WikiDer > Гликофорин С

Glycophorin C
гликофорин C (группа крови Гербиха)
Идентификаторы
СимволGYPC
Альт. символыGPC, GYPD, Ge, CD236, CD236R
Ген NCBI2995
HGNC4704
OMIM110750
RefSeqNM_002101
UniProtP04921
Прочие данные
LocusChr. 2 q14-q21

Гликофорин С (GYPC; CD236/CD236R; гликопротеин бета; гликоконнектин; ПАС-2') играет функционально важную роль в поддержании формы эритроцитов и регуляции свойств материала мембраны, возможно, посредством его взаимодействия с белком 4.1. Более того, ранее было показано, что мембраны, дефицитные по белку 4.1, демонстрируют пониженное содержание гликофорина С. Это также интегральный мембранный белок из эритроцит и действует как рецептор для Плазмодий falciparum белок PfEBP-2 (белок, связывающий эритроциты 2; baebl; EBA-140).

История

Антиген был открыт в 1960 году, когда три женщины, у которых не было антигена, выработали анти-Gea в ответ на беременность. Антиген назван в честь одной из пациенток - госпожи Гербич.[1] В следующем году новый, но родственный антиген был обнаружен у миссис Юс, в честь которой также назван антиген в этой системе. В 1972 году была введена система счисления антигенов в этой группе крови.

Геномика

Несмотря на схожие названия, гликофорины C и D не связаны с тремя другими гликофоринами, которые кодируются на хромосома 4 по адресу 4q28-q31. Эти последние белки тесно связаны. Гликофорин А и гликофорин B нести группа крови MN и SS антигены соответственно. На один эритроцит приходится ~ 225 000 молекул GPC и GPD.[2]

Первоначально считалось, что гликофорины C и D являются результатом события дупликации гена, но только позже стало понятно, что они кодируются одним и тем же геном. Гликофорин D (GPD) образуется из гликофорина C информационная РНК к ненадежный перевод в кадре AUG в кодон 30: гликофорин D = гликофорин C остатки от 30 до 128. Этот неплотный перевод, по-видимому, является уникальной особенностью человека.[3]

Гликофорин C (GPC) - единственный полипептид цепочка из 128 аминокислоты и кодируется ген на длинной руке хромосома 2 (2q14-q21). Ген был впервые клонирован в 1989 г. и другие.[4] Ген GPC состоит из четырех частей. экзоны распределены по парам 13,5 килобаз ДНК. Экзон 1 кодирует остатки 1-16, остатки экзона 2 17-35, остатки экзона 3 36-63 и остатки экзона 4 64-128. Экзоны 2 и 3 очень гомологичны, с расходимостью нуклеотидов менее 5%. Эти экзоны также отличаются вставкой из 9 аминокислот на 3'-конце экзона 3. Прямые повторяющиеся сегменты, содержащие эти экзоны, имеют длину 3,4 тыс. Пар оснований и могут быть образованы в результате недавней дупликации одного предкового домена. Экзоны 1, 2 и большая часть экзона 3 кодируют N-концевой внеклеточный домен, в то время как остаток экзона 3 и экзона 4 кодирует трансмембранные и цитоплазматические домены.

Два изоформы известны, и этот ген экспрессируется в большом количестве ткани включая почка, вилочковая железа, желудок, грудь, взрослый печень и эритроцит. В линиях неэритроидных клеток экспрессия ниже, чем в эритроците, и белок дифференцирован. гликозилированный. В эритроците гликофорин С составляет ~ 4% мембраны. сиалогликопротеины. Среднее количество О-связанных цепей составляет 12 на молекулу.

В ген выражается на ранней стадии развития эритроцитов, особенно в эритроиде блок формирования разрыва и эритроид колониеобразующая единица. Длина мРНК из эритробластов человека составляет ~ 1,4 тыс. Пар оснований, а сайт старта транскрипции в эритроидных клетках картирован на 1050 пар оснований 5 'стартового кодона. Выражается на ранней стадии развития и до Келл-антигены, Связанный с резусом гликопротеин, гликофорин А, группа 3, то Резус-антиген и гликофорин B.[5]

В меланоцитарных клетках экспрессия гена гликофорина C может регулироваться MITF.[6]

GPC, по-видимому, синтезируется в избытке в эритроците, и что содержание мембраны регулируется полосой 4.1 (белок 4.1). Дополнительные данные о регуляции гликофорина С представлены здесь.

При исследовании этого гена среди Гоминоидея Были обнаружены два уникальных для человека открытия: (1) чрезмерное несинонимичное расхождение между видами, которое, по-видимому, вызвано исключительно ускоренной эволюцией, и (2) способность одного гена GYPC кодировать и GPC, и GPD белки.[3] Причина этого не известна, но было высказано предположение, что эти результаты могут быть результатом заражения Плазмодий falciparum.

Молекулярная биология

После разделения мембран эритроцитов Электрофорез в SDS-полиакриламидном геле и окрашивание периодическое окрашивание по Шиффу (PAS) были идентифицированы четыре гликофорина. Они были названы гликофорином A, B, C и D в порядке количества, присутствующего в мембране: гликофорин A является наиболее распространенным, а гликофорин D - наименее распространенным. Пятый (гликофорин E) был идентифицирован в геноме человека, но не может быть легко обнаружен при стандартном окрашивании гелем. Суммарно гликофорины составляют ~ 2% от общей белковой массы мембран эритроцитов. Как ни странно, эти белки также известны под разными названиями, но, вероятно, больше всего они известны как гликофорины.

Гликофорин C был впервые выделен в 1978 году.[7] Гликофорины C и D являются второстепенными сиалогликопротеинами, составляющими 4% и 1% PAS-положительного материала, и присутствуют в концентрациях примерно 2,0 и 0,5 × 10.5 копии / ячейка соответственно. В полиакрилимидных гелях кажущаяся масса гликофорина С составляет 32 килодальтона (32 кДа). Его структура аналогична структуре других гликофоринов: сильно гликозилированный внеклеточный домен (остатки 1-58), трансмембранный домен (остатки 59-81) и внутриклеточный домен (остатки 82-128). Около 90% гликофорина С, присутствующего в эритроците, связано с цитоскелетом, а оставшиеся 10% свободно перемещаются внутри мембраны.

Кажущаяся молекулярная масса гликофорина D составляет 23 кДа. В среднем этот белок содержит 6 O связанных олигосахаридов на молекулу.

Внутри эритроцита он взаимодействует с полоса 4.1 (белок массой 80 кДа) и p55 (a пальмитоилированный фосфопротеин периферической мембраны и член семейства мембран-ассоциированных гуанилаткиназ) с образованием тройной комплекс что имеет решающее значение для формы и стабильности эритроцитов. Основные места прикрепления эритроцитов спектрин-актин цитоскелет и липидный бислой представляют собой гликофорин С и группа 3. Взаимодействие с полосой 4.1 и p55 опосредуется N-концевым доменом 30 кДа полосы 4.1, связывающимся с сегментом из 16 аминокислот (остатки 82-98: остатки 61-77 гликофорина D) в цитоплазматическом домене гликофорина C и с положительно заряженный мотив из 39 аминокислот в p55.[8] Большая часть чего-либо белок 4.1 связан с гликофорином C. Величина силы взаимодействия между гликофорином C и полосой 4.1, по оценкам, составляет 6,9 микроньютон на метр, показатель, типичный для белок-белковых взаимодействий.

Гликофорин С обычно демонстрирует колебательные движения в мембране эритроцитов. Это сокращается в Овалоцитоз Юго-Восточной Азии заболевание эритроцитов из-за мутации в полосе 3.[9]

Трансфузионная медицина

Эти гликофорины связаны с одиннадцатью антигенами, представляющими интерес для трансфузионной медицины: Gerbich (Ge2, Ge3, Ge4), Yussef (Yus), Webb (Wb или Ge5), Duch (Dh (a) или Ge8), Leach , Lewis II (Ls (a) или Ge6), Ahonen (An (a) или Ge7) и GEPL (Ge10 *), GEAT (Ge11 *) и GETI (Ge12 *). Шесть из них имеют высокую распространенность (Ge2, Ge3, Ge4, Ge10 *, Ge11 *, Ge12 *) и пять - низкую распространенность (Wb, Ls (a), An (a), Dh (a) и Ge9).[10]

Антиген Гербиха

Гликофорин C и D кодируют гербич (Ge) антигены. Есть четыре аллели, От Ge-1 до Ge-4. Известны три типа отрицательности антигена Ge: Ge-1, -2, -3 (фенотип выщелачивания), Ge-2, -3 и Ge-2, + 3. Делеция 3,4 тыс. Пар оснований в гене, которая, вероятно, возникла из-за неравного кроссинговера между двумя повторяющимися доменами, ответственна за образование Ge-2, -3 генотип. Точки останова удаления расположены внутри интроны 2 и 3 и приводит к удалению экзон 3. Этот мутантный ген транскрибируется как информационная РНК с непрерывным открытая рамка чтения расширение более 300 нуклеотиды и переводится на сиалогликопротеин обнаружен на эритроцитах Ge-2, -3. Вторая делеция пары 3,4 тыс. Пар оснований в гене гликофорина C устраняет только экзон 2 по аналогичному механизму и генерирует мутант ген кодирует аномальный гликопротеин, обнаруженный на эритроцитах Ge-2, +3.

Эпитоп Ge2 является антигеном только для гликофорина D и является криптический антиген в гликофорине C. Он расположен внутри экзона 2 и чувствителен к трипсин и папаин но устойчив к химотрипсин и проназа. Эпитоп Ge3 кодируется экзоном 3. Он чувствителен к трипсин но устойчив к химотрипсин, папаин и проназа. Считается, что в гликофорине C он находится между аминокислотами 42-50 (остатки 21-49 в гликофорине D). Ge4 расположен в первых 21 аминокислоте гликофорина C. Он чувствителен к трипсину, папаину, проназе и нейраминидаза.

Выщелачивать антиген

Относительно редкий фенотип Leach связан либо с делецией в экзонах 3 и 4, либо с мутация сдвига рамки вызывая преждевременный стоп-кодон в гене гликофорина C, и люди с этим фенотипом менее восприимчивы (~ 60% от контрольной нормы) к инвазии со стороны Плазмодий falciparum. У таких людей есть подтип состояния, называемый наследственный эллиптоцитоз. Клетки аномальной формы известны как эллиптоциты или камелоидные клетки. Об основе этого фенотипа впервые сообщил Telen и другие.[11] Фенотип Ge: -2, -3, -4.

Юсеф антиген

Юсеф (Юс) фенотип происходит из-за делеции 57 пар оснований, соответствующей экзону 2. Антиген известен как GPC Yus.

Мутации гликофорина С редки в большинстве стран западного мира, но чаще встречаются в некоторых местах, где малярия является эндемической. В Меланезия больший процент населения является отрицательным по Гербичу (46,5%), чем в любой другой части мира. Распространенность Гербих-негативного фенотипа, вызванного делецией экзона 3 в Wosera (Восточная провинция Сепик) и Ликсул (Провинция Маданг) популяции Папуа - Новая Гвинея составляет 0,463 и 0,176 соответственно.[12]

Антиген Вебба

Редкий антиген Вебба (Wb) (~ 1/1000 доноров), первоначально описанный в 1963 г. Австралия, является результатом изменения в гликозилирование гликофорина C: переход от A к G в нуклеотиде 23 приводит к аспарагин остаток вместо нормального серин остаток с последующей потерей гликозилирования.[13] Антиген известен как GPC Wb.

Антиген Дука

Редкий антиген Дуча (Dh) был обнаружен в Орхус, Дания (1968), а также обнаружен на гликофорине C. Это связано с C к T переход в нуклеотид 40, в результате чего замена лейцин к фенилаланин.[14] Этот антиген чувствителен к трипсину, но устойчив к химотрипсину и Endo F.[15]

Льюис антиген

Антиген Lewis II (Ls (a); Ge-6) имеет вставку из 84 нуклеотидов в предковый ген GPC: вставка соответствует всей последовательности экзона 3.[16] Известны два подтипа этого антигена: бета-Ls (а), несущая эпитоп Ge3, и гамма-Ls (а), несущая эпитопы как Ge2, так и Ge3. Этот антиген также известен как антиген Rs (a).[17]

Ахонен антиген

Об антигене Ахонен (Ана) впервые было сообщено в 1972 году.[18]Антиген обнаружен на гликофорине D. Этот антиген был обнаружен у финна 5 мая 1968 года во время послеоперационного перекрестного сопоставления крови для восстановления аневризмы аорты. В Финляндии частота встречаемости этого антигена составила 6 на 10 000 доноров. В Швеции заболеваемость составила 2/3266 доноров. Молекулярная основа происхождения этого антигена лежит в экзоне 2, где замена G-> T в кодоне 67 (положение основания 199) преобразует аланин к серин остаток. Хотя этот эпитоп существует в гликофорине C, он является криптантигеном. Он является антигенным только в гликофорине D из-за усеченного N-конца.

Другие

Дублированный экзон 2 содержит эритроциты также у японских доноров крови (~ 2/10 000). Эта мутация не связана с новым антигеном.[19]

Антитела

Антитела к антигенам Гербиха были связаны с реакциями переливания крови и легкой гемолитическая болезнь новорожденного. В других исследованиях были обнаружены природные антитела против Ge, которые, по-видимому, не имеют клинического значения. Предполагается иммунологическая толерантность к антигену Ge.

Другие области

Высокая экспрессия гликофорина C была связана с плохим прогнозом острого лимфобластного лейкоза у китайцев.[20]

Гликофорин C является рецептором белка, связывающего антиген 140 эритроцитов (EBA140) Плазмодий falciparum.[21] Это взаимодействие опосредует основной путь инвазии в эритроциты. Частичная устойчивость эритроцитов, лишенных этого белка, к инвазии P. falciparum впервые был отмечен в 1982 году.[22] Отсутствие антигенов Гербиха у населения Папуа-Новой Гвинеи было отмечено в 1989 году.[23]

Грипп A и B связывается с гликофорином C.[24]

Рекомендации

  1. ^ Розенфилд Р. Э., Хабер Г. В., Киссмайер-Нильсен Ф., Джек Д. А., Сэнджер Р., Гонка Р. Р. (октябрь 1960 г.). «Ge, очень распространенный антиген эритроцитов». Br. J. Haematol. 6 (4): 344–9. Дои:10.1111 / j.1365-2141.1960.tb06251.x. PMID 13743453. S2CID 30373229.
  2. ^ Смайт Дж., Гарднер Б., Anstee DJ (март 1994). «Количественное определение количества молекул гликофоринов C и D на нормальных эритроцитах с использованием радиоактивного йода Fab-фрагментов моноклональных антител». Кровь. 83 (6): 1668–72. Дои:10.1182 / кровь.V83.6.1668.1668. PMID 8123859.
  3. ^ а б Wilder JA, Hewett EK, Gansner ME (август 2009 г.). «Молекулярная эволюция GYPC: свидетельства последних структурных инноваций и позитивного отбора у людей». Мол. Биол. Evol. 26 (12): 2679–87. Дои:10.1093 / молбев / msp183. ЧВК 2775107. PMID 19679754.
  4. ^ High S, Таннер MJ, Macdonald EB, Anstee DJ (август 1989). «Перестройки гена гликофорина С (сиалогликопротеин бета) мембраны красных клеток. Дальнейшее изучение изменений в гене гликофорина С». Biochem. J. 262 (1): 47–54. Дои:10.1042 / bj2620047. ЧВК 1133227. PMID 2818576.
  5. ^ Дэниэлс Г., Грин С. (2000). «Экспрессия поверхностных антигенов эритроцитов во время эритропоэза». Vox Sang. 78 Дополнение 2: 149–53. PMID 10938945.
  6. ^ Хук К.С., Шлегель Н.С., Эйххофф О.М. и др. (2008). «Новые мишени MITF идентифицированы с использованием двухэтапной стратегии ДНК-микрочипов». Пигментная клетка Melanoma Res. 21 (6): 665–76. Дои:10.1111 / j.1755-148X.2008.00505.x. PMID 19067971. S2CID 24698373.
  7. ^ Furthmayr H (1978). «Гликофорины A, B и C: семейство сиалогликопротеинов. Выделение и предварительная характеристика пептидов, полученных из трипсина». J. Supramol. Struct. 9 (1): 79–95. Дои:10.1002 / jss.400090109. PMID 732312.
  8. ^ Хемминг, штат Нью-Джерси, Anstee DJ, Моуби В.Дж., Рид М.Э., Таннер MJ (апрель 1994). «Локализация сайта связывания белка 4.1 на гликофоринах C и D эритроцитов человека». Biochem. J. 299 (Pt 1): 191–6. Дои:10.1042 / bj2990191. ЧВК 1138040. PMID 8166640.
  9. ^ Мирчев Р., Лам А., Голан Д.Е. (2011). «Мембранная компартментализация эритроцитов при овалоцитозе Юго-Восточной Азии». Br J Haematol. 155 (1): 111–121. Дои:10.1111 / j.1365-2141.2011.08805.x. ЧВК 3412155. PMID 21793815.
  10. ^ Уокер PS, Рид ME (2010). «Система групп крови Гербич: обзор». Иммуногематология. 26 (2): 60–5. PMID 20932076.
  11. ^ Телен М.Дж., Ле Ван Ким С., Чанг А., Картрон Дж. П., Колин И. (сентябрь 1991 г.). «Молекулярная основа эллиптоцитоза, связанного с дефицитом гликофоринов C и D в фенотипе выщелачивания». Кровь. 78 (6): 1603–6. Дои:10.1182 / blood.V78.6.1603.1603. PMID 1884026.
  12. ^ Пател С.С., Кинг С.Л., Мгоне С.С., Казура Дж. В., Циммерман П.А. (январь 2004 г.). «Гликофорин C (группа крови антигена Гербиха) и полиморфизм группы 3 в двух голоэндемичных по малярии регионах Папуа-Новой Гвинеи». Являюсь. J. Hematol. 75 (1): 1–5. Дои:10.1002 / ajh.10448. ЧВК 3728820. PMID 14695625.
  13. ^ Телен М.Дж., Ле Ван Ким С., Гиццо М.Л., Картрон Дж. П., Колин И. (май 1991 г.). «Вариант гликофорина C типа Webb в эритроцитах лишен N-гликозилирования из-за замены аспарагина на серин». Являюсь. J. Hematol. 37 (1): 51–2. Дои:10.1002 / ajh.2830370112. PMID 1902622. S2CID 26499504.
  14. ^ Король MJ, Avent ND, Маллинсон G, Reid ME (1992). «Точечная мутация в гене гликофорина C приводит к экспрессии антигена группы крови Dha». Vox Sang. 63 (1): 56–8. Дои:10.1111 / j.1423-0410.1992.tb01220.x. PMID 1413665. S2CID 45976298.
  15. ^ Весна FA (1991). «Иммунохимическая характеристика антигена низкой заболеваемости Dha». Vox Sang. 61 (1): 65–8. Дои:10.1111 / j.1423-0410.1991.tb00930.x. PMID 1719701. S2CID 41131443.
  16. ^ Рид М.Э., Моуби В., Кинг М.Дж., Систонен П. (1994). «Дупликация экзона 3 в гене гликофорина C дает начало антигену группы крови Lsa». Переливание. 34 (11): 966–9. Дои:10.1046 / j.1537-2995.1994.341195065034.x. PMID 7526492. S2CID 8493013.
  17. ^ Kornstad L, Green CA, Sistonen P, Daniels GL (1996). «Доказательства идентичности антигенов красных кровяных телец с низкой частотой встречаемости Rla и Lsa». Иммуногематология. 12 (1): 8–10. PMID 15387754.
  18. ^ Фурухьелм У., Неванлинна Х. Р., Гэвин Дж., Сэнгер Р. (декабрь 1972 г.). «Редкий антиген группы крови An a (Ahonen)». Журнал медицинской генетики. 9 (4): 385–91. Дои:10.1136 / jmg.9.4.385. ЧВК 1469079. PMID 4646544.
  19. ^ Утикава М., Цунэяма Х, Онодера Т., Мурата С., Джуджи Т. (декабрь 1997 г.). «Новый высокомолекулярный вариант гликофорина C с дупликацией экзона 2 в гене гликофорина C». Трансфус Мед. 7 (4): 305–9. Дои:10.1046 / j.1365-3148.1997.d01-36.x. PMID 9510930. S2CID 38211502.
  20. ^ Чжан Дж. Б., Ли Кс, Нин Ф, Го XS (январь 2009 г.). «[Связь между экспрессией генов GYPC и TRIP3 и прогнозом острого лимфобластного лейкоза у детей]». Чжунго Данг Дай Эр Ке За Чжи (на китайском языке). 11 (1): 29–32. PMID 19149918.
  21. ^ Maier AG, Duraisingh MT, Reeder JC, Patel SS, Kazura JW, Zimmerman PA, Cowman AF (январь 2003 г.). "Плазмодий falciparum инвазия эритроцитов через гликофорин C и отбор на негативность Гербиха в человеческих популяциях ». Nat. Med. 9 (1): 87–92. Дои:10,1038 / нм807. ЧВК 3728825. PMID 12469115.
  22. ^ Pasvol G, Jungery M, Weatherall DJ, Parsons SF, Anstee DJ, Tanner MJ (октябрь 1982). «Гликофорин как возможный рецептор Plasmodium falciparum». Ланцет. 2 (8305): 947–50. Дои:10.1016 / S0140-6736 (82) 90157-X. PMID 6127459. S2CID 44681748.
  23. ^ Серджантсон С.В. (март 1989 г.). «Избирательное преимущество для Гербич-негативного фенотипа в малярийных районах Папуа-Новой Гвинеи». P N G Med J. 32 (1): 5–9. PMID 2750321.
  24. ^ Охьяма К., Эндо Т., Окума С., Ямакава Т. (май 1993 г.). «Выделение и активность рецептора вируса гриппа гликофоринов B, C и D из мембран эритроцитов человека». Биохим. Биофиз. Acta. 1148 (1): 133–8. Дои:10.1016/0005-2736(93)90170-5. PMID 8499461.

внешняя ссылка