P-протеин

Ген, кодирующий белок у человека

Белок P , также известный как меланоцит-специфический транспортный белок или гомолог белка розовоглазого разбавления , представляет собой белок , который у людей кодируется геном окулокутантного альбинизма II ( OCA2 ) . ^[5] Считается, что белок P является интегральным мембранным белком, участвующим в транспорте малых молекул, в частности тирозина — предшественника меланина . Определенные мутации в OCA2 приводят к окулокутантному альбинизму 2 типа . ^[5] OCA2 кодирует человеческий гомолог гена p мыши (розовоглазого разбавления).

У человека ген OCA2 расположен на длинном (q) плече хромосомы 15 между позициями 12 и 13.1.

Ген OCA2 человека расположен на длинном плече (q) хромосомы 15, а именно от пары оснований 28 000 020 до пары оснований 28 344 457 на хромосоме 15.

Функция

OCA2 обеспечивает инструкции для создания белка, называемого P-белком, который находится в меланоцитах , которые являются специализированными клетками, вырабатывающими меланин , и в клетках ретинального пигментного эпителия . Меланин отвечает за придание цвета коже, волосам и глазам. Кроме того, меланин находится в светочувствительной ткани сетчатки глаза, которая играет роль в нормальном зрении.

Точная функция белка P неизвестна, но было обнаружено, что он необходим для нормальной окраски кожи , глаз и волос ; и, вероятно, участвует в выработке меланина . Этот ген, по-видимому, является основным фактором, определяющим цвет глаз в зависимости от количества вырабатываемого меланина в строме радужной оболочки (большие количества дают карие глаза; малое количество или отсутствие меланина дает голубые глаза).

Этот ген мутировал в Astyanax mexicanus , мексиканской рыбе, которая характеризуется хроническим альбинизмом у особей, живущих в пещерах. Он существует как делеция у рыб из пещер Пачон и Молино, что приводит к альбинизму. ^[6]

Клиническое значение

Мутации в гене OCA2 вызывают нарушение нормальной выработки меланина; следовательно, вызывая проблемы со зрением и ухудшение цвета волос , кожи и глаз . Окулокутанный альбинизм , вызванный мутациями в гене OCA2, называется окулокутанный альбинизм типа 2. Распространенность ОКА типа 2 оценивается в 1/38 000–1/40 000 в большинстве популяций во всем мире, с более высокой распространенностью в африканской популяции 1/3 900–1/1 500. ^[7] Другие заболевания, связанные с делецией гена OCA2, — это синдром Ангельмана (светлые волосы и светлая кожа) и синдром Прадера–Вилли (необычно светлые волосы и светлая кожа). При обоих этих синдромах делеция часто возникает у людей с любым из этих синдромов. ^{[8] [9]}

Мутация в гене HERC2, смежном с OCA2, влияющая на экспрессию OCA2 в радужной оболочке глаза человека, встречается почти у всех людей с голубыми глазами . Была выдвинута гипотеза, что все голубоглазые люди имеют одного общего предка, от которого произошла мутация. ^{[10] [11] [12]}

Аллель His615Arg OCA2 участвует в формировании светлого тона кожи, а полученный аллель ограничен Восточной Азией с высокими частотами, с самыми высокими частотами в Восточной Азии (49-63%), средними частотами в Юго-Восточной Азии и самыми низкими частотами в Западном Китае и некоторых популяциях Восточной Европы. [ ^{13] [14]}

Ссылки

1. ENSG00000277361 GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000104044, ENSG00000277361 – Ensembl , май 2017 г.
2. GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000030450 – Ensembl , май 2017 г.
3. "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
4. "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
5. "Ген Entrez: OCA2 окулокутанный альбинизм II (гомолог разбавления розового глаза, мышь)" . Получено 12.03.2015 .
6. Warren WC, Boggs TE, Borowsky R, Carlson BM, Ferrufino E, Gross JB и др. (март 2021 г.). «Геном поверхностной рыбы Astyanax mexicanus на уровне хромосом для сравнения популяционно-специфических генетических различий, способствующих эволюции признаков». Nature Communications . 12 (1): 1447. Bibcode :2021NatCo..12.1447W. doi :10.1038/s41467-021-21733-z. PMC 7933363 . PMID  33664263. 
7. Хаяси М., Сузуки Т. (апрель 2013 г.). «Окулокутанный альбинизм типа 2». Orphanet . Получено 09.11.2014 .
8. "OCA2 - окулокутанный альбинизм II". Genetics Home Reference - Ваш путеводитель по пониманию генетических состояний . Национальная медицинская библиотека США . Получено 30 марта 2013 г.
9. "Не делает ли это ваши карие глаза голубыми?". Понимание генетики . Архивировано из оригинала 12 мая 2018 года . Получено 30 марта 2013 года .
10. Bryner J (2008-01-31). "Вот что сделало эти карие глаза голубыми". Новости здравоохранения . NBC News . Получено 2008-11-06 .; Bryner J (2008-01-31). "Один общий предок, стоящий за голубыми глазами". LiveScience . Imaginova Corp . Получено 2008-11-06 .; "Голубоглазые люди имеют одного общего предка". Новости . Университет Копенгагена. 2008-01-30. Архивировано из оригинала 2013-07-02 . Получено 2008-11-06 .
11. Eiberg H, Troelsen J, Nielsen M, Mikkelsen A, Mengel-From J, Kjaer KW и др. (март 2008 г.). «Голубой цвет глаз у людей может быть вызван идеально связанной мутацией-основателем в регуляторном элементе, расположенном в гене HERC2, ингибирующем экспрессию OCA2». Human Genetics . 123 (2): 177–187. doi :10.1007/s00439-007-0460-x. PMID  18172690. S2CID  9886658.
12. Sturm RA, Duffy DL, Zhao ZZ, Leite FP, Stark MS, Hayward NK и др. (февраль 2008 г.). «Одиночный SNP в эволюционно консервативной области в интроне 86 гена HERC2 определяет сине-карий цвет глаз человека». American Journal of Human Genetics . 82 (2): 424–431. doi :10.1016/j.ajhg.2007.11.005. PMC 2427173 . PMID  18252222. 
13. Donnelly MP, Paschou P, Grigorenko E, Gurwitz D, Barta C, Lu RB и др. (Май 2012 г.). «Глобальный взгляд на область OCA2-HERC2 и пигментацию». Генетика человека . 131 (5): 683–696. doi :10.1007/s00439-011-1110-x. PMC 3325407. PMID  22065085 . 
14. Эдвардс М., Бигхэм А., Тан Дж., Ли С., Гоздзик А., Росс К. и др. (март 2010 г.). «Связь полиморфизма His615Arg гена OCA2 с содержанием меланина в популяциях Восточной Азии: дальнейшее доказательство конвергентной эволюции пигментации кожи». PLOS Genetics . 6 (3): e1000867. doi : 10.1371/journal.pgen.1000867 . PMC 2832666 . PMID  20221248. 

Дальнейшее чтение

• Эттинг WS, Кинг RA (1999). «Молекулярная основа альбинизма: мутации и полиморфизмы генов пигментации, связанные с альбинизмом». Human Mutation . 13 (2): 99–115. doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(1999)13:2<99::AID-HUMU2>3.0.CO;2-C . PMID  10094567. S2CID  27315644.
• Brilliant MH (апрель 2001 г.). «Мышиные гены p (разбавление розовых глаз) и гены P человека, окулокутанный альбинизм типа 2 (OCA2) и меланосомный pH». Pigment Cell Research . 14 (2): 86–93. doi : 10.1034/j.1600-0749.2001.140203.x . PMID  11310796.
• Ramsay M, Colman MA, Stevens G, Zwane E, Kromberg J, Farrall M и др. (октябрь 1992 г.). «Локус тирозиназоположительного окулокутантного альбинизма отображается на хромосоме 15q11.2-q12». American Journal of Human Genetics . 51 (4): 879–884. PMC  1682821 . PMID  1415228.
• Gardner JM, Nakatsu Y, Gondo Y, Lee S, Lyon MF, King RA и др. (август 1992 г.). «Ген разбавления розовых глаз у мышей: связь с синдромами Прадера-Вилли и Ангельмана у людей». Science . 257 (5073): 1121–1124. Bibcode :1992Sci...257.1121G. doi :10.1126/science.257.5073.1121. PMID  1509264. S2CID  5800811.
• Ludowese CJ, Thompson KJ, Sekhon GS, Pauli RM (сентябрь 1991 г.). «Отсутствие предсказуемой фенотипической экспрессии при проксимальных дупликациях 15q». Clinical Genetics . 40 (3): 194–201. doi :10.1111/j.1399-0004.1991.tb03076.x. PMID  1773534. S2CID  28419032.
• Lee ST, Nicholls RD, Jong MT, Fukai K, Spritz RA (март 1995). «Организация и последовательность гена P человека и идентификация нового семейства транспортных белков». Genomics . 26 (2): 354–363. doi :10.1016/0888-7543(95)80220-G. PMID  7601462.
• Spritz RA, Fukai K, Holmes SA, Luande J (июнь 1995 г.). «Частая внутригенная делеция гена P у танзанийских пациентов с окулокутантным альбинизмом II типа (OCA2)». American Journal of Human Genetics . 56 (6): 1320–1323. PMC  1801108 . PMID  7762554.
• Lee ST, Nicholls RD, Schnur RE, Guida LC, Lu-Kuo J, Spinner NB и др. (ноябрь 1994 г.). «Различные мутации гена P среди афроамериканцев с глазодвигательным альбинизмом II типа (положительным по тирозиназе) (OCA2)». Молекулярная генетика человека . 3 (11): 2047–2051. PMID  7874125.
• Durham-Pierre D, Gardner JM, Nakatsu Y, King RA, Francke U, Ching A и др. (июнь 1994 г.). «Африканское происхождение внутригенной делеции человеческого гена P при тирозиназа-положительном окулокутантном альбинизме». Nature Genetics . 7 (2): 176–179. doi :10.1038/ng0694-176. PMID  7920637. S2CID  6185436.
• Lee ST, Nicholls RD, Bundey S, Laxova R, Musarella M, Spritz RA (февраль 1994 г.). «Мутации гена P при окулокутантном альбинизме, глазном альбинизме и синдроме Прадера-Вилли плюс альбинизм». The New England Journal of Medicine . 330 (8): 529–534. doi : 10.1056/NEJM199402243300803 . PMID  8302318.
• Rinchik EM, Bultman SJ, Horsthemke B, Lee ST, Strunk KM, Spritz RA и др. (январь 1993 г.). «Ген для локуса разбавления розовых глаз у мышей и для окулокутантного альбинизма II типа у человека». Nature . 361 (6407): 72–76. Bibcode :1993Natur.361...72R. doi :10.1038/361072a0. PMID  8421497. S2CID  21794972.
• Spritz RA, Lee ST, Fukai K, Brondum-Nielsen K, Chitayat D, Lipson MH и др. (1997). "Новые мутации гена P при окулокутантном альбинизме II типа (OCA2)". Human Mutation . 10 (2): 175–177. doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(1997)10:2<175::AID-HUMU12>3.0.CO;2-X . PMID  9259203. S2CID  5762140.
• Kerr R, Stevens G, Manga P, Salm S, John P, Haw T и др. (2000). «Идентификация мутаций гена P у лиц с окулокутантным альбинизмом в странах Африки к югу от Сахары». Human Mutation . 15 (2): 166–172. doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(200002)15:2<166::AID-HUMU5>3.0.CO;2-Z . PMID  10649493. S2CID  1306686.
• Oetting WS, Gardner JM, Fryer JP, Ching A, Durham-Pierre D, King RA и др. (1998). "Мутации человеческого гена P, связанные с окулокутантным альбинизмом II типа (OCA2). Mutations in brief no. 205. Online". Human Mutation . 12 (6): 434. doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(1998)12:6<434::AID-HUMU16>3.0.CO;2-7 . PMID  10671067. S2CID  34505863.
• Passmore LA, Kaesmann-Kellner B, Weber BH (сентябрь 1999 г.). «Новые и повторяющиеся мутации в гене тирозиназы и гене P в немецкой популяции альбиносов». Human Genetics . 105 (3): 200–210. doi :10.1007/s004390051090 (неактивен 1 ноября 2024 г.). PMID  10987646.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
• Manga P, Kromberg J, Turner A, Jenkins T, Ramsay M (март 2001 г.). «В Южной Африке коричневый окулокутанный альбинизм (BOCA) отображается в локусе OCA2 на хромосоме 15q: выявлены мутации P-гена». American Journal of Human Genetics . 68 (3): 782–787. doi :10.1086/318800. PMC  1274491 . PMID  11179026.
• Manga P, Orlow SJ (октябрь 2001 г.). «Обратная корреляция между экспрессией белка разбавления розовых глаз и индукцией меланогенеза бафиломицином A1». Pigment Cell Research . 14 (5): 362–367. doi :10.1034/j.1600-0749.2001.140508.x. PMID  11601658.
• Toyofuku K, Valencia JC, Kushimoto T, Costin GE, Virador VM, Vieira WD и др. (июнь 2002 г.). «Этиология окулокутантного альбинизма (OCA) типа II: розовый белок модулирует обработку и транспорт тирозиназы». Pigment Cell Research . 15 (3): 217–224. doi :10.1034/j.1600-0749.2002.02007.x. PMID  12028586.

Внешние ссылки

• Запись GeneReviews/NCBI/NIH/UW о глазокожный альбинизм типа 2