GATA1

GATA vazebný protein 1 (globinový transkripční faktor 1)

PNR je založen na 1gnf.
Dostupné struktury
PNR Ortologické vyhledávání: PDBe , RCSB
Identifikátory
SymbolGATA1  ; ERYF1; GATA-1; GF-1; GF1; NF-E1; NFE1; XLANP; XLTDA; XLTT
Externí IDOMIM:  305371 MGI :  95661 HomoloGene : 1549  GeneCards : GATA1 Gene
Profil exprese RNA
Více informací
ortology
PohledČlověkMyš
Entrez262314460
SouborENSG00000102145ENSMUSG00000031162
UniProtP15976P17679
RefSeq (mRNA)NM_002049NM_008089
RefSeq (protein)NP_002040NP_032115
Locus (UCSC)Chr HG1436_HG1432_PATCH:
48,65 – 48,65 Mb		Chr X:
7,96 – 7,98 Mb
Hledejte v PubMed[jeden][2]

Erytroidní transkripční faktor , také známý jako GATA-binding factor 1 nebo GATA-1 , je protein kódovaný u lidí genem GATA1 umístěným na X chromozomu [1] .

GATA-1 je členem rodiny transkripčních faktorů GATA a podílí se na růstu buněk a rozvoji rakoviny . Tento protein hraje důležitou roli ve vývoji erytrocytů tím, že reguluje přechod z fetálního hemoglobinu (F) na hemoglobin dospělých (A). Mutace v tomto genu jsou spojeny s rozvojem X-chromozomální dyserytropoetické anémie a trombocytopenie [2] .

Funkce

GATA-1 hraje důležitou roli ve vývoji erytrocytů a megakaryocytů , ze kterých se později tvoří krevní destičky . Myši postrádající GATA1 umírají in utero. Ukázalo se, že GATA-1 usnadňuje transkripci strukturního proteinu α- spektrin , který je kritický pro tvar červených krvinek. Bylo tedy zjištěno, že v lidském těle v přítomnosti GATA-1 se rychlost transkripce genu pro α-spektrin zvyšuje o dva řády [ 3] .

Struktura

Molekula GATA-1 obsahuje tři oblasti: C-prst [4] , N-prst [5] a aktivační doménu . C-prst, tak pojmenovaný kvůli blízkosti C-konce , má doménu vázající DNA typu zinkový prst . N-prst, tak pojmenovaný kvůli blízkosti N-konce , se váže na DNA a proteinový kofaktor FOG1 [6] [7] . Aktivační doména je zodpovědná za urychlení aktivace transkripce GATA-1 .

Klinický význam

Mutace v GATA1 způsobují anémii a trombocytopenii [8] [9] . Patologické GATA1 mutace mohou ovlivnit zinkové prsty v DNA-vazebných doménách, stejně jako domény zodpovědné za interakce GATA1 s jinými proteiny [10] .

Mutace v exonu 2 genu GATA1 jsou přítomny téměř ve všech případech akutní megakaryoblastické leukémie (AMKL) spojené s Downovým syndromem (DS) [11] [12] . Zatímco AMKL je obecně spojen s translokací (1; 22) a expresí proteinů fúzních mutantů , genetické změny, které jsou běžné u lidí s DS-AMKL, jsou spojeny s mutacemi GATA1 a tvorbou zkráceného transkripčního faktoru (GATA1s).

Stejné mutace v exonu 2 GATA1 jsou přítomny téměř ve všech případech přechodné myeloproliferativní poruchy TMD) nebo přechodné leukémie (TL) spojené s Downovým syndromem . Předchozí stav, který u 30 % pacientů progreduje do AMKL, se může vyvinout u více než 10 % dětí s Downovým syndromem [13] . Incidence mutace GATA1 je přibližně 4 % u pacientů s Downovým syndromem, ale u méně než 10 % z nich se rozvine AMKL [14] . Tato mutace je přítomna u plodu a hraje časnou roli při vzniku a rozvoji leukémie. Kromě screeningu TL může mutace GATA1 při narození sloužit jako biomarker zvýšeného rizika rozvoje AMKL souvisejícího s DS [15] .

U pacientů s velkou depresivní poruchou byly zjištěny zvýšené hladiny exprese GATA1 . Exprese GATA1 v prefrontálním kortexu má za následek sníženou expresi genů potřebných pro tvorbu synapsí , ztrátu dendritických trnů a dendritů a může vyvolat depresivní chování u potkanů ​​[16] .

Interakce s jinými proteiny

Ukázalo se, že GATA1 interaguje s:

Poznámky

  1. ↑ Caiulo A. , Nicolis S. , Bianchi P. , Zuffardi O. , Bardoni B. , Maraschio P. , Ottolenghi S. , Camerino G. , Giglioni B. Mapování genu kódujícího lidský erytroidní transkripční faktor NFE1-GF1 až Xp11 .23.  (anglicky)  // Lidská genetika. - 1991. - Sv. 86, č.p. 4 . - S. 388-390. — PMID 1999341 .
  2. ↑ Entrez Gen: GATA1 GATA vazebný protein 1 (globinový transkripční faktor 1) . Archivováno z originálu 8. března 2010.
  3. ↑ Wong EY , Lin J. , Forget BG , Bodine DM , Gallagher PG Sekvence downstream od erytroidního promotoru jsou vyžadovány pro vysokou hladinu exprese lidského genu alfa-spektrinu.  (anglicky)  // The Journal of biologické chemie. - 2004. - Sv. 279, č.p. 53 . - S. 55024-55033. - doi : 10.1074/jbc.M408886200 . — PMID 15456760 .
  4. ↑ Visvader JE , Crossley M. , Hill J. , Orkin SH , Adams JM C-terminální zinkový prst GATA-1 nebo GATA-2 je dostatečný k indukci megakaryocytární diferenciace rané myeloidní buněčné linie.  (anglicky)  // Molekulární a buněčná biologie. - 1995. - Sv. 15, č. 2 . - S. 634-641. — PMID 7823932 .
  5. ↑ Newton A. , Mackay J. , Crossley M. N-terminální zinkový prst erytroidního transkripčního faktoru GATA-1 váže motivy GATC v DNA.  (anglicky)  // The Journal of biologické chemie. - 2001. - Sv. 276, č.p. 38 . - S. 35794-35801. - doi : 10.1074/jbc.M106256200 . — PMID 11445591 .
  6. ↑ Liew CK , Simpson RJ , Kwan AH , Crofts LA , Loughlin FE , Matthews JM , Crossley M. , Mackay JP Zinkové prsty jako motivy rozpoznávání proteinů: strukturální základ pro interakci GATA-1/přítel GATA.  (anglicky)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2005. - Sv. 102, č.p. 3 . - S. 583-588. - doi : 10.1073/pnas.0407511102 . — PMID 15644435 .
  7. ↑ Muntean AG , Crispino JD Diferenciální požadavky na aktivační doménu a FOG-interakční povrch GATA-1 v genové expresi a vývoji megakaryocytů.  (anglicky)  // Krev. - 2005. - Sv. 106, č.p. 4 . - S. 1223-1231. - doi : 10.1182/blood-2005-02-0551 . — PMID 15860665 .
  8. ↑ Crispino JD , Weiss MJ Erytro-megakaryocytární transkripční faktory spojené s dědičnou anémií.  (anglicky)  // Krev. - 2014. - Sv. 123, č.p. 20 . - S. 3080-3088. - doi : 10.1182/krev-2014-01-453167 . — PMID 24652993 .
  9. ↑ Nichols KE , Crispino JD , Poncz M. , White JG , Orkin SH , Maris JM , Weiss MJ Familiární dyserytropoetická anémie a trombocytopenie v důsledku dědičné mutace v GATA1.  (anglicky)  // Genetika přírody. - 2000. - Sv. 24, č. 3 . - S. 266-270. - doi : 10.1038/73480 . — PMID 10700180 .
  10. ↑ Campbell AE , Wilkinson-White L. , Mackay JP , Matthews JM , Blobel GA Analýza mutací GATA1 způsobujících onemocnění v myších systémech komplementace genů.  (anglicky)  // Krev. - 2013. - Sv. 121, č.p. 26 . - S. 5218-5227. - doi : 10.1182/krev-2013-03-488080 . — PMID 23704091 .
  11. ↑ Wechsler J. , Greene M. , McDevitt MA , Anastasi J. , Karp JE , Le Beau MM , Crispino JD Získané mutace v GATA1 u megakaryoblastické leukémie Downova syndromu.  (anglicky)  // Genetika přírody. - 2002. - Sv. 32, č. 1 . - S. 148-152. - doi : 10.1038/ng955 . — PMID 12172547 .
  12. ↑ Rainis L. , Bercovich D. , Strehl S. , Teigler-Schlegel A. , Stark B. , Trka J. , Amariglio N. , Biondi A. , Muler I. , Rechavi G. , Kempski H. , Haas OA . Izraeli S. Mutace v exonu 2 GATA1 jsou rané události u megakaryocytárních malignit spojených s trizomií 21.  (anglicky)  // Krev. - 2003. - Sv. 102, č.p. 3 . - S. 981-986. - doi : 10.1182/krev-2002-11-3599 . — PMID 12649131 .
  13. ↑ Greene ME , Mundschau G. , Wechsler J. , McDevitt M. , Gamis A. , Karp J. , Gurbuxani S. , Arceci R. , Crispino JD Mutace v GATA1 jak u přechodné myeloproliferativní poruchy, tak u akutního megakaryoblastického Downova syndromu  (anglicky)  // Krevní buňky, molekuly a nemoci. - 2003. - Sv. 31, č. 3 . - S. 351-356. — PMID 14636651 .
  14. ↑ Pine SR , Guo Q. , Yin C. , Jayabose S. , Druschel CM , Sandoval C. Incidence a klinické důsledky mutací GATA1 u novorozenců s Downovým syndromem.  (anglicky)  // Krev. - 2007. - Sv. 110, č.p. 6 . - S. 2128-2131. - doi : 10.1182/krev-2007-01-069542 . — PMID 17576817 .
  15. ↑ Shimada A. , Xu G. , Toki T. , Kimura H. , Hayashi Y. , Ito E. Fetální původ mutace GATA1 u jednovaječných dvojčat s přechodnou myeloproliferativní poruchou a akutní megakaryoblastickou leukémií doprovázející Downův syndrom.  (anglicky)  // Krev. - 2004. - Sv. 103, č.p. 1 . - S. 366. - doi : 10.1182/krev-2003-09-3219 . — PMID 14684662 .
  16. ↑ Kang HJ , Voleti B. , Hajszan T. , Rajkowska G. , Stockmeier CA , Licznerski P. , Lepack A. , Majik MS , Jeong LS , Banasr M. , Son H. , Duman RS Snížená exprese genů souvisejících se synapsí a ztráta synapsí u velké depresivní poruchy.  (anglicky)  // Nature medicine. - 2012. - Sv. 18, č. 9 . - S. 1413-1417. - doi : 10,1038/nm.2886 . — PMID 22885997 .
  17. ↑ 1 2 Lamonica JM , Deng W. , Kadauke S. , Campbell AE , Gamsjaeger R. , Wang H. , Cheng Y. , Billin AN , Hardison RC , Mackay JP , Blobel GA Bromodoménový protein Brd3 asociuje s acetylovaným GATA1 obsazení chromatinu v erytroidních cílových genech.  (anglicky)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2011. - Sv. 108, č.p. 22 . - S. 159-168. - doi : 10.1073/pnas.1102140108 . — PMID 21536911 .
  18. ↑ Gamsjaeger R. , Webb SR , Lamonica JM , Billin A. , Blobel GA , Mackay JP Strukturní základ a specifičnost rozpoznávání acetylovaného transkripčního faktoru GATA1 bromodoménovým proteinem Brd3 rodiny BET.  (anglicky)  // Molekulární a buněčná biologie. - 2011. - Sv. 31, č. 13 . - S. 2632-2640. - doi : 10.1128/MCB.05413-11 . — PMID 21555453 .
  19. ↑ Stonestrom AJ , Hsu SC , Jahn KS , Huang P. , Keller CA , Giardine BM , Kadauke S. , Campbell AE , Evans P. , Hardison RC , Blobel GA Funkce BET proteinů v expresi erytroidních genů.  (anglicky)  // Krev. - 2015. - doi : 10.1182/krev-2014-10-607309 . — PMID 25696920 .
  20. ↑ Lahiri K. , Dole MG , Vidwans AS , Kamat J. , Kandoth P. Akutní glomerulonefritida.  (anglicky)  // Journal of tropical pediatrics. - 1989. - Sv. 35, č. 2 . - S. 92. - PMID 2724402 .
  21. ↑ Starck J. , Cohet N. , Gonnet C. , Sarrazin S. , Doubeikovskaia Z. , Doubeikovski A. , Verger A. , ​​Duterque-Coquillaud M. , Morle F. Funkční křížový antagonismus mezi transkripčními faktory FLI-1 a EKLF .  (anglicky)  // Molekulární a buněčná biologie. - 2003. - Sv. 23, č. 4 . - S. 1390-1402. — PMID 12556498 .
  22. ↑ 1 2 3 4 Watamoto K. , Towatari M. , Ozawa Y. , Miyata Y. , Okamoto M. , Abe A. , Naoe T. , Saito H. Změněná interakce HDAC5 s GATA-1 během diferenciace buněk MEL.  (anglicky)  // Oncogene. - 2003. - Sv. 22, č. 57 . - S. 9176-9184. - doi : 10.1038/sj.onc.1206902 . — PMID 14668799 .
  23. ↑ Osada H. , Grutz G. , Axelson H. , Forster A. , ​​Rabbitts TH Asociace erytroidních transkripčních faktorů: komplexy zahrnující protein LIM RBTN2 a protein zinkového prstu GATA1.  (anglicky)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1995. - Sv. 92, č.p. 21 . - S. 9585-9589. — PMID 7568177 .
  24. ↑ Goardon N. , Lambert JA , Rodriguez P. , Nissaire P. , Herblot S. , Thibault P. , Dumenil D. , Strouboulis J. , Romeo PH , Hoang T. ETO2 koordinuje buněčnou proliferaci a diferenciaci během erytropoézy.  (anglicky)  // The EMBO journal. - 2006. - Sv. 25, č. 2 . - S. 357-366. - doi : 10.1038/sj.emboj.7600934 . — PMID 16407974 .
  25. ↑ Labbaye C. , Quaranta MT , Pagliuca A. , Militi S. , Licht JD , Testa U. , Peschle C. PLZF indukuje vývoj megakaryocytů, aktivuje expresi Tpo receptoru a interaguje s proteinem GATA1.  (anglicky)  // Oncogene. - 2002. - Sv. 21, č. 43 . - S. 6669-6679. - doi : 10.1038/sj.onc.1205884 . — PMID 12242665 .
  26. ↑ Holmes M. , Turner J. , Fox A. , Chisholm O. , Crossley M. , Chong B. hFOG-2, nový protein se zinkovým prstem, se váže na korepresor mCtBP2 a moduluje aktivaci zprostředkovanou GATA.  (anglicky)  // The Journal of biologické chemie. - 1999. - Sv. 274, č.p. 33 . - S. 23491-23498. — PMID 10438528 .

Literatura