HIGD1A

HIGD1A
Dostupne strukture
PDB	Pretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova
	2LOM
Identifikatori
Aliasi	HIGD1A
Vanjski ID-jevi	MGI: 1930666 HomoloGene: 121937 GeneCards: HIGD1A
Lokacija gena (čovjek)
Hrom.	Hromosom 3 (čovjek)
Kraj	42,804,490 bp
Lokacija gena (miš)
Hrom.	Hromosom 9 (miš)
Kraj	121,858,362 bp
Obrazac RNK ekspresije
	; ;
	Više referentnih podataka o ekspresiji
Ortolozi
	25994
	56295
	ENSG00000181061
	ENSMUSG00000038412
	Q9Y241
	Q9JLR9
	NM_014056; NM_001099668; NM_001099669
	NM_019814
	NP_001093138; NP_001093139; NP_054775
NP_062788; NP_001344766; NP_001344767; NP_001344768; NP_001344769;
	NP_001344770
	Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek	Pogledaj/uredi – miš

Član 1A porodice sa domenom HIG1 (HIGD1A), znan i kao hipoglicemija/hipoksija inducibilni mitohondrijski protein1-a (HIMP1-a), hipoksijom inducirani gen 1 (HIG1), jest protein koji je kod ljudi kodiran genom HIGD1A sa hromosoma 3.^[5]^[6]^[7]^[8]

Ovaj protein podstiče mitohondrije i homeostazu i preživljavanje ćelija pod stresom i uključen je u inflamatornu i hipoksijske bolesti povezane sa njim, uključujući aterosklerozu, ishemijsku bolest srca i Alzheimerovu bolest, kao i kancer.^[8]^[9]^[10]^[11]

Aminokiselinska sekvenca

Dužina polipeptidnog lanca je 93 aminokiselina, а molekulska težina 10.143 Da.^[12]

C: Cistein

D: Asparaginska kiselina

E: Glutaminska kiselina

F: Fenilalanin

G: Glicin

H: Histidin

I: Izoleucin

K: Lizin

L: Leucin

M: Metionin

N: Asparagin

P: Prolin

Q: Glutamin

R: Arginin

S: Serin

T: Treonin

V: Valin

W: Triptofan

Y: Tirozin

10		20		30		40		50
MSTDTGVSLP		SYEEDQGSKL		IRKAKEAPFV		PVGIAGFAAI		VAYGLYKLKS
RGNTKMSIHL		IHMRVAAQGF		VVGAMTVGMG		YSMYREFWAK		PKP

Struktura

Protein kodiran ovim genom je protein unutrašnje mitohondrijske membrane težak 10,4 kDa, sa dva transmembranska domena na N–i C-terminalom.^[9]^[10] Ova dva domena su raspoređena tako da su N- i C-terminali okrenuti prema van u međumembranski prostor, dok se ostatak proteina nalazi u petlji unutar matriksa. Iako N-terminalni domen nije neophodan za usmjeravanje lokalizacije HIGD1A, potreban je za preživljavanje proteina.

Gen HIGD1A je izoforma HIMP1-b, putem alternativne prerade.^[9]

Funkcija

HIGD1A prvenstveno funkcionira u homeostazi mitohondrija, a time i opstanku ćelija kada je u uslovima stresa, kao što su hipoksija i deprivacija glukoze. Naprimjer, HIGD1A promovira preživljavanje pankreasnih α i β ćelija pod stresom.^[8]^[9] HIGD1A je također pronađen u drugim organima, kao što su mozak, srce, jetra i bubreg, gdje poboljšava njihov opstanak.^[8]^[11] U makrofagima, HIGD1A sprječava apoptozu. inhibiranjem oslobađanja citokroma C i aktivnosti kaspaza.^[9]^[10]

HIGD1A je takođe uključen u fuziju mitohondrija, regulacijom aktivnosti OPA1. Njegova inhibicija cijepanja OPA1 čuvajući mitohondrijski membranski potencijal, štiti od apoptoze i održava nivoe ATP-a. Njegova uloga u fuziji mitohondrija također utiče na nizvodne procese kao što su sinteza mtDNK, ćelijski rast i organizacija krista.^[8] Osim toga, HIGD1A pomaže u očuvanju mitohondrijske funkcije, regulacijom aktivnosti mitohondrijske γ-sekretaze u hipoksijsilm uvjetima.^[8]^[11] U odsustvu HIGD1A, γ-sekretaza doprinosi akumulaciji amiloida-beta u mitohondrijama, što dovodi do povećane proizvodnje ROS-a, mitohondrijalne disfunkcije i na kraju, ćelijske smrti.^[11]

Dok HIGD1A pretežno doprinosi preživljavanju ćelija, on takođe može promovisati apoptozu u neuronima tokom ranih razvojnih faza centralnog nervnog sistema.^[10]

Klinički značaj

Budući da HIGD1A promovira preživljavanje ćelija pod hipoksijom, protein štiti organe poput srca i mozga od bolesti povezanih s hipoksijom.^[9] Konkretno, lokalizacija HIGD1A na jedru korelira sa ozbiljnošću stresa u ishemijskoj bolesti srca, hipoksijsko-ishemijskih encefalopatija i raka, te stoga može poslužiti kao biomarker za ove bolesti.^[10] Štaviše, HIGD1A je uključen u upalne bolesti, kao što su ateroskleroza i reumatoidni artritis, preko uloge u preživljavanju makrofaga.^[9] Slično, HIGD1A bi mogao postati ključna meta za liječenje Alzheimerove bolesti, inhibiranjem γ-sekretaze, i dalje , proizvodnjom amiloida-beta. Značajno je da HIGD1A inhibira γ-sekretazu bez ometanja cijepanja Notch, čime se minimiziraju štetne nuspojave od ciljanja ovog proteina.^[11]

Interakcije

Poznato je da HIGD1A ima interakcija protein-protein sa:

Reference

^ ^a ^b ^c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000181061 - Ensembl, maj 2017
^ ^a ^b ^c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000038412 - Ensembl, maj 2017
^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^ Zhang QH, Ye M, Wu XY, Ren SX, Zhao M, Zhao CJ, Fu G, Shen Y, Fan HY, Lu G, Zhong M, Xu XR, Han ZG, Zhang JW, Tao J, Huang QH, Zhou J, Hu GX, Gu J, Chen SJ, Chen Z (Oct 2000). "Cloning and functional analysis of cDNAs with open reading frames for 300 previously undefined genes expressed in CD34+ hematopoietic stem/progenitor cells". Genome Research. 10 (10): 1546–60. doi:10.1101/gr.140200. PMC 310934. PMID 11042152.
^ Wiemann S, Weil B, Wellenreuther R, Gassenhuber J, Glassl S, Ansorge W, Böcher M, Blöcker H, Bauersachs S, Blum H, Lauber J, Düsterhöft A, Beyer A, Köhrer K, Strack N, Mewes HW, Ottenwälder B, Obermaier B, Tampe J, Heubner D, Wambutt R, Korn B, Klein M, Poustka A (Mar 2001). "Toward a catalog of human genes and proteins: sequencing and analysis of 500 novel complete protein coding human cDNAs". Genome Research. 11 (3): 422–35. doi:10.1101/gr.GR1547R. PMC 311072. PMID 11230166.
^ "Entrez Gene: HIGD1A HIG1 domain family, member 1A".
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g An HJ, Cho G, Lee JO, Paik SG, Kim YS, Lee H (Aug 2013). "Higd-1a interacts with Opa1 and is required for the morphological and functional integrity of mitochondria". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (32): 13014–9. doi:10.1073/pnas.1307170110. PMC 3740888. PMID 23878241.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g An HJ, Shin H, Jo SG, Kim YJ, Lee JO, Paik SG, Lee H (Dec 2011). "The survival effect of mitochondrial Higd-1a is associated with suppression of cytochrome C release and prevention of caspase activation". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research. 1813 (12): 2088–98. doi:10.1016/j.bbamcr.2011.07.017. PMID 21856340.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Ameri K, Rajah AM, Nguyen V, Sanders TA, Jahangiri A, Delay M, Donne M, Choi HJ, Tormos KV, Yeghiazarians Y, Jeffrey SS, Rinaudo PF, Rowitch DH, Aghi M, Maltepe E (2013). "Nuclear localization of the mitochondrial factor HIGD1A during metabolic stress". PLOS ONE. 8 (4): e62758. doi:10.1371/journal.pone.0062758. PMC 3639984. PMID 23646141.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Hayashi H, Nakagami H, Takeichi M, Shimamura M, Koibuchi N, Oiki E, Sato N, Koriyama H, Mori M, Gerardo Araujo R, Maeda A, Morishita R, Tamai K, Kaneda Y (Jun 2012). "HIG1, a novel regulator of mitochondrial γ-secretase, maintains normal mitochondrial function". FASEB Journal. 26 (6): 2306–17. doi:10.1096/fj.11-196063. PMID 22355194. S2CID 40000073.
^ "UniProt, Q9Y241" (jezik: engleski). Pristupljeno 4. 11. 2021.

Dopunska literatura

Maruyama K, Sugano S (Jan 1994). "Oligo-capping: a simple method to replace the cap structure of eukaryotic mRNAs with oligoribonucleotides". Gene. 138 (1–2): 171–4. doi:10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.
Bonaldo MF, Lennon G, Soares MB (Sep 1996). "Normalization and subtraction: two approaches to facilitate gene discovery". Genome Research. 6 (9): 791–806. doi:10.1101/gr.6.9.791. PMID 8889548.
Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (Oct 1997). "Construction and characterization of a full length-enriched and a 5'-end-enriched cDNA library". Gene. 200 (1–2): 149–56. doi:10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID 9373149.
Denko N, Schindler C, Koong A, Laderoute K, Green C, Giaccia A (Feb 2000). "Epigenetic regulation of gene expression in cervical cancer cells by the tumor microenvironment". Clinical Cancer Research. 6 (2): 480–7. PMID 10690527.
Hartley JL, Temple GF, Brasch MA (Nov 2000). "DNA cloning using in vitro site-specific recombination". Genome Research. 10 (11): 1788–95. doi:10.1101/gr.143000. PMC 310948. PMID 11076863.
Simpson JC, Wellenreuther R, Poustka A, Pepperkok R, Wiemann S (Sep 2000). "Systematic subcellular localization of novel proteins identified by large-scale cDNA sequencing". EMBO Reports. 1 (3): 287–92. doi:10.1093/embo-reports/kvd058. PMC 1083732. PMID 11256614.
Suzuki Y, Yamashita R, Shirota M, Sakakibara Y, Chiba J, Mizushima-Sugano J, Nakai K, Sugano S (Sep 2004). "Sequence comparison of human and mouse genes reveals a homologous block structure in the promoter regions". Genome Research. 14 (9): 1711–8. doi:10.1101/gr.2435604. PMC 515316. PMID 15342556.
Wiemann S, Arlt D, Huber W, Wellenreuther R, Schleeger S, Mehrle A, Bechtel S, Sauermann M, Korf U, Pepperkok R, Sültmann H, Poustka A (Oct 2004). "From ORFeome to biology: a functional genomics pipeline". Genome Research. 14 (10B): 2136–44. doi:10.1101/gr.2576704. PMC 528930. PMID 15489336.
Mehrle A, Rosenfelder H, Schupp I, del Val C, Arlt D, Hahne F, Bechtel S, Simpson J, Hofmann O, Hide W, Glatting KH, Huber W, Pepperkok R, Poustka A, Wiemann S (Jan 2006). "The LIFEdb database in 2006". Nucleic Acids Research. 34 (Database issue): D415-8. doi:10.1093/nar/gkj139. PMC 1347501. PMID 16381901.
Ewing RM, Chu P, Elisma F, Li H, Taylor P, Climie S, McBroom-Cerajewski L, Robinson MD, O'Connor L, Li M, Taylor R, Dharsee M, Ho Y, Heilbut A, Moore L, Zhang S, Ornatsky O, Bukhman YV, Ethier M, Sheng Y, Vasilescu J, Abu-Farha M, Lambert JP, Duewel HS, Stewart II, Kuehl B, Hogue K, Colwill K, Gladwish K, Muskat B, Kinach R, Adams SL, Moran MF, Morin GB, Topaloglou T, Figeys D (2007). "Large-scale mapping of human protein-protein interactions by mass spectrometry". Molecular Systems Biology. 3 (1): 89. doi:10.1038/msb4100134. PMC 1847948. PMID 17353931.