АВО (ген)

Ген, кодирующий белок у вида Homo sapiens

Группа гистокрови АВ0-система трансферазы — это фермент с гликозилтрансферазной активностью, который кодируется геном АВ0 у людей. ^{[5] [6]} Он повсеместно экспрессируется во многих тканях и типах клеток. ^[7] АВ0 определяет группу крови АВ0 у человека путем модификации олигосахаридов на поверхностных клеточных гликопротеинах. Различия в последовательности белка между людьми определяют тип модификации и группу крови. Ген АВ0 также содержит один из 27 однонуклеотидных полиморфизмов, связанных с повышенным риском ишемической болезни сердца . ^[8]

Аллели

Ген ABO находится на хромосоме 9 в полосе 9q34.2 и содержит 7 экзонов . ^[6] Локус ABO кодирует три аллеля , то есть 3 варианта одного и того же гена. Один аллель получен от каждого родителя.

Аллель A продуцирует α-1,3-N-ацетилгалактозаминтрансферазу (A-трансферазу), которая катализирует перенос остатков GalNAc от донорного нуклеотида UDP-GalNAc к остаткам Gal акцепторного антигена H , превращая антиген H в антиген A у людей A и AB.

Аллель B кодирует α-1,3-галактозилтрансферазу (B-трансферазу), которая катализирует перенос остатков Gal с донорного нуклеотида UDP -Gal на остатки Gal акцепторного антигена H, превращая антиген H в антиген B у индивидуумов B и AB. Примечательно, что разница между ферментами гликозилтрансферазы A и B составляет всего четыре аминокислоты . ^[9]

Аллель O не обладает ни одной из ферментативных активностей из-за сдвига рамки, вызванного делецией гуанина-258 в гене, который соответствует области вблизи N-конца белка. ^[10] Это приводит к сдвигу рамки и, таким образом, к укороченному белку, состоящему всего из 117 аминокислот . ^{[9] [11]} Укороченный белок не способен модифицировать олигосахариды , которые заканчиваются фукозой , связанной с галактозой . Таким образом, у людей O не обнаружено антигенов A или B. Эта комбинация сахаров называется антигеном H. Эти антигены играют важную роль в совместимости переливания крови и трансплантации органов . ^[9] Для этого гена были обнаружены и другие второстепенные аллели. ^[6]

Общие аллели

У людей европейского происхождения есть шесть общих аллелей . Почти каждый живой человеческий фенотип для гена ABO представляет собой некоторую комбинацию только этих шести аллелей: ^{[12] [13]}

• А
  • А101 (А1)
  • А201 (А2)
• Б
  • Б101 (Б1)
• О
  • О01 (О1)
  • О02 (О1в)
  • О03 (О2)

Множество редких вариантов этих аллелей было обнаружено в популяциях людей по всему миру.

Клиническое значение

В клетках человека аллели ABO и кодируемые ими гликозилтрансферазы были описаны при нескольких онкологических заболеваниях. ^[14] С использованием моноклональных антител против GTA/GTB было показано, что потеря этих ферментов коррелирует со злокачественным поражением эпителия мочевого пузыря и полости рта. ^{[15] [16]} Кроме того, экспрессия антигенов группы крови ABO в нормальных тканях человека зависит от типа дифференциации эпителия. В большинстве карцином человека, включая карциному полости рта, значимым событием в рамках основного механизма является снижение экспрессии антигенов A и B. ^[17] В нескольких исследованиях было отмечено, что относительное снижение регуляции GTA и GTB происходит при карциномах полости рта в связи с развитием опухоли. ^{[17] [18]} Совсем недавно исследование ассоциаций по всему геному (GWAS) выявило варианты в локусе ABO, связанные с восприимчивостью к раку поджелудочной железы . ^{[19] [20]}

Клинический маркер

Исследование оценки генетического риска по нескольким локусам, основанное на комбинации 27 локусов , включая ген ABO, выявило лиц с повышенным риском как инцидентных, так и рецидивирующих событий ишемической болезни сердца, а также улучшенную клиническую пользу от терапии статинами. Исследование было основано на исследовании когорт сообщества (исследование диеты Мальмё и рака) и четырех дополнительных рандомизированных контролируемых испытаниях первичных профилактических когорт (JUPITER и ASCOT) и вторичных профилактических когорт (CARE и PROVE IT-TIMI 22). ^[8]

Ссылки

1. ENSG00000281879 GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000175164, ENSG00000281879 – Ensembl , май 2017 г.
2. GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000015787 – 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. Ferguson-Smith MA, Aitken DA, Turleau C, de Grouchy J (сентябрь 1976 г.). «Локализация человеческой группы сцепления ABO: Np-1: AK-1 по региональному назначению AK-1 на 9q34». Генетика человека . 34 (1): 35–43. doi :10.1007/BF00284432. PMID  184030. S2CID  12384399.
6. "Entrez Gene: Группа крови ABO ABO (трансфераза A, альфа-1-3-N-ацетилгалактозаминилтрансфераза; трансфераза B, альфа-1-3-галактозилтрансфераза)".
7. "BioGPS - ваша система генного портала". biogps.org . Получено 11 октября 2016 г.
8. Mega JL, Stitziel NO, Smith JG, Chasman DI, Caulfield MJ, Devlin JJ, Nordio F, Hyde CL, Cannon CP, Sacks FM, Poulter NR, Sever PS, Ridker PM, Braunwald E, Melander O, Kathiresan S, Sabatine MS (июнь 2015 г.). «Генетический риск, события ишемической болезни сердца и клиническая польза терапии статинами: анализ испытаний первичной и вторичной профилактики». Lancet . 385 (9984): 2264–71. doi :10.1016/S0140-6736(14)61730-X. PMC 4608367 . PMID  25748612. 
9. Ямамото Ф, Клаузен Х, Уайт Т, Маркен Дж, Хакомори С (май 1990 г.). «Молекулярно-генетические основы гистогрупповой системы АВО». Природа . 345 (6272): 229–33. Бибкод : 1990Natur.345..229Y. дои : 10.1038/345229a0. PMID  2333095. S2CID  4237562.
10. Ивамото С, Кумада М, Камесаки Т, Окуда Х, Кадзи Э, Инагаки Т, Сайкава Д, Такеучи К, Окавара С, Такахаси Р, Уэда С, Иноуэ С, Тахара К, Хакамата Ю, Кобаяши Э (ноябрь 2002 г.). «Крыса кодирует паралогичный ген, эквивалентный гену ABO гистогруппы крови человека. Ассоциация с экспрессией антигена за счет сверхэкспрессии трансферазы ABO человека». Журнал биологической химии . 277 (48): 46463–9. дои : 10.1074/jbc.M206439200 . ПМИД  12237302.
11. "ABO - Гистогруппа крови Трансфераза системы ABO - Homo sapiens (Человек) - Ген и белок ABO". www.uniprot.org . Получено 06.12.2021 .
12. Seltsam A, Hallensleben M, Kollmann A, Blasczyk R (октябрь 2003 г.). «Природа разнообразия и диверсификации в локусе ABO». Blood . 102 (8): 3035–42. doi : 10.1182/blood-2003-03-0955 . PMID  12829588.
13. Огасавара К., Баннаи М., Сайто Н., Ябэ Р., Наката К., Такенака М., Фудзисава К., Утикава М., Исикава Ю., Джуджи Т., Токунага К. (июнь 1996 г.). «Обширный полиморфизм гена группы крови АВО: три основные линии аллелей общих фенотипов АВО». Генетика человека . 97 (6): 777–83. дои : 10.1007/BF02346189. PMID  8641696. S2CID  12076999.
14. Goldman M (февраль 2007 г.). «Трансляционная серия мини-обзоров по Toll-подобным рецепторам: лиганды Toll-подобных рецепторов как новые фармацевтические препараты для лечения аллергических расстройств». Клиническая и экспериментальная иммунология . 147 (2): 208–16. doi :10.1111/j.1365-2249.2006.03296.x. PMC 1810467. PMID  17223960 . 
15. Kay HE (ноябрь 1982 г.). «Трансплантация костного мозга: 1982». British Medical Journal . 285 (6351): 1296–8. doi :10.1136/bmj.285.6351.1296. PMC 1500229. PMID  6812684 . 
16. Hakomori S (декабрь 1999 г.). «Структура антигена и генетическая основа гисто-групп крови A, B и O: их изменения, связанные с раком человека». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects . 1473 (1): 247–66. doi :10.1016/s0304-4165(99)00183-x. PMID  10580143.
17. Dabelsteen E, Gao S (январь 2005 г.). «ABO-групповые антигены крови при раке полости рта». Journal of Dental Research . 84 (1): 21–8. doi :10.1177/154405910508400103. PMID  15615870. S2CID  16975373.
18. Dabelsteen E (февраль 2002 г.). «ABO антигены групп крови в слизистой оболочке полости рта. Что нового?». Журнал патологии полости рта и медицины . 31 (2): 65–70. doi :10.1046/j.0904-2512.2001.00004.x. PMID  11896825.
19. Amundadottir LT (2016-01-01). "Генетика рака поджелудочной железы". Международный журнал биологических наук . 12 (3): 314–25. doi :10.7150/ijbs.15001. PMC 4753160. PMID  26929738 . 
20. Amundadottir L, Kraft P, Stolzenberg-Solomon RZ, Fuchs CS, Petersen GM, Arslan AA и др. (сентябрь 2009 г.). «Исследование ассоциаций по всему геному выявляет варианты в локусе ABO, связанные с восприимчивостью к раку поджелудочной железы». Nature Genetics . 41 (9): 986–90. doi :10.1038/ng.429. PMC 2839871 . PMID  19648918. 

Дальнейшее чтение

• Nagai M, Davè V, Kaplan BE, Yoshida A (январь 1978). "Гликозилтрансферазы групп крови человека. I. Очистка n-ацетилгалактозаминилтрансферазы". Журнал биологической химии . 253 (2): 377–9. doi : 10.1016/S0021-9258(17)38216-9 . PMID  618875.
• Takeya A, Hosomi O, Shimoda N, Yazawa S (сентябрь 1992 г.). «Биосинтез структуры GalNAc beta 1-->3Gal beta 1-->4GlcNAc/Glc, подобной антигену группы крови P: новая N-ацетилгалактозаминилтрансфераза в плазме крови человека». Журнал биохимии . 112 (3): 389–95. doi :10.1093/oxfordjournals.jbchem.a123910. PMID  1429528.
• Коминато Ю., Макнил П.Д., Ямамото М., Рассел М., Хакомори С., Ямамото Ф. (ноябрь 1992 г.). «Гистогруппа крови животных АВО-гены». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 189 (1): 154–64. дои : 10.1016/0006-291X(92)91538-2. ПМИД  1449469.
• Yamamoto F, McNeill PD, Hakomori S (август 1992 г.). «Трансфераза группы гистокрови человека A2, кодируемая аллелем A2, одним из подтипов A, характеризуется делецией одного основания в кодирующей последовательности, что приводит к появлению дополнительного домена на карбоксильном конце». Biochemical and Biophysical Research Communications . 187 (1): 366–74. doi :10.1016/S0006-291X(05)81502-5. PMID  1520322.
• Clausen H, White T, Takio K, Titani K, Stroud M, Holmes E, Karkov J, Thim L, Hakomori S (январь 1990 г.). «Изоляция до однородности и частичная характеристика гисто-группы крови A, определенной Fuc alpha 1----2Gal alpha 1----3-N-ацетилгалактозаминилтрансферазы из ткани легких человека». Журнал биологической химии . 265 (2): 1139–45. doi : 10.1016/S0021-9258(19)40169-5 . PMID  2104827.
• Yamamoto F, Marken J, Tsuji T, White T, Clausen H, Hakomori S (январь 1990 г.). «Клонирование и характеристика ДНК, комплементарной человеческому UDP-GalNAc: Fuc alpha 1----2Gal alpha 1----3GalNAc трансфераза (трансфераза гистогруппы крови A) мРНК». Журнал биологической химии . 265 (2): 1146–51. doi : 10.1016/S0021-9258(19)40170-1 . PMID  2104828.
• Ямамото Ф., Хакомори С. (ноябрь 1990 г.). «Сахаро-нуклеотидная донорская специфичность трансфераз гистогрупп крови А и В основана на аминокислотных заменах». Журнал биологической химии . 265 (31): 19257–62. doi : 10.1016/S0021-9258(17)30652-X . PMID  2121736.
• Whitehead JS, Bella S, Kim YS (июнь 1974). "N-ацетилгалактозаминилтрансфераза из плазмы крови человека группы A. II. Кинетические и физико-химические свойства". Журнал биологической химии . 249 (11): 3448–52. doi : 10.1016/S0021-9258(19)42593-3 . PMID  4831223.
• Whitehead JS, Bella A, Kim YS (июнь 1974). "N-ацетилгалактозаминилтрансфераза из плазмы крови человека группы A. I. Очистка и свойства связывания с агарозой". Журнал биологической химии . 249 (11): 442–7. doi : 10.1016/S0021-9258(19)42592-1 . PMID  4831233.
• Кобата А., Гинзбург В. (март 1970 г.). «Уридиндифосфат-N-ацетил-D-галактозамин: D-галактоза альфа-3-N-ацетил-D-галактозаминилтрансфераза, продукт гена, определяющего группу крови А у человека». Журнал биологической химии . 245 (6): 1484–90. doi : 10.1016/S0021-9258(18)63261-2 . PMID  5442829.
• Yoshida A, Yamaguchi H, Okubo Y (май 1980). «Генетический механизм наследования цис-AB. I. Случай, связанный с неравным хромосомным кроссинговером». American Journal of Human Genetics . 32 (3): 332–8. PMC  1686052. PMID  6770676 .
• Olsson ML, Thuresson B, Chester MA (ноябрь 1995 г.). «Вставка нуклеотида, специфичного для аллеля Ael, в локус группы крови ABO и ее обнаружение с помощью полимеразной цепной реакции, специфичной для последовательности». Biochemical and Biophysical Research Communications . 216 (2): 642–7. doi :10.1006/bbrc.1995.2670. PMID  7488159.
• Bennett EP, Steffensen R, Clausen H, Weghuis DO, van Kessel AG (январь 1995 г.). «Геномное клонирование локуса ABO гистогруппы крови человека». Biochemical and Biophysical Research Communications . 206 (1): 318–25. doi :10.1006/bbrc.1995.1044. hdl : 2066/22100 . PMID  7598760. S2CID  39351683.
• Ямамото Ф., МакНейл П.Д., Хакомори С. (февраль 1995 г.). «Геномная организация генов гистогруппы крови человека ABO». Гликобиология . 5 (1): 51–8. doi :10.1093/glycob/5.1.51. PMID  7772867.
• Bennett EP, Steffensen R, Clausen H, Weghuis DO, Geurts van Kessel A (июнь 1995 г.). "Геномное клонирование локуса ABO гистогруппы крови человека". Biochemical and Biophysical Research Communications . 211 (1): 347. doi :10.1006/bbrc.1995.1817. hdl : 2066/22100 . PMID  7779106.
• Ямамото Ф., Макнил П.Д., Коминато Ю., Ямамото М., Хакомори С., Ишимото С., Нисида С., Сима М., Фудзимура Ю. (1993). «Молекулярно-генетический анализ системы групп крови АВО: 2. аллели цис-АВ». Вокс Сангвинис . 64 (2): 120–3. doi :10.1111/j.1423-0410.1993.tb02529.x. PMID  8456556. S2CID  23119465.
• Ямамото Ф., МакНейл П.Д., Ямамото М., Хакомори С., Харрис Т. (1993). «Молекулярно-генетический анализ системы групп крови ABO: 3. Аллели A(X) и B(A)». Vox Sanguinis . 64 (3): 171–4. doi :10.1111/j.1423-0410.1993.tb05157.x. hdl : 2027.42/71979 . PMID  8484250. S2CID  43662514.
• Огасавара К., Ябэ Р., Утикава М., Сайто Н., Баннаи М., Наката К., Такенака М., Фудзисава К., Исикава Ю., Джуджи Т., Токунага К. (октябрь 1996 г.). «Молекулярно-генетический анализ вариантов фенотипов системы групп крови АВО». Кровь . 88 (7): 2732–7. doi : 10.1182/blood.V88.7.2732.bloodjournal8872732 . ПМИД  8839869.

Смотрите также

• RHD (ген)

Внешние ссылки

• Расположение генома человека по системе ABO и страница с подробностями гена ABO в браузере геномов UCSC .
• Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P16442 (трансфераза системы гисто-кровяной группы ABO) в PDBe-KB .

В данной статье использован текст из Национальной медицинской библиотеки США , являющийся общественным достоянием .