ПОЛЬГ - POLG

ПОЛЬГ
Доступные конструкции
PDB	Поиск ортолога: PDBe RCSB
Список идентификационных кодов PDB
	3ИКМ, 4ЗТУ, 4ZTZ, 5C53, 5C52, 5C51
Идентификаторы
Псевдонимы	ПОЛЬГ, MDP1, MIRAS, MTDPS4A, MTDPS4B, PEO, POLG1, POLGA, SANDO, SCAE, полимераза (ДНК) гамма, каталитическая субъединица, ДНК-полимераза гамма, каталитическая субъединица
Внешние идентификаторы	OMIM: 174763 MGI: 1196389 ГомолоГен: 2016 Генные карты: ПОЛЬГ
Расположение гена (человек)
Chr.	Хромосома 15 (человек)
Конец	89,334,861 бп
Расположение гена (Мышь)
Chr.	Хромосома 7 (мышь)
Конец	79,466,362 бп
Экспрессия РНК шаблон
	; ;
	Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология
Молекулярная функция	• GO: 0001948 связывание с белками; • трансферазная активность; • 3'-5 'экзонуклеазная активность; • нуклеотидилтрансферазная активность; • связывание хроматина; • связывание протеазы; • Связывание ДНК; • ДНК-направленная активность ДНК-полимеразы;
Сотовый компонент	• терминальный бутон; • гамма-ДНК-полимеразный комплекс; • митохондриальный нуклеоид; • митохондрия; • макромолекулярный комплекс;
Биологический процесс	• Репликация ДНК; • реакция на гамма-излучение; • клеточный ответ на стимул глюкозы; • Метаболический процесс ДНК; • ответ на световой раздражитель; • ДНК-зависимая репликация ДНК; • старение; • ответ на гипероксию; • эксцизионная пластика основания, заполнение зазора; • гидролиз фосфодиэфирной связи нуклеиновой кислоты; • Процесс биосинтеза ДНК; • репликация митохондриальной ДНК;
	Источники:Amigo / QuickGO
Ортологи
	5428
	18975
	ENSG00000140521
	ENSMUSG00000039176
	P54098
	P54099
	NM_002693; NM_001126131
	NM_017462; NM_001360095; NM_001360096
	NP_001119603; NP_002684
	н / д
	Викиданные
Просмотр / редактирование человека	Просмотр / редактирование мыши

Субъединица ДНК-полимеразы гамма (POLG или POLG1) является фермент что у людей кодируется ПОЛЬГ ген.^[5] Митохондриальный ДНК-полимераза является гетеротримером, состоящим из гомодимер дополнительных субъединиц плюс каталитическая субъединица. Белок, кодируемый этим геном, является каталитической субъединицей митохондриальной ДНК-полимеразы. Дефекты в этом гене являются причиной прогрессирующая наружная офтальмоплегия с делециями митохондриальной ДНК 1 (PEOA1), сенсорная атаксическая нейропатия дизартрия и офтальмопарез (САНДО), Синдром Альперса-Хаттенлохера (AHS) и синдром митохондриальной нейрогастроинтестинальной энцефалопатии (MNGIE).^[6]

Структура

ПОЛЬГ расположен на q рука хромосомы 15 в положении 26.1 и имеет 23 экзоны. В ПОЛЬГ ген продуцирует белок 140 кДа, состоящий из 1239 аминокислоты.^[7]^[8] ПОЛГ, белок кодируемый этим геном, является членом семейства ДНК-полимераз типа А. Это ядро митохондрии с Mg2 + кофактор и 15 витков, 52 бета-нити, и 39 альфа-спирали.^[9]^[10] POLG содержит полиглутаминовый тракт рядом с его N-конец что может быть полиморфным. Для этого гена были обнаружены два варианта транскрипта, кодирующие один и тот же белок.^[6]

Функция

POLG - это ген, кодирующий каталитическую субъединицу митохондриальной ДНК-полимераза, называемая ДНК-полимеразой гамма.^[6] Человек ПОЛЬГ кДНК и ген были клонированы и картированы в полосе хромосомы 15q25.^[11] В эукариотический клетки, митохондриальная ДНК реплицируется ДНК-полимеразой гамма, тримерным белковым комплексом, состоящим из каталитической субъединицы, POLG, и димерной дополнительной субъединицы 55 кДа, кодируемой POLG2 ген.^[12] Каталитическая субъединица содержит три ферментативные активности, ДНК-полимеразную активность, 3’-5’-экзонуклеазную активность, которая проверяет неверное включение нуклеотиды, и 5’-dRP лиазе деятельность, необходимая для базовая эксцизионная пластика.

Каталитическая активность

Дезоксинуклеозидтрифосфат + ДНК (n) = дифосфат + ДНК (n + 1).^[9]^[10]

Клиническое значение

Мутации в ПОЛЬГ ген связаны с несколькими митохондриальные заболевания, прогрессирующая наружная офтальмоплегия с делециями митохондриальной ДНК 1 (PEOA1), сенсорная атаксическая нейропатия дизартрия и офтальмопарез (САНДО), Синдром Альперса-Хаттенлохера (AHS) и синдром митохондриальной нейрогастроинтестинальной энцефалопатии (MNGIE).^[6] Патогенные варианты также были связаны со смертельным исходом. миопатия желудочно-кишечная псевдообструкция и летальный исход печеночная недостаточность.^[13]^[14] Список всех опубликованных мутаций в ПОЛЬГ кодирующая область и связанное с ними заболевание можно найти на База данных по гамма-мутациям ДНК-полимеразы человека.

Мыши, гетерозиготные по a Polg мутация могут только воспроизвести их митохондриальная ДНК неточно, так что они несут бремя мутаций в 500 раз больше, чем нормальные мыши. У этих мышей нет явных признаков быстро ускоренного старения, что указывает на то, что митохондриальные мутации не играют причинной роли в естественных условиях. старение.^[15]

Взаимодействия

POLG имеет 50 двоичных белок-белковые взаимодействия в том числе 32 сопряженных взаимодействия. POLG, похоже, взаимодействует с POLG2, Dlg4, TP53, и Sod2.^[16]

дальнейшее чтение

Graziewicz MA, Longley MJ, Copeland WC (февраль 2006 г.). «Гамма-ДНК-полимераза в репликации и репарации митохондриальной ДНК». Химические обзоры. 106 (2): 383–405. Дои:10.1021 / cr040463d. PMID 16464011.
Hudson G, Chinnery PF (октябрь 2006 г.). «Митохондриальная ДНК-полимераза-гамма и болезнь человека». Молекулярная генетика человека. 15 ТУ № 2: Р244-52. Дои:10,1093 / hmg / ddl233. PMID 16987890.
Лестьенн П. (август 1987 г.). «Доказательства прямой роли гамма-ДНК-полимеразы в репликации митохондриальной ДНК человека in vitro». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 146 (3): 1146–53. Дои:10.1016 / 0006-291X (87) 90767-4. PMID 3619920.
Ropp PA, Copeland WC (сентябрь 1996 г.). «Клонирование и характеристика митохондриальной ДНК-полимеразы человека, ДНК-полимеразы гамма». Геномика. 36 (3): 449–58. Дои:10.1006 / geno.1996.0490. PMID 8884268.
Lecrenier N, Van Der Bruggen P, Foury F (январь 1997 г.). «Митохондриальные ДНК-полимеразы от дрожжей к человеку: новое семейство полимераз». Ген. 185 (1): 147–52. Дои:10.1016 / S0378-1119 (96) 00663-4. PMID 9034326.
Уокер Р.Л., Анциано П., Мельцер П.С. (март 1997 г.). «PAC, содержащий гамма-ген митохондриальной ДНК-полимеразы человека (POLG), отображается на хромосоме 15q25». Геномика. 40 (2): 376–8. Дои:10.1006 / geno.1996.4580. PMID 9119411.
Капса Р.М., Куигли А.Ф., Хан Т.Ф., Жан-Франсуа М.Дж., Воан П., Бирн Э. (октябрь 1998 г.). «Репликативный потенциал мтДНК остается постоянным во время старения: гамма-активность полимеразы не коррелирует с возрастным снижением активности цитохромоксидазы в тромбоцитах». Исследования нуклеиновых кислот. 26 (19): 4365–73. Дои:10.1093 / nar / 26.19.4365. ЧВК 147866. PMID 9742236.
Спелбринк Дж. Н., Тойвонен Дж. М., Хаккаарт Г. А., Куркела Дж. М., Купер Н. М., Лехтинен С. К., Лекренье Н., Бэк Дж. В., Шпейер Д., Фори Ф., Якобс Х. Т. (август 2000 г.). «Функциональный анализ in vivo митохондриальной ДНК-полимеразы человека POLG, экспрессируемой в культивируемых клетках человека». Журнал биологической химии. 275 (32): 24818–28. Дои:10.1074 / jbc.M000559200. PMID 10827171.
Ван Гетхем Г., Дермаут Б., Лёфгрен А., Мартин Дж. Дж., Ван Брокховен С. (июль 2001 г.). «Мутация POLG связана с прогрессирующей внешней офтальмоплегией, характеризующейся делециями мтДНК». Природа Генетика. 28 (3): 211–2. Дои:10.1038/90034. PMID 11431686.
Хирано М., ДиМауро С. (декабрь 2001 г.). «ANT1, Twinkle, POLG и TP: новые гены открывают нам глаза на офтальмоплегию». Неврология. 57 (12): 2163–5. Дои:10.1212 / wnl.57.12.2163. PMID 11756592.
Понамарев М.В., Лонгли М.Дж., Нгуен Д., Кункель Т.А., Коупленд В.К. (май 2002 г.). «Мутация активного сайта в ДНК-полимеразе гамма, связанная с прогрессирующей внешней офтальмоплегией, вызывает склонный к ошибкам синтез ДНК». Журнал биологической химии. 277 (18): 15225–8. Дои:10.1074 / jbc.C200100200. PMID 11897778.
Нитанаи Ю., Сатоу И., Адачи Х., Цудзимото М. (август 2002 г.). «Кристаллическая структура почечной дипептидазы человека, участвующей в гидролизе бета-лактама». Журнал молекулярной биологии. 321 (2): 177–84. Дои:10.1016 / S0022-2836 (02) 00632-0. PMID 12144777.
Ламантеа Е., Тиранти В., Бордони А., Тоскано А., Боно Ф, Сервидей С., Пападимитриу А., Спелбринк Х, Сильвестри Л., Касари Дж., Коми Г. П., Зевиани М. (август 2002 г.). «Мутации митохондриальной ДНК-полимеразы gammaA являются частой причиной аутосомно-доминантной или рецессивной прогрессирующей внешней офтальмоплегии». Анналы неврологии. 52 (2): 211–9. Дои:10.1002 / ana.10278. PMID 12210792.
Ван Гетхем Г., Мартин Дж. Дж., Дермаут Б., Лёфгрен А., Вибейл А., Верверкен Д., Тэк П., Дехаен I, Ван Зандийке М., Мунен М., Сеурик С., Де Йонге П., Ван Брокховен С. (февраль 2003 г.). «Рецессивные мутации POLG с сенсорной и атаксической нейропатией у сложных гетерозиготных пациентов с прогрессирующей внешней офтальмоплегией». Нервно-мышечные расстройства. 13 (2): 133–42. Дои:10.1016 / S0960-8966 (02) 00216-X. PMID 12565911.
Джазаери М., Андреев А., Уилл Й., Уорд М., Андерсон С.М., Клевенджер В. (март 2003 г.). «Индуцируемая экспрессия доминантно-отрицательной ДНК-полимеразы-гамма истощает митохондриальную ДНК и производит фенотип rho0». Журнал биологической химии. 278 (11): 9823–30. Дои:10.1074 / jbc.M211730200. PMID 12645575.
Гарридо Н., Грипарик Л., Йокитало Е., Вартиоваара Дж., Ван дер Блик А. М., Спелбринк Дж. Н. (апрель 2003 г.). «Состав и динамика митохондриальных нуклеоидов человека». Молекулярная биология клетки. 14 (4): 1583–96. Дои:10.1091 / mbc.E02-07-0399. ЧВК 153124. PMID 12686611.
Agostino A, Valletta L, Chinnery PF, Ferrari G, Carrara F, Taylor RW, Schaefer AM, Turnbull DM, Tiranti V, Zeviani M (апрель 2003 г.). «Мутации ANT1, Twinkle и POLG1 при спорадической прогрессирующей внешней офтальмоплегии (ПЭО)». Неврология. 60 (8): 1354–6. Дои:10.1212 / 01.wnl.0000056088.09408.3c. PMID 12707443.
Ван Гетхем Г., Шварц М., Лёфгрен А., Дермаут Б., Ван Брокховен С., Виссинг Дж. (Июль 2003 г.). «Новые мутации POLG при прогрессирующей внешней офтальмоплегии, имитирующие митохондриальную нейрогастроинтестинальную энцефаломиопатию». Европейский журнал генетики человека. 11 (7): 547–9. Дои:10.1038 / sj.ejhg.5201002. PMID 12825077.
Зулло С.Дж., Батлер Л., Захорчак Р.Дж., Маквилл М., Уилкс С., Меррил С.Р. (март 1998 г.). «Локализация флуоресцентной гибридизацией in situ (FISH) человеческой митохондриальной полимеразы гамма (POLG) в полосе хромосомы человека 15q24 -> q26, и митохондриальной полимеразы гамма мыши (Polg) в полосе хромосомы мыши 7E, с подтверждением прямым анализом последовательности бактериальные искусственные хромосомы (БАХ) ". Цитогенетика и клеточная генетика. 78 (3–4): 281–4. Дои:10.1159/000134672. PMID 9465903.

внешняя ссылка

GeneReviews / NCBI / NIH / UW запись о заболеваниях, связанных с POLG

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

[refGRCh38Ensembl-1] а ^б ^c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000140521 - Ансамбль, Май 2017

[refGRCm38Ensembl-2] а ^б ^c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000039176 - 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.

[pmid9465903-5] Зулло С.Дж., Батлер Л., Захорчак Р.Дж., Маквилл М., Уилкс С., Меррил С.Р. (март 1998 г.). «Локализация флуоресцентной гибридизацией in situ (FISH) человеческой митохондриальной полимеразы гамма (POLG) в полосе хромосомы человека 15q24 -> q26, и митохондриальной полимеразы гамма мыши (Polg) в полосе хромосомы мыши 7E, с подтверждением прямым анализом последовательности бактериальные искусственные хромосомы (БАХ) ". Цитогенетика и клеточная генетика. 78 (3–4): 281–4. Дои:10.1159/000134672. PMID 9465903.

[:1-6] а ^б ^c ^d Ген Entrez: полимераза POLG (направленная ДНК), гамма, каталитическая субъединица Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.

[7] Яо, Даниэль. «Атлас кардиоорганических белков» (COPaKB) - информация о белках ». amino.heartproteome.org. Получено 2018-08-28.

[8] Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, Deng N, Kim AK, Choi JH, Zelaya I, Liem D, Meyer D, Odeberg J, Fang C, Lu HJ, Xu T, Weiss J , Дуан Х., Улен М., Йетс Дж. Р., Апвейлер Р., Ге Дж., Хермякоб Х., Пинг П. (октябрь 2013 г.). «Интеграция биологии кардиального протеома и медицины посредством специализированной базы знаний». Циркуляционные исследования. 113 (9): 1043–53. Дои:10.1161 / CIRCRESAHA.113.301151. ЧВК 4076475. PMID 23965338.

[:2-9] а ^б «POLG - субъединица ДНК-полимеразы гамма-1 - Homo sapiens (Человек) - ген и белок POLG». www.uniprot.org. Получено 2018-08-28. Эта статья включает текст, доступный под CC BY 4.0 лицензия.

[:0-10] а ^б «UniProt: универсальная база знаний о белках». Исследования нуклеиновых кислот. 45 (D1): D158 – D169. Январь 2017 г. Дои:10.1093 / нар / gkw1099. ЧВК 5210571. PMID 27899622.

[11] Ропп, Пенсильвания, Коупленд, WC (сентябрь 1996 г.). «Клонирование и характеристика митохондриальной ДНК-полимеразы человека, ДНК-полимеразы гамма». Геномика. 36 (3): 449–58. Дои:10.1006 / geno.1996.0490. PMID 8884268.

[12] Graziewicz MA, Longley MJ, Copeland WC (февраль 2006 г.). «Гамма-ДНК-полимераза в репликации и репарации митохондриальной ДНК». Химические обзоры. 106 (2): 383–405. Дои:10.1021 / cr040463d. PMID 16464011.

[13] Джордано К., Пауэлл Х., Леопицци М., Де Кертис М., де Кертис М., Траваглини С., Себастьяни М., Галло П., Тейлор Р. У., д'Амати Дж. (Март 2009 г.). «Смертельная врожденная миопатия и желудочно-кишечная псевдообструкция из-за мутации POLG1». Неврология. 72 (12): 1103–5. Дои:10.1212 / 01.wnl.0000345002.47396.e1. ЧВК 2821839. PMID 19307547.

[14] Müller-Höcker J, Horvath R, Schäfer S, Hessel H, Müller-Felber W., Kühr J, Copeland WC, Seibel P (февраль 2011 г.). «Истощение митохондриальной ДНК и смертельная детская печеночная недостаточность из-за мутаций в гене митохондриальной полимеразы γ (POLG): комбинированное морфологическое / ферментно-гистохимическое и иммуноцитохимическое / биохимическое и молекулярно-генетическое исследование». Журнал клеточной и молекулярной медицины. 15 (2): 445–56. Дои:10.1111 / j.1582-4934.2009.00819.x. ЧВК 3822808. PMID 19538466.

[15] Vermulst M, Bielas JH, Kujoth GC, Ladiges WC, Rabinovitch PS, Prolla TA, Loeb LA (апрель 2007 г.). «Точечные мутации митохондрий не ограничивают естественную продолжительность жизни мышей». Природа Генетика. 39 (4): 540–3. Дои:10,1038 / ng1988. PMID 17334366.

[16] «По запросу POLG найдено 50 бинарных взаимодействий». База данных по молекулярным взаимодействиям IntAct. EMBL-EBI. Получено 2018-08-29.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]