核糖体 RNA,线粒体,16S;MTRNR2
rRNA、16S、线粒体
此条目中代表的其他实体:
包括胡曼宁;HN,包括
包含胡曼素、线粒体
HNM,包括
HGNC 批准的基因符号:MT-RNR2
▼ 说明
MTRNR2被转录成大的16S线粒体核糖体RNA(rRNA)(Kearsey and Craig, 1981)。MTRNR2 还包含一个短 ORF,该 ORF 被翻译成 24 个氨基酸的人肽(HN)肽,最初因其抗凋亡特性而被鉴定(Guo et al., 2003)。
HN 的细胞保护作用似乎是由特定受体介导的(Lee 等人总结(2013))。
线粒体 16S rRNA 由核苷酸 1671-3229 编码。
▼ 克隆与表达
线粒体护脑素
Hashimoto et al.(2001)指出阿尔茨海默病(AD;AD;104300)来自对抑制家族性AD(FAD)基因诱导的培养神经元细胞死亡的分子的研究。使用 Vito 等人(1996)设计的死亡陷阱筛选方法从 AD 患者大脑枕叶中筛选 cDNA 文库,他们鉴定出了编码推导的 24 个氨基酸多肽的长 cDNA,他们将其称为 humanin (HN)。Hashimoto et al.(2001)发现HN的cDNA序列与16S线粒体rRNA(MTRNR2)序列有99%的一致性,并且与一些核编码的人类cDNA有99%的一致性,这表明HN cDNA可能代表核转录的 mRNA。Northern印迹分析检测到主要1.6-和次要3.0-和1.0-kb转录本在心脏、骨骼肌、肾脏和肝脏中高水平表达,在大脑和胃肠道中表达较低但显着的水平,在大脑和胃肠道中几乎检测不到水平。免疫系统。
Tajima等人(2002)提出了抗HN抗体,发现含有HN ORF(HN-ORF)的长cDNA在哺乳动物细胞中产生HN肽,依赖于全长HN-ORF的存在。免疫印迹分析在小鼠睾丸和结肠中检测到具有 HN 免疫反应性的 3-kD 蛋白。研究结果表明 HN 肽可以在体内产生。在 AD 大脑的神经元和神经胶质细胞中检测到 HN 免疫反应性,而在正常大脑中检测到很少的免疫阳性神经元细胞。
Bodzioch et al.(2009)利用定量RT-PCR发现HNM在睾丸、肾脏和心脏中高表达,在骨骼肌、成人和胎儿全脑以及成人肝脏中中等表达。在胎儿肝脏以及成人甲状腺和骨髓中检测到较低的表达。
Muzumdar等(2009)通过Western blot分析发现HN的大鼠直系同源物rattin(Rn)在肌肉、肝脏和下丘脑中表达,但在附睾脂肪中不表达。
Bachar等(2010)利用免疫组织化学分析发现,HN在人乳内动脉、动脉粥样硬化冠状动脉和大隐静脉切片的内皮层中表达。HN也在人主动脉内皮细胞(HAECs)中表达。
▼ 测绘
郭等人(2003)在线粒体16S rRNA基因MTRNR2序列中鉴定出了护脑素ORF。
▼ 基因家族
护脑素基因家族
利用生物信息学和表达数据,Bodzioch 等人(2009)鉴定了 13 个核 MTRNR2 样基因座,预计它们将维持 15 个不同全长 HN 样肽的 ORF。序列比对发现2个共有基序,包括残基5-11(GF(S/N)CLLL)和14-19(SEIDL(P/S))。这些基因中至少有 10 个在人体组织中表达不同。大多数在睾丸中表达,但其水平比线粒体 HN 的测量水平至少低 100 倍。大多数核亚型可以保护人脐静脉内皮细胞(HUVEC)免受星孢菌素诱导的细胞凋亡。大多数,包括线粒体 HN,在 HUVEC 暴露于抗凋亡 β-胡萝卜素后下调。在灵长类动物中检测到不同数量的 HN 直向同源物。在大多数其他生物体中,线粒体 ORF 保持良好,并且核形式较少出现。
▼ 基因功能
线粒体 16S rRNA 甲基化
Bar-Yaacov等人(2016)利用HeLa细胞中的敲低分析证明,人TRMT61B(619404)直接负责线粒体16S rRNA第947位(m1A947)腺苷的甲基化。RNA测序分析支持16S rRNA第947位的修饰,并表明该修饰在脊椎动物进化过程中高度保守。此外,对来自野猪肝脏的分离的线粒体核糖体的检查证实了成熟线粒体核糖体中m1A947修饰的高度富集。进一步分析表明,线粒体 16S rRNA 第 947 位应该是 m1A、胸腺嘧啶或鸟嘌呤,以维持适当的线粒体活性。使用冷冻电子显微镜结构对线粒体糖体进行建模分析表明,16S rRNA 947 位的 m1A、胸腺嘧啶或鸟嘌呤可能在线粒体内形成稳定的相互作用。
线粒体护脑素
Hashimoto et al.(2001)发现转染的HN cDNA肽抑制了3种FAD基因诱导的神经细胞死亡:淀粉样前体蛋白(APP;APP;104760)、早老素-1(PS1;104311)、早老素-2(PS2;600759)。该肽还消除了 A-β 淀粉样蛋白引起的死亡,但对扩展的聚谷氨酰胺重复序列(Q79)或超氧化物歧化酶-1(SOD1;SOD1;147450)突变体。救援行动显然取决于 HN 的主要结构。他们确定 HN 分泌到细胞外介质中并作用于细胞外部,并表明细胞表面存在特定的结合位点。Hashimoto等人(2001)证明,许多APP和PS突变以及β-淀粉样肽可抑制HN神经毒性。HN 不会抑制谷氨酸或朊病毒片段的神经毒性,进一步证明 HN 的拮抗活性是选择性的。HN 蛋白的详细结构分析显示了 cys8、ser14 以及 pro3 到 pro19 的结构域在救援行动中的重要作用。
Niikura等人(2003)通过酵母2-杂交筛选实验将TRIM11(607868)鉴定为HN相互作用蛋白。TRIM11 是含有三部分基序的蛋白质家族的成员,其中包括充当假定的 E3 泛素连接酶的环指结构域。TRIM11的卷曲螺旋结构域和C端RFP(602165)样结构域都是与HN相互作用所必需的。HN 和 TRIM11 的共表达降低了 HN 的细胞内水平,表明细胞内 HN 水平受到 TRIM11 连接的泛素介导的蛋白质降解途径的调节。
Bax(600040)是一种凋亡诱导蛋白,它会发生构象变化,导致其易位至线粒体膜,Bax 插入线粒体膜并导致细胞色素 c 和其他凋亡蛋白的释放。Guo等人(2003)发现Bax与护脑素共免疫沉淀,并且护脑素可以挽救大鼠海马神经元免受Bax诱导的死亡。护脑素可阻止 Bax 从细胞质转移至线粒体并抑制细胞色素 c 的释放。核编码肽和线粒体编码肽(很可能不在线粒体中表达)都能够直接结合 Bax 并防止细胞凋亡。Guo et al.(2003)认为HN基因起源于线粒体并转移到核基因组,为其他细胞器提供了Bax的保护机制。
Ikonen 等人(2003)利用酵母 2-杂交分析,随后进行蛋白质下拉和免疫共沉淀分析,确定了 HN 和 IGFBP3(146732)之间的直接相互作用。IGFBP3 和 HN 的 phe6(F6)的 18 个氨基酸的肝素结合域是相互作用所必需的。HN 不与 IGF1(147440)竞争与 IGFBP3 的结合。HN(而非 F6A 突变体 HN)抑制 IGFBP3 诱导的人 A172 胶质母细胞瘤细胞凋亡,但不抑制人 SH-SY5Y 神经母细胞瘤或小鼠皮质原代神经元。在原代神经元中,IGFBP3 增强了 HN 免受 A-β(1-43)毒性的拯救。
Ying等(2004)研究了合成HN对多种细胞系的活性,发现HN通过与β-42淀粉样蛋白竞争FPRL1(136538)来诱导单核细胞趋化。HN 通过抑制淀粉样蛋白 β-42 对单核吞噬细胞的影响来减少聚集和纤维形成。在神经母细胞中,HN 和淀粉样蛋白 β-42 均激活 FPRL1;然而,只有β-42淀粉样蛋白引起细胞凋亡,并且HN阻断β-42淀粉样蛋白的细胞病变作用。Ying等(2004)得出结论,HN与β-42淀粉样蛋白共享FPRL1,并可能通过竞争性抑制FPRL1与β-42淀粉样蛋白的接触来发挥其神经保护作用。
Kin等(2006)研究了4例慢性进行性眼外肌麻痹(KSS;KSS;530000)具有不同的线粒体突变,来自 2 名 Leigh 综合征患者(256000),其 MTATP6 基因(516060.0001)有 L156R 突变。所有受检患者的所有锯齿红纤维(RRF)中 HN 均呈强阳性,而部分非 RRF 中 HN 呈轻度阳性。Kin et al.(2006)提出,HN 可能是针对线粒体异常的肌肉能量产生缺陷而特异表达的。
线粒体脑肌病伴乳酸性酸中毒和中风样发作(MELAS;540000)通常是由线粒体 DNA 突变导致 ATP 合成缺陷引起的。Kariya等人(2005)通过免疫组织化学分析发现,MELAS肌肉活检中HN表达上调,主要是在RRF中。TE671 横纹肌肉瘤细胞中 HN 的表达,或 TE671 细胞暴露于外源性 HN,在丙酮酸或乳酸不升高的情况下,ATP/ADP 比率升高,表明诱导的 ATP 来自线粒体而不是来自细胞质糖酵解。
Muzumdar等(2009)通过对大鼠进行持续脑室输注,发现HN改善了胰岛素敏感性,这与下丘脑Stat3(102582)信号的激活有关。不结合IGFBP3(HNGF6A)的突变HN单独治疗可显着降低Zucker糖尿病脂肪大鼠的血糖。抑制下丘脑 Stat3 完全抵消了静脉注射 HNGF6A 对肝脏葡萄糖生成的影响。Muzumdar等人(2009)利用ELISA也发现人类和小鼠体内HN的循环水平随着年龄的增长而降低。大鼠骨骼肌中Rn含量随年龄增长而下降,下丘脑中Rn含量则随年龄增长而下降。
Bachar等人(2010)发现,HAEC暴露于外源HN可减少氧化低密度脂蛋白诱导的活性氧的形成、细胞凋亡和神经酰胺的形成,神经酰胺是参与细胞凋亡信号级联的脂质第二信使。
Rossini et al.(2011)将VSTM2L(616537)鉴定为HN神经保护活性的内源性拮抗剂。结构域分析表明,N 端信号序列是 VSTM2L 分泌所必需的,并且其中央 IgG 样结构域与 HN 结合。抑制 HN 神经保护活性需要 VSTM2L 的分泌。
▼ 等位基因变异体(2个精选例子):
.0001 氯霉素抗性
MTRNR2、T2991C
参见 Blanc 等人(1981)以及 Kearsey 和 Craig(1981)。
.0002 氯霉素抗性
MTRNR2,C2939A
参见 Blanc 等人(1981)。