BRCA1 та BRCA1 — людський ген та відповідний протеїн. Використовуються наступні позначення: BRCA1, косий шрифт для гену та BRCA1, прямий шрифт для проетеїну. Офіційна назва (breast cancer 1) підтримується HGNC. Гомологи, Brca1 та Brca1 відомі у інших ссавців. BRCA1 є людським геном-супрессором пухлин; ген та протеїн, що з нього експресуються відповідають за репарацію ДНК.
BRCA1 | |
---|---|
Розташування гену BRCA1 на хромосомі 17 | |
Ідентифікатори | |
Символ | BRCA1 |
Інші символи | breast cancer 1, early onset, BRCAI, BRCC1, BROVCA1, IRIS, PNCA4, PPP1R53, PSCP, RNF53, FANCS, breast cancer 1 |
Entrez | |
OMIM | |
PDB | 1JNX, 1N5O, 1OQA, 1T15, 1T29, 1T2U, 1T2V, 1Y98, 2ING, 3COJ, 3K0H, 3K0K, 3K15, 3K16, 3PXA, 3PXB, 3PXC, 3PXD, 3PXE, 4IFI, 4IGK, 4JLU, 4OFB, 4U4A, 4Y18, 4Y2G 1JM7, 1JNX, 1N5O, 1OQA, 1T15, 1T29, 1T2U, 1T2V, 1Y98, 2ING, 3COJ, 3K0H, 3K0K, 3K15, 3K16, 3PXA, 3PXB, 3PXC, 3PXD, 3PXE, 4IFI, 4IGK, 4JLU, 4OFB, 4U4A, 4Y18, 4Y2G |
RefSeq | |
UniProt | |
Інша інформація | |
Локус | Хр. 17 |
BRCA1 та BRCA2 експресуються в тканинах молочних залоз та інших органів, де вони беруть участь в усуненні пошкоджень ДНК або в знищенні клітин в яких репарація ДНК неможлива. Ці білки відповідальні за відновлення пошкоджених хромосом із особливою роллю в ремонтуванні двуланцюгових розривів (DNA double-strand breaks). Якщо BRCA1 або BRCA2 пошкоджені мутаціями, блокується процес ремонтування ДНК, що підвищує ризик виникнення раку молочної залози.
Спосіб скринінгу пацієнтів на імовірність розвитку раку молочної залози в майбутньому через мутації в BRCA1 та BRCA2 був запатентований компанією Myriad Genetics. Завдяки цій технології Myriad пройшла шлях від стартапу заснованого в 1994 році до великої компанії зі штатом в 1200 працівників та річним прибутком $500 млн в 2012 році. Виникало багато суперечок щодо високої вартості діагностики та неможливості проводити аналогічні тести в інших лабораторіях; це призвело до епохального судового процесу «Асоціація молекулярної патології проти Myriad Genetics» (Association for Molecular Pathology vs. Myriad Genetics).
BRCA1 разом з іншими супресорами пухлин, сесорами пошкодження ДНК та сигнальними протеїнами утворюють багатокомпонентний білковий комплекс відомий як BRCA1-асоційований комплекс спостереження за геномом (BRCA1-associated genome surveillance complex, BASC). Білок BRCA1 асоціюється з РНК-полімеразою ІІ, а також через С-кінцевий домен взаємодіє з гістон-деацетилазним комплексом. Таким чином, цей білок відіграє роль в транскрипції, репарації дволанцюгових розривів в ДНК, убіквітинилюванні та інших процессах.
Ензим BRCA1 людини містить чотири основних домени: цинковий палець Znf C3HC4, BRCA1 сериновий домен та два BRCT домени.
Відомості про ген
Людський ген BRCA1 розташований на довгому плечі хромосоми 17, область 2 смуга 1, від пари основ 41,196,312 до пари основ 41,277,500 (білд геному GRCh37/hg19). Гомологи BRCA1 були ідентифіковані у більшості ссавців геноми яких були секвеновані.
Відкриття
Перші докази існування гену що кодує ДНК-репаруючий ензим що спричиняє виникнення раку молочної залози були знайдені в лабораторії Марі-Клер Кінг (Mary-Claire King) в Університеті Берклі в 1990 році. Після чотирьох років напружений пошуків силами багатьох лабораторій, цей ген був клонований в 1994 році науковцями з Університету Юти, Національного Інституту Наук про Здоров*я та Навколишнє Середовище (National Institute of Environmental Health Sciences, NIEHS) та Myriad Genetics.
Структура протеїну
Білок BRCA1 містить наступні домени:
- «цинковий палець» типу C3HC4 (RING finger)
- BRCA1 C-термінальний домен (BRCT)
Білок також містить сигнальні пептиди ядерної локалізації (nuclear localization signal) та ядерного експорту (nuclear export signal).
Домен «цинковий палець»
BRCA1 серин-кластерний домен (serine cluster domain, SCD) розташований в районі амінокислотних залишків 1280—1524. Частина домену розташована в екзонах 11–13, в яких спостерігається висока частота мутацій. Відомі сайти фосфориляції BRCA1 сконцентровані в SCD. Фосфориляція кіназами ATM/ATR відбувається як in vitro та in vivo. ATM/ATR кінази активуються при пошкодженні ДНК. Мутації залишків серину можуть вплинути на локалізацію BRCA1 біля сайтів пошкодження ДНК та на його ДНК-репаруючу роль.
Серин-кластерний домен
RING домен є важливим елементом убіквітин E3 лігази, яка каталізує убіквітилювання протеїну. Убіквітин є невеликим регуляторним протеїном що регулює компартменталізацію протеїнів в клітині. BRCA1 поліпептид, а саме Lys-48-пов'язаний поліубіквітин рівномірно розповсюджені в ядрі клітини у стані спокою. Але після початку реплікації ДНК ці білки кластерізуються утвоючи агрегати що також містять BRCA2 та BARD1. Вважається що BARD1 бере участь у розпізнаванні та зв'язуванні з протеїнами-мішенями для убіквітинилювання. Він приєднується до білків та мітить їх для знищення. Убіквітилювання відбувається через BRCA1-об'єднаний білок та порушується при хелації цинку.
RING-мотив, домен типу «цинковий палець» зазвичай має довжину в 40–60 амінокислот та містить вісім консервативних метал-зв'язувальних амінокислотних залишків, два квартети цистеїнів або гістидинів, які координують два атоми цинку. Цей мотив містить короткий анти-паралельний бета-лист, два цинк-зв'язуючих сайти та центральну альфа-спіраль. RING-домен взаємодіє з асоційованими протеїнами, в тому числі з BARD1, який також має RING мотив, утворюючи гетеродимер. BRCA1 RING мотив з обох боків оточений альфа-спіралями утвореними амінокслотами номер 8–22 та 81–96 поліпептиду BRCA1. Він взаємодіє з гомологічною ділянкою BARD1 утвореною іншим RING оточеним двома альфа спіралями (амінокислотні залишки номер 36–48 та 101—116). Ці чотири спіралі об'єднуються утворючи гетеродимеризаційний інтерфейс та стабілізують BRCA1-BARD1 гетеродимер. Додаткова стабілізація досягається взаємодією між суміжними амінокислотними залишками в обрамлюючих ділянках та гідрофобними взаємодіями. BARD1/BRCA1 взаємодії порушуються канцерогенними мутаційними замінами амінокислот в BRCA1, що припускає що утворення стабільного комплексу між цими білками є важливим аспектом функціонування BRCA1 як супрессора пухлин.
Посилання
- Hamel PJ (2007-05-29).
- «OrthoMaM phylogenetic marker: BRCA2 coding sequence»[недоступне посилання з лютого 2019].
- Duncan JA, Reeves JR, Cooke TG (October 1998).
- Yoshida K, Miki Y (November 2004).
- Check W (2006-09-01).
- Friedenson B (August 2007).
- Friedenson B (2008-06-08).
- «Breast and Ovarian Cancer Genetic Screening» [ 4 жовтня 2008 у Wayback Machine.].
- Friedenson B (2007).
- US patent 5747282, Skolnick HS, Goldgar DE, Miki Y, Swenson J, Kamb A, Harshman KD, Shattuck-Eidens DM, Tavtigian SV, Wiseman RW, Futreal PA, «7Q-linked breast and ovarian cancer susceptibility gene», issued 1998-05-05, assigned to Myriad Genetics, Inc., The United States of America as represented by the Secretary of Health and Human Services, and University of Utah Research Foundation
- US patent 5837492, Tavtigian SV, Kamb A, Simard J, Couch F, Rommens JM, Weber BL, «Chromosome 13-linked breast cancer susceptibility gene», issued 1998-11-17, assigned to Myriad Genetics, Inc., Endo Recherche, Inc., HSC Research & Development Limited Partnership, Trustees of the University of Pennsylvania
- Myriad Investor Page—see «Myriad at a glance» [ 18 жовтень 2012 у Wayback Machine.] accessed October 2012
- Schwartz J (2009-05-12).
- Wang Y, Cortez D, Yazdi P, Neff N, Elledge SJ, Qin J (April 2000).
- Starita LM, Parvin JD (2003).
- Clark SL, Rodriguez AM, Snyder RR, Hankins GD, Boehning D (April 2012).
- National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine EntrezGene reference information for BRCA1 breast cancer 1, early onset (Homo sapiens) [ 3 березня 2016 у Wayback Machine.]
- Hall JM, Lee MK, Newman B, Morrow JE, Anderson LA, Huey B, King MC (December 1990).
- High-Impact Science: Tracking down the BRCA genes (Part 1) [ 20 лютого 2016 у Wayback Machine.] — Cancer Research UK science blog, 2012
- Miki Y, Swensen J, Shattuck-Eidens D, Futreal PA, Harshman K, Tavtigian S, Liu Q, Cochran C, Bennett LM, Ding W (October 1994).
- Paterson JW (February 1998).
- Henderson BR (September 2005).
- Beckta JM, Dever SM, Gnawali N, Khalil A, Sule A, Golding SE, Rosenberg E, Narayanan A, Kehn-Hall K, Xu B, Povirk LF, Valerie K (Sep 2015).
- Baer R (October 2001).
- Brzovic PS, Rajagopal P, Hoyt DW, King MC, Klevit RE (October 2001).
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
BRCA1 ta BRCA1 lyudskij gen ta vidpovidnij proteyin Vikoristovuyutsya nastupni poznachennya BRCA1 kosij shrift dlya genu ta BRCA1 pryamij shrift dlya proeteyinu Oficijna nazva breast cancer 1 pidtrimuyetsya HGNC Gomologi Brca1 ta Brca1 vidomi u inshih ssavciv BRCA1 ye lyudskim genom supressorom puhlin gen ta proteyin sho z nogo ekspresuyutsya vidpovidayut za reparaciyu DNK BRCA1Roztashuvannya genu BRCA1 na hromosomi 17IdentifikatoriSimvolBRCA1Inshi simvolibreast cancer 1 early onset BRCAI BRCC1 BROVCA1 IRIS PNCA4 PPP1R53 PSCP RNF53 FANCS breast cancer 1Entrez672OMIM113705PDB1JNX 1N5O 1OQA 1T15 1T29 1T2U 1T2V 1Y98 2ING 3COJ 3K0H 3K0K 3K15 3K16 3PXA 3PXB 3PXC 3PXD 3PXE 4IFI 4IGK 4JLU 4OFB 4U4A 4Y18 4Y2G 1JM7 1JNX 1N5O 1OQA 1T15 1T29 1T2U 1T2V 1Y98 2ING 3COJ 3K0H 3K0K 3K15 3K16 3PXA 3PXB 3PXC 3PXD 3PXE 4IFI 4IGK 4JLU 4OFB 4U4A 4Y18 4Y2GRefSeqNM 007294UniProtP38398Insha informaciyaLokusHr 17 q12 BRCA1 ta BRCA2 ekspresuyutsya v tkaninah molochnih zaloz ta inshih organiv de voni berut uchast v usunenni poshkodzhen DNK abo v znishenni klitin v yakih reparaciya DNK nemozhliva Ci bilki vidpovidalni za vidnovlennya poshkodzhenih hromosom iz osoblivoyu rollyu v remontuvanni dvulancyugovih rozriviv DNA double strand breaks Yaksho BRCA1 abo BRCA2 poshkodzheni mutaciyami blokuyetsya proces remontuvannya DNK sho pidvishuye rizik viniknennya raku molochnoyi zalozi Sposib skriningu paciyentiv na imovirnist rozvitku raku molochnoyi zalozi v majbutnomu cherez mutaciyi v BRCA1 ta BRCA2 buv zapatentovanij kompaniyeyu Myriad Genetics Zavdyaki cij tehnologiyi Myriad projshla shlyah vid startapu zasnovanogo v 1994 roci do velikoyi kompaniyi zi shtatom v 1200 pracivnikiv ta richnim pributkom 500 mln v 2012 roci Vinikalo bagato superechok shodo visokoyi vartosti diagnostiki ta nemozhlivosti provoditi analogichni testi v inshih laboratoriyah ce prizvelo do epohalnogo sudovogo procesu Asociaciya molekulyarnoyi patologiyi proti Myriad Genetics Association for Molecular Pathology vs Myriad Genetics BRCA1 razom z inshimi supresorami puhlin sesorami poshkodzhennya DNK ta signalnimi proteyinami utvoryuyut bagatokomponentnij bilkovij kompleks vidomij yak BRCA1 asocijovanij kompleks sposterezhennya za genomom BRCA1 associated genome surveillance complex BASC Bilok BRCA1 asociyuyetsya z RNK polimerazoyu II a takozh cherez S kincevij domen vzayemodiye z giston deacetilaznim kompleksom Takim chinom cej bilok vidigraye rol v transkripciyi reparaciyi dvolancyugovih rozriviv v DNK ubikvitinilyuvanni ta inshih processah Karta domeniv BRCA1 pokazani domeni cinkovij palec RING serinovij domen serine containing domain SCD a takozh BRCT Chorni gorizontalni liniyi pokazuyut dilyanki cherez yaki BRCA1 vzayemodiye z inshimi bilkami nazvi bilkiv nad liniyami Chervoni kola poznachayut miscya fosforilyaciyi Enzim BRCA1 lyudini mistit chotiri osnovnih domeni cinkovij palec Znf C3HC4 BRCA1 serinovij domen ta dva BRCT domeni Vidomosti pro genLyudskij gen BRCA1 roztashovanij na dovgomu plechi hromosomi 17 oblast 2 smuga 1 vid pari osnov 41 196 312 do pari osnov 41 277 500 bild genomu GRCh37 hg19 Gomologi BRCA1 buli identifikovani u bilshosti ssavciv genomi yakih buli sekvenovani VidkrittyaPershi dokazi isnuvannya genu sho koduye DNK reparuyuchij enzim sho sprichinyaye viniknennya raku molochnoyi zalozi buli znajdeni v laboratoriyi Mari Kler King Mary Claire King v Universiteti Berkli v 1990 roci Pislya chotiroh rokiv napruzhenij poshukiv silami bagatoh laboratorij cej gen buv klonovanij v 1994 roci naukovcyami z Universitetu Yuti Nacionalnogo Institutu Nauk pro Zdorov ya ta Navkolishnye Seredovishe National Institute of Environmental Health Sciences NIEHS ta Myriad Genetics Struktura proteyinuBilok BRCA1 mistit nastupni domeni cinkovij palec tipu C3HC4 RING finger BRCA1 C terminalnij domen BRCT Bilok takozh mistit signalni peptidi yadernoyi lokalizaciyi nuclear localization signal ta yadernogo eksportu nuclear export signal Domen cinkovij palec BRCA1 serin klasternij domen serine cluster domain SCD roztashovanij v rajoni aminokislotnih zalishkiv 1280 1524 Chastina domenu roztashovana v ekzonah 11 13 v yakih sposterigayetsya visoka chastota mutacij Vidomi sajti fosforilyaciyi BRCA1 skoncentrovani v SCD Fosforilyaciya kinazami ATM ATR vidbuvayetsya yak in vitro ta in vivo ATM ATR kinazi aktivuyutsya pri poshkodzhenni DNK Mutaciyi zalishkiv serinu mozhut vplinuti na lokalizaciyu BRCA1 bilya sajtiv poshkodzhennya DNK ta na jogo DNK reparuyuchu rol Serin klasternij domen RING domen ye vazhlivim elementom ubikvitin E3 ligazi yaka katalizuye ubikvitilyuvannya proteyinu Ubikvitin ye nevelikim regulyatornim proteyinom sho regulyuye kompartmentalizaciyu proteyiniv v klitini BRCA1 polipeptid a same Lys 48 pov yazanij poliubikvitin rivnomirno rozpovsyudzheni v yadri klitini u stani spokoyu Ale pislya pochatku replikaciyi DNK ci bilki klasterizuyutsya utvoyuchi agregati sho takozh mistyat BRCA2 ta BARD1 Vvazhayetsya sho BARD1 bere uchast u rozpiznavanni ta zv yazuvanni z proteyinami mishenyami dlya ubikvitinilyuvannya Vin priyednuyetsya do bilkiv ta mitit yih dlya znishennya Ubikvitilyuvannya vidbuvayetsya cherez BRCA1 ob yednanij bilok ta porushuyetsya pri helaciyi cinku RING motiv domen tipu cinkovij palec zazvichaj maye dovzhinu v 40 60 aminokislot ta mistit visim konservativnih metal zv yazuvalnih aminokislotnih zalishkiv dva kvarteti cisteyiniv abo gistidiniv yaki koordinuyut dva atomi cinku Cej motiv mistit korotkij anti paralelnij beta list dva cink zv yazuyuchih sajti ta centralnu alfa spiral RING domen vzayemodiye z asocijovanimi proteyinami v tomu chisli z BARD1 yakij takozh maye RING motiv utvoryuyuchi geterodimer BRCA1 RING motiv z oboh bokiv otochenij alfa spiralyami utvorenimi aminokslotami nomer 8 22 ta 81 96 polipeptidu BRCA1 Vin vzayemodiye z gomologichnoyu dilyankoyu BARD1 utvorenoyu inshim RING otochenim dvoma alfa spiralyami aminokislotni zalishki nomer 36 48 ta 101 116 Ci chotiri spirali ob yednuyutsya utvoryuchi geterodimerizacijnij interfejs ta stabilizuyut BRCA1 BARD1 geterodimer Dodatkova stabilizaciya dosyagayetsya vzayemodiyeyu mizh sumizhnimi aminokislotnimi zalishkami v obramlyuyuchih dilyankah ta gidrofobnimi vzayemodiyami BARD1 BRCA1 vzayemodiyi porushuyutsya kancerogennimi mutacijnimi zaminami aminokislot v BRCA1 sho pripuskaye sho utvorennya stabilnogo kompleksu mizh cimi bilkami ye vazhlivim aspektom funkcionuvannya BRCA1 yak supressora puhlin PosilannyaHamel PJ 2007 05 29 OrthoMaM phylogenetic marker BRCA2 coding sequence nedostupne posilannya z lyutogo 2019 Duncan JA Reeves JR Cooke TG October 1998 Yoshida K Miki Y November 2004 Check W 2006 09 01 Friedenson B August 2007 Friedenson B 2008 06 08 Breast and Ovarian Cancer Genetic Screening 4 zhovtnya 2008 u Wayback Machine Friedenson B 2007 US patent 5747282 Skolnick HS Goldgar DE Miki Y Swenson J Kamb A Harshman KD Shattuck Eidens DM Tavtigian SV Wiseman RW Futreal PA 7Q linked breast and ovarian cancer susceptibility gene issued 1998 05 05 assigned to Myriad Genetics Inc The United States of America as represented by the Secretary of Health and Human Services and University of Utah Research Foundation US patent 5837492 Tavtigian SV Kamb A Simard J Couch F Rommens JM Weber BL Chromosome 13 linked breast cancer susceptibility gene issued 1998 11 17 assigned to Myriad Genetics Inc Endo Recherche Inc HSC Research amp Development Limited Partnership Trustees of the University of Pennsylvania Myriad Investor Page see Myriad at a glance 18 zhovten 2012 u Wayback Machine accessed October 2012 Schwartz J 2009 05 12 Wang Y Cortez D Yazdi P Neff N Elledge SJ Qin J April 2000 Starita LM Parvin JD 2003 Clark SL Rodriguez AM Snyder RR Hankins GD Boehning D April 2012 National Center for Biotechnology Information U S National Library of Medicine EntrezGene reference information for BRCA1 breast cancer 1 early onset Homo sapiens 3 bereznya 2016 u Wayback Machine Hall JM Lee MK Newman B Morrow JE Anderson LA Huey B King MC December 1990 High Impact Science Tracking down the BRCA genes Part 1 20 lyutogo 2016 u Wayback Machine Cancer Research UK science blog 2012 Miki Y Swensen J Shattuck Eidens D Futreal PA Harshman K Tavtigian S Liu Q Cochran C Bennett LM Ding W October 1994 Paterson JW February 1998 Henderson BR September 2005 Beckta JM Dever SM Gnawali N Khalil A Sule A Golding SE Rosenberg E Narayanan A Kehn Hall K Xu B Povirk LF Valerie K Sep 2015 Baer R October 2001 Brzovic PS Rajagopal P Hoyt DW King MC Klevit RE October 2001