투바1A

TUBA1A
투바1A
Protein TUBA1A PDB 1ffx.png
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭TUBA1A, B-ALPa-1, LIS3, TUBA3, TUBulin 알파1a
외부 IDOMIM: 602529 MGI: 98869 HomoloGene: 68498 GeneCard: TUBA1A
직교체
종인간마우스
엔트레스

7846

22142

앙상블

ENSG00000167552

ENSMUSG000072235

유니프로트

Q71U36

P68369

RefSeq(mRNA)

NM_006009
NM_001270399
NM_001270400

NM_011653

RefSeq(단백질)

NP_001257328
NP_001257329
NP_006000

NP_035783

위치(UCSC)Chr 12: 49.18 – 49.19Mbn/a
PubMed 검색[2][3]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

Tubulin alpha-1A 체인은 인간에서 TUBA1A 유전자에 의해 암호화된 단백질이다.[4][5][6]

배경

TUBA1A는 Tubulin, Alpha 1A 제품용으로 암호화된 구조 유전자다. 투바1A 제품은 미세관 형성, 즉 세포골격 구조에 참여하는 구조 단백질 형성에 참여하는 알파 튜불린이다. 구체적으로는 마이크로튜브가 알파와 베타튜브 분자의 이질화체로 구성되어 있다. 코완 외 연구진은 bα1이 인간 태아 뇌의 1차 α-tubulin이며, Northern Blot을 통해서만 그 구조로 표현된다는 것을 증명했다.[7] 밀러 외 연구진은 α-tubulins의 역할과 뉴런의 발달과 성숙 과정에 대해 더욱 상세히 설명하면서 랫드 α-tubulins Tα1과 T26의 표현을 비교하였다. 이 두 개의 쥐 α-투불린은 인간 TUBA1A(Tα1)의 쥐 호몰로그램이 뉴런 공정의 연장 과정에서 고르게 표현되었음을 보여주는 bα1과 kα1의 호몰로그램이다. 신경성장인자(NGF)를 이용한 페로크로모시토마 세포 배양은 분화와 뉴런 과정 개발을 유도했다. Northern block assay는 Tα1 mRNA 표현식의 현저하게 높은 수준을 보여주었다; T26 mRNA 표현은 NGF에 노출되면서 최소 증가하였다.[8] 이 자료들은 TUBA1A가 뉴클레오키네시스 유도를 위해 중합체를 쉽게 형성하고 분해하는 미세관 기능을 통해 뉴런 이동의 연출에 참여함으로써 뇌를 모형화한다는 것을 시사한다.[9] 푸아리에 외 쥐 배아에서 TUBA1A 발현을 보여주기 위해 상황혼합에 RNA를 사용했다; 배아 16.5일의 배아 부분은 "발달 소뇌, 뇌줄기, 척수, 등뿌리 갱년기에 강한 라벨을 표시했다."[10]

함수

진핵 세포골격의 미세관(microtubulle)은 필수적이고 다양한 기능을 수행하며 알파와 베타 튜불린의 이질화(heetodimer)로 구성되어 있다. 이 미세관 성분들을 부호화하는 유전자들은 6개의 뚜렷한 가족으로 구성된 튜불린 슈퍼 패밀리에 속한다. 알파, 베타, 감마 튜불린 계열의 유전자는 모든 진핵생물에서 발견된다. 알파 튜불린과 베타 튜불린은 마이크로 튜불의 주요 성분을 나타내는 반면, 감마 튜불린은 마이크로 튜불 조립체의 핵화에 중요한 역할을 한다. 여러 개의 알파와 베타 튜불린 유전자가 있는데, 이 유전자는 종들 사이에서 보존율이 높다. 이 유전자는 알파 투불린을 암호화하고 쥐 투바1 유전자와 매우 유사하다. 북부의 블로킹 연구는 유전자 발현이 형태학적으로 분화된 신경세포에서 주로 발견된다는 것을 보여주었다. 이 유전자는 염색체 12q의 성단에 있는 세 개의 알파 튜불린 유전자 중 하나이다.[6]

상호작용

TUBA1A는 PAFAH1B1과 상호작용하는 것으로 나타났다.[11]

병

TUBA1A 유전자에 대한 돌연변이는 임상적으로 타입 3 Lissencephaly로 나타난다. 일반적으로 리센스팔리는 아지리아(뇌에 교리와 설치를 박는 것 – 매끄러운 뇌), 발작 활동, 번성하지 못하는 것뿐만 아니라 지적 장애와 정신지체장애가 심오한 정도까지 나타나는 것이 특징이다.[10] Lis3 Lissencephaly의 증상은 일반화된 Lissencephaly와 특별히 다르지 않다(Lis1, PAFAH1B1 관련). Lissencephaly의 진단은 일반적으로 증상 프로파일에서 이루어지는 반면, 특정 유형의 귀속은 미세 배열을 통해 얻는다. 치료는 증상적이며, 발작 활동을 위한 항경련제, 아이에게 먹이를 주는 g버튼 위 절제술, 근육장애 물리치료 등이 있다. TUVA1A 돌연변이는 소두증에서 흔하다.

애니멀 모델

Keys 등은 N-ethyl-N-nitrosourea에 의해 유도된 TUBA1A 유전자의 돌연변이를 가진 생쥐를 설명한다. 관련 포인트 돌연변이로 S140G가 발생하였으며,[12] 돌연변이 부위는 형성된 α-tubulin의 N-site에 참여하고, 이 부위에서 GTP를 결합하여 α-β 튜불린 폴리머의 안정화에 참여한다.[13] S140G 돌연변이는 "복합 GTP 바인딩 포켓"을 형성하는 결과를 낳았다. 저자들은 피질층 II/III 및 IV와 관련된 결함에 주목하며, 특히 (야생형 피질 뉴런 이동에 있어) S140G 돌연변이가 휴먼 TUVA 호몰로로그와 관련된 질병을 상세히 설명하기 위한 모델로서 가치가 있음을 보여준다.[12]

참조

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000167552 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  3. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ Crabtree DV, Ojima I, Geng X, Adler AJ (August 2001). "Tubulins in the primate retina: evidence that xanthophylls may be endogenous ligands for the paclitaxel-binding site". Bioorganic & Medicinal Chemistry. 9 (8): 1967–76. doi:10.1016/S0968-0896(01)00103-1. PMID 11504633.
  5. ^ Hall JL, Cowan NJ (January 1985). "Structural features and restricted expression of a human alpha-tubulin gene". Nucleic Acids Research. 13 (1): 207–23. doi:10.1093/nar/13.1.207. PMC 340985. PMID 3839072.
  6. ^ a b "Entrez Gene: TUBA1A tubulin, alpha 1a".
  7. ^ Cowan, N. J.; Dobner, P. R.; Fuchs, E. V.; Cleveland, D. W. (1983). "Expression of Human α-Tubulin Genes: Interspecies Conversion of 3' Untranslated Regions". Molecular and Cellular Biology. 3 (10): 1738–1739, 1742. doi:10.1128/mcb.3.10.1738. PMC 370035. PMID 6646120.
  8. ^ Mill, F. D.; Naus, C. C.; Durand, M.; Bloom, F. E.; Milner, R. J. (1987). "Isotypes of alpha-tubulin are differentially regulated during neuronal maturation". The Journal of Cell Biology. 105 (6): 3065–3073. doi:10.1083/jcb.105.6.3065. PMC 2114727. PMID 3693406.
  9. ^ Sakakaibara, A.; Ando, R.; Spair, T.; Tanaka, T. (July 2013). "Microtubule dynamics in neuronal morphogenesis". Open Biology. 3 (7): 130061. doi:10.1098/rsob.130061. PMC 3728923. PMID 23864552.
  10. ^ a b Poirier, K.; Keays, D. A.; Francis, F.; Saillour, Y.; Bahi, N.; Manouvrier, S.; Fallet-Bianco, C.; Paquier, L.; Toutain, A.; Tuy, F. P. D.; Bienvenu, T.; Joriot, S.; Odent, S.; Ville, D.; Desguerre, I.; Goldenberg, A.; Moutard, M.-L.; Fryns, J.-P.; van Esch, H.; Harvey, R. J.; Siebold, C.; Flint, J.; Beldjord, C.; Chelly, J. (November 2007). "Large Spectrum of Lissencephaly and Pachygyria Phenotypes Resulting from De Novo Missense Mutations in Tubulin Alpha 1A (TUBA1A)". Human Mutation. 28 (11): 1058–1061. doi:10.1002/humu.20572. PMID 17584854. S2CID 22681290.
  11. ^ Sapir T, Elbaum M, Reiner O (December 1997). "Reduction of microtubule catastrophe events by LIS1, platelet-activating factor acetylhydrolase subunit". The EMBO Journal. 16 (23): 6977–84. doi:10.1093/emboj/16.23.6977. PMC 1170301. PMID 9384577.
  12. ^ a b Keays, D. A.; Tian, G.; Poirier, K.; Huang, G.-J.; Siebold, C.; Cleak, J.; Oliver, P. L.; Fray, M.; Harvey, R. J.; Molnár, Z.; Piñon, M. C.; Dear, N.; Valdar, W.; Brown, S. D.; Davies, K. E.; Rawlins, J. N. P.; Cowan, N. J.; Nolan, P.; Chelly, J.; Flint, J. (January 2007). "Mutations in α-Tubulin Cause Abnormal Neuronal Migration in Mice and Lissencephaly in Humans". Cell. 128 (1): 45–46, 48–50. doi:10.1016/j.cell.2006.12.017. PMC 1885944. PMID 17218254.
  13. ^ Löwe, J.; Li, H.; Downing, K. H.; Nogales, E. (November 2001). "Refined structure of αβ-tubulin at 3.5 Å resolution". Journal of Molecular Biology. 313 (5): 1045–1046. doi:10.1006/jmbi.2001.5077. PMID 11700061.

추가 읽기

외부 링크

  • PDB에서 UniProt: Q71U36(휴먼 튜불린 알파-1A 체인)에 사용할 수 있는 모든 구조 정보의 개요.
  • PDBe-KB에서 UniProt: P68369(Mouse Tubulin 알파-1A 체인)에 대한 PDB의 모든 구조 정보 개요.