.molcel.2009.09.007. PMID  19782031.
  7. ^ Белл Д.В., Варлей Д.М., Шидло Т.Э., Канг Д.Х., Вахрер Д.К., Шеннон К.Э., Любратович М., Верселис С.Дж., Иссельбахер К.Дж., Фраумени Д.Ф., Берч Д.М., Ли Ф.П., Гарбер Д.Э., Хабер Д.А. (декабрь 1999 г.) «Гетерозиготные мутации hCHK2 зародышевой линии при синдроме Ли-Фраумени». Наука. 286 (5449): 2528–31. Дои:10.1126 / science.286.5449.2528. PMID  10617473.
  8. ^ а б c Неванлинна Х., Бартек Дж. (Сентябрь 2006 г.). «Ген CHEK2 и наследственная предрасположенность к раку груди». Онкоген. 25 (43): 5912–9. Дои:10.1038 / sj.onc.1209877. PMID  16998506.
  9. ^ а б Оффит К., Гарбер Дж. Э. (февраль 2008 г.). «Пора проверить ЧЕК2 в семьях с раком груди?». Журнал клинической онкологии. 26 (4): 519–20. Дои:10.1200 / JCO.2007.13.8503. PMID  18172189.
  10. ^ а б Meijers-Heijboer H, van den Ouweland A, Klijn J, Wasielewski M, de Snoo A, Oldenburg R, Hollestelle A, Houben M, Crepin E, van Veghel-Plandsoen M, Elstrodt F, van Duijn C, Bartels C, Meijers C , Schutte M, McGuffog L, Thompson D, Easton D, Sodha N, Seal S, Barfoot R, Mangion J, Chang-Claude J, Eccles D, Eeles R, Evans DG, Houlston R, Murday V, Narod S, Peretz T. , Пето Дж., Фелан С., Чжан Х.Х., Сабо С., Девили П., Голдгар Д., Футреал ПА, Натансон К.Л., Вебер Б., Рахман Н., Страттон М.Р. (май 2002 г.). «Восприимчивость к раку груди с низкой пенетрантностью из-за CHEK2 (*) 1100delC у лиц, не являющихся носителями мутаций BRCA1 или BRCA2». Природа Генетика. 31 (1): 55–9. Дои:10.1038 / ng879. PMID  11967536. S2CID  195216803.
  11. ^ Weitzel, Джеффри Н .; Neuhausen, Susan L .; Адамсон, Аарон; Дао, Шу; Рикер, Шарите; Маоз, Асаф; Розенблатт, Маргалит; Нехорай, Бита; Сэнд, Шэрон (17.06.2019). «Патогенные и вероятные патогенные варианты в PALB2, CHEK2 и других известных генах предрасположенности к раку груди среди 1054 BRCA-отрицательных латиноамериканцев с раком груди». Рак. 125 (16): 2829–2836. Дои:10.1002 / cncr.32083. ISSN  1097-0142. ЧВК  7376605. PMID  31206626.
  12. ^ Дай XX, Дуан X, Лю Х.Л., Цуй XS, Ким Н.Х., Сан SC (2014). «Chk2 регулирует развитие клеточного цикла во время созревания ооцитов мыши и раннего развития эмбриона». Мол. Клетки. 37 (2): 126–32. Дои:10.14348 / molcells.2014.2259. ЧВК  3935625. PMID  24598997.
  13. ^ Болкун-Филас Э, Ринальди В.Д., Уайт М.Э., Шименти Дж.С. (2014). «Обращение женского бесплодия с помощью абляции Chk2 выявляет путь контрольной точки повреждения ДНК ооцита». Наука. 343 (6170): 533–6. Bibcode:2014Научный ... 343..533B. Дои:10.1126 / science.1247671. ЧВК  4048839. PMID  24482479.
  14. ^ Шим Х.Дж., Ли Э.М., Нгуен ЛД, Шим Дж., Сон Й.Х. (2014). «Облучение в высоких дозах вызывает остановку клеточного цикла, апоптоз и дефекты развития во время оогенеза дрозофилы». PLOS ONE. 9 (2): e89009. Bibcode:2014PLoSO ... 989009S. Дои:10.1371 / journal.pone.0089009. ЧВК  3923870. PMID  24551207.
  15. ^ Ли Дж.С., Коллинз К.М., Браун А.Л., Ли С.Х., Чанг Дж.Х. (март 2000 г.). «hCds1-опосредованное фосфорилирование BRCA1 регулирует ответ на повреждение ДНК». Природа. 404 (6774): 201–4. Bibcode:2000Натурал.404..201Л. Дои:10.1038/35004614. PMID  10724175. S2CID  4345911.
  16. ^ Chabalier-Taste C, Racca C, Dozier C, Larminat F (декабрь 2008 г.). «BRCA1 регулируется Chk2 в ответ на повреждение шпинделя». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток. 1783 (12): 2223–33. Дои:10.1016 / j.bbamcr.2008.08.006. PMID  18804494.
  17. ^ Мацуока С., Баллиф Б.А., Смогоржевска А., Макдональд Э.Р., Хуров К.Э., Луо Дж., Бакаларски К.Э., Чжао З., Солимини Н., Леренталь Ю., Шайло И., Гиги С.П., Элледж С.Дж. (май 2007 г.). «Анализ субстрата ATM и ATR выявляет обширные белковые сети, реагирующие на повреждение ДНК». Наука. 316 (5828): 1160–6. Bibcode:2007Научный ... 316.1160M. Дои:10.1126 / наука.1140321. PMID  17525332. S2CID  16648052.
  18. ^ Лу З., Минтер-Дикхаус К., Ву Х, Чен Дж. (Февраль 2003 г.). «MDC1 связан с активированным CHK2 в путях ответа на повреждение ДНК млекопитающих». Природа. 421 (6926): 957–61. Bibcode:2003Натура 421..957л. Дои:10.1038 / природа01447. PMID  12607004. S2CID  4411622.
  19. ^ Адамсон А.В., Бердсли Д.И., Ким В.Дж., Гао И., Баскаран Р., Браун К.Д. (март 2005 г.). «Индуцированная метилированием, зависимая от репарации несоответствия задержка G2 активируется через Chk1 и Chk2». Молекулярная биология клетки. 16 (3): 1513–26. Дои:10.1091 / mbc.E04-02-0089. ЧВК  551512. PMID  15647386.
  20. ^ Браун К.Д., Рати А., Камат Р., Бердсли Д.И., Жан К., Маннино Д.Л., Баскаран Р. (январь 2003 г.). «Для активации контрольной точки S-фазы требуется система устранения несоответствия». Природа Генетика. 33 (1): 80–4. Дои:10,1038 / ng1052. PMID  12447371. S2CID  20616220.
  21. ^ Chen XB, Melchionna R, Denis CM, Gaillard PH, Blasina A, Van de Weyer I, Boddy MN, Russell P, Vialard J, McGowan CH (ноябрь 2001 г.). «Человеческая Mus81-ассоциированная эндонуклеаза расщепляет соединения Холлидея in vitro». Молекулярная клетка. 8 (5): 1117–27. Дои:10.1016 / с1097-2765 (01) 00375-6. PMID  11741546.
  22. ^ Цветков Л., Сюй Х, Ли Дж, Стерн Д.Ф. (март 2003 г.). «Поло-подобная киназа 1 и Chk2 взаимодействуют и совместно локализуются в центросомах и среднем теле». Журнал биологической химии. 278 (10): 8468–75. Дои:10.1074 / jbc.M211202200. PMID  12493754.
  23. ^ Бахасси-эль-М, Конн С.В., Майер Д.Л., Хенниган Р.Ф., Макгоуэн С.К., Санчес И., Стембрук П.Дж. (сентябрь 2002 г.). «Поло-подобная киназа 3 (Plk3) млекопитающих представляет собой многофункциональный белок, участвующий в путях реакции на стресс». Онкоген. 21 (43): 6633–40. Дои:10.1038 / sj.onc.1205850. PMID  12242661.

дальнейшее чтение

внешние ссылки

Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.