Нибрин

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Нибрин
Идентификаторы
Символ NBN ; AT-V1; AT-V2; ATV; NBS; NBS1; P95
Внешние ID OMIM: 602667 MGI: 1351625 HomoloGene: 1858 GeneCards: Ген NBN
Генная онтология
Функция • damaged DNA binding

• ATP-dependent DNA helicase activity
• protein binding
• transcription factor binding

• protein N-terminus binding
Компонент клетки • nuclear chromosome, telomeric region

• nucleus
• nucleoplasm
• replication fork
• nucleolus
• PML body
• Mre11 complex
• site of double-strand break

• nuclear inclusion body
Биологический процесс • DNA damage checkpoint

• telomere maintenance
• double-strand break repair via homologous recombination
• blastocyst growth
• DNA repair
• double-strand break repair
• cell cycle arrest
• mitotic cell cycle checkpoint
• mitotic G2 DNA damage checkpoint
• meiotic nuclear division
• cell proliferation
• regulation of DNA-dependent DNA replication initiation
• DNA damage response, signal transduction by p53 class mediator
• positive regulation of protein autophosphorylation
• DNA duplex unwinding
• positive regulation of kinase activity
• isotype switching
• neuromuscular process controlling balance

• intrinsic apoptotic signaling pathway
Источники: Amigo / QuickGO
Профиль экспрессии РНК
Больше информации
Ортологи
Вид Человек Мышь
Entrez 4683 27354
Ensembl ENSG00000104320 ENSMUSG00000028224
UniProt O60934 Q9R207
RefSeq (мРНК) NM_001024688 NM_013752
RefSeq (белок) NP_002476 NP_038780
Локус (UCSC) Chr 8:
90.95 – 91.02 Mb		 Chr 4:
15.96 – 15.99 Mb
Поиск в PubMed Искать Искать

Нибрин (англ. Nibrin), также известный как NBN или Nbs1 — белок, кодируемый у человека геном NBN[1][2][3].

Функция

[править | править код]

Нибрин — белок, связанный с репарацией двойных разрывов нитей (DSB), которые наносят серьезный ущерб геному. Это белок из 754 аминокислот определен как член NBS1/hMre11/Rad50 (N/M/R, более известный как MRN), комплексf репарации двойных разрывов цепочки ДНК[4]. Этот комплекс опознаёт повреждение ДНК и быстро перемещаетcя в сайты DSB и формирует ядерные центры. Он также играет важную роль в регуляции сложной деятельности белка (MRN), которая включает конечную обработку как физиологических так и мутагенных двойных разрывов цепочки ДНК (DSB)[5].

Клеточный отклик на DSB

[править | править код]

Клеточный отклик осуществляется с помощью датчиков повреждения, эффекторов репарации повреждений и передачи сигналов. Центральная роль заключается в отведении ATM путём активации сигнализации DSB каскада, фосфорилирования нижерасположенных субстратов, таких как гистоны H2AX[англ.] и NBS1. NBS1 перемещается на сайты DSB взаимодействием доменов FNA/BRCT с фосфорилированным гистоном H2AX. После взаимодействия с С-концевым связывающим нибрин доменом hMre11, hMre11 и hRad50 перемещаются из цитоплазмы в ядро, затем на сайты DSB. В конце концов, перемещаются в N/M/R, где они сосредотачиваются на месте повреждения[6].

Двойные разрывы нитей (DSB)

[править | править код]

DSB происходят во время V(D)J рекомбинации в период раннего развития B и Т-клеток. Это момент, когда клетки иммунной системы развиваются и DSB происходят при развитии лимфоидных клеток. DSB также происходят при переключении класса иммуноглобулина в зрелых В-клетках[5]. Чаще, однако, DSB вызываются мутагенными агентами, такими как радиомиметические химические вещества и ионизирующее излучение (IR).

Мутации DSB

[править | править код]

Как уже упоминалось, DSB приводят к серьезным повреждениям ДНК. Мутации, вызывающие дефекты репарации DSB, как правило, накапливают не-репарированные DSB. Одна из таких мутаций связана с синдромом повреждения Неймегена (NBS), болезнью радиационной гиперчувствительности[7]. Это редкое наследственное аутосомно-рецессивное условие хромосомной нестабильности. Оно связано с мутациями в экзонах 6-10 в гене NBS1, что приводит к усечению белка[5]. Характеристики NBS включают микроцефалию, черепно-мозговые характеристики, задержку роста[англ.], нарушение полового созревания, иммунодефицитные/повторяющиеся инфекционные заболевания и предрасположенность к раку. Это предрасположенность к раку может быть связана с DSB, происходящей при развитии лимфоидных клеток.

Рождаемость

[править | править код]

Два взрослых сиблинга, оба гетерозиготные для двух специфических нонсенс-мутаций NBS1, демонстрируют клеточную чувствительность к радиации, хромосомную нестабильность и дефекты рождаемости, но не дефекты развития, которые обычно присутствуют у других больных NBS[8]. Эти люди, кажется, в первую очередь демонстрируют дефекты в гомологичной рекомбинации, процессе, который аккуратно репарирует двойные разрывы нитей, как в соматических клетках, так и во время мейоза.

Ортологи NBS1 были изучены у мышей[9] и растения Arabidopsis[10]. NBS1 мутантных мышей отображает чувствительность клеток к радиации и бесплодие самок мышей из-за отказа оогенеза[9]. Исследования NBS1 мутантов Arabidopsis показали, что NBS1 играет роль в рекомбинации на ранних стадиях мейоза[10].

Гиперэкспрессия NBS1 при раке

[править | править код]

NBS1 играет важную роль в микрогомологически опосредованном присоединении конца (MMEJ) репарации двойных разрывов ДНК. Это один из 6 ферментов, необходимых для этой склонности к ошибке путей репарации ДНК[11]. NBS1 сверхэкспрессируется в некоторых раковых заболеваниях предстательной железы[12], при раке головы и шеи[13] и в плоскоклеточном рак полости рта[14].

Рак очень часто бывает из-за дефицита экспрессии одного или более генов репарации ДНК, но сверхэкспрессия гена репарации ДНК при раке меньше обычной. Например, по крайней мере, 36 ферментов репарации ДНК, при мутационных дефектах в клетках зародышевой линии, вызывают повышенный риск рака (наследственные синдромы рака[англ.])[15]. Точно так же, по крайней мере, 12 генов репарации ДНК, что было установлено, эпигенетически репрессированы в одном или нескольких видах рака[15]. Как правило, недостаточная экспрессия фермента репарации ДНК приводит к увеличению не репарированных повреждений ДНК, которые посредством ошибок репликации, приводят к мутациям и раку. Тем не менее, NBS1 опосредует репарацию MMEJ весьма неточно, так что в этом случае сверхэкспрессия, а не обычная экспрессия, по-видимому, приводит к раку.

Взаимодействия

[править | править код]

Нибрин было выявлено, взаимодействует с:

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Entrez Gene: Nibrin. Архивировано 6 марта 2010 года.
  2. ↑ Varon R., Vissinga C., Platzer M., Cerosaletti K.M., Chrzanowska K.H., Saar K., Beckmann G., Seemanová E., Cooper P.R., Nowak N.J., Stumm M., Weemaes C.M., Gatti R.A., Wilson R.K., Digweed M., Rosenthal A., Sperling K., Concannon P., Reis A. Nibrin, a novel DNA double-strand break repair protein, is mutated in Nijmegen breakage syndrome (англ.) // Cell. — Cell Press, 1998. — May (vol. 93, no. 3). — P. 467—476. — doi:10.1016/S0092-8674(00)81174-5. — PMID 9590180.
  3. ↑ Carney J.P., Maser R.S., Olivares H., Davis E.M., Le Beau M., Yates J.R., Hays L., Morgan W.F., Petrini J.H. The hMre11/hRad50 protein complex and Nijmegen breakage syndrome: linkage of double-strand break repair to the cellular DNA damage response (англ.) // Cell : journal. — Cell Press, 1998. — May (vol. 93, no. 3). — P. 477—486. — doi:10.1016/S0092-8674(00)81175-7. — PMID 9590181.
  4. ↑ Atlas of Genetics and Cytogenetics in Oncology and Haematology - NBS1. Дата обращения: 12 февраля 2008. Архивировано 5 февраля 2008 года.
  5. ↑ 1 2 3 eMedicine - Nijmegen Breakage Syndrome. Дата обращения: 12 февраля 2008. Архивировано 8 января 2008 года.
  6. ↑ Molecular Biology Архивировано 1 ноября 2006 года.
  7. ↑ Kobayashi J. Molecular mechanism of the recruitment of NBS1/hMRE11/hRAD50 complex to DNA double-strand breaks: NBS1 binds to gamma-H2AX through FHA/BRCT domain (англ.) // J. Radiat. Res.[англ.] : journal. — 2004. — Vol. 45, no. 4. — P. 473—478. — doi:10.1269/jrr.45.473. — PMID 15635255.
  8. ↑ Warcoin M., Lespinasse J., Despouy G., Dubois d'Enghien C., Laugé A., Portnoï M.F., Christin-Maitre S., Stoppa-Lyonnet D., Stern M.H. Fertility defects revealing germline biallelic nonsense NBN mutations (англ.) // Hum. Mutat.[англ.] : journal. — 2009. — Vol. 30, no. 3. — P. 424—430. — doi:10.1002/humu.20904. — PMID 19105185.
  9. ↑ 1 2 Kang J., Bronson R.T., Xu Y. Targeted disruption of NBS1 reveals its roles in mouse development and DNA repair (англ.) // EMBO J. : journal. — 2002. — Vol. 21, no. 6. — P. 1447—1455. — doi:10.1093/emboj/21.6.1447. — PMID 11889050. — PMC 125926.
  10. ↑ 1 2 Waterworth W.M., Altun C., Armstrong S.J., Roberts N., Dean P.J., Young K., Weil C.F., Bray C.M., West C.E. NBS1 is involved in DNA repair and plays a synergistic role with ATM in mediating meiotic homologous recombination in plants (англ.) // Plant J.[англ.] : journal. — 2007. — Vol. 52, no. 1. — P. 41—52. — doi:10.1111/j.1365-313X.2007.03220.x. — PMID 17672843.
  11. ↑ Sharma S., Javadekar S.M., Pandey M., Srivastava M., Kumari R., Raghavan S.C. Homology and enzymatic requirements of microhomology-dependent alternative end joining (англ.) // Cell Death Dis : journal. — 2015. — Vol. 6. — P. e1697. — doi:10.1038/cddis.2015.58. — PMID 25789972.
  12. ↑ Berlin A., Lalonde E., Sykes J., Zafarana G., Chu K.C., Ramnarine V.R., Ishkanian A., Sendorek D.H., Pasic I., Lam W.L., Jurisica I., van der Kwast T., Milosevic M., Boutros P.C., Bristow R.G. NBN gain is predictive for adverse outcome following image-guided radiotherapy for localized prostate cancer (англ.) // Oncotarget[англ.] : journal. — 2014. — Vol. 5, no. 22. — P. 11081—11090. — PMID 25415046. — PMC 4294365.
  13. ↑ Yang M.H., Chiang W.C., Chou T.Y., Chang S.Y., Chen P.M., Teng S.C., Wu K.J. Increased NBS1 expression is a marker of aggressive head and neck cancer and overexpression of NBS1 contributes to transformation (англ.) // Clin. Cancer Res.[англ.] : journal. — 2006. — Vol. 12, no. 2. — P. 507—515. — doi:10.1158/1078-0432.CCR-05-1231. — PMID 16428493.
  14. ↑ Hsu D.S., Chang S.Y., Liu C.J., Tzeng C.H., Wu K.J., Kao J.Y., Yang M.H. Identification of increased NBS1 expression as a prognostic marker of squamous cell carcinoma of the oral cavity (англ.) // Cancer Sci.[англ.] : journal. — 2010. — Vol. 101, no. 4. — P. 1029—1037. — doi:10.1111/j.1349-7006.2009.01471.x. — PMID 20175780.
  15. ↑ 1 2 Bernstein C, Prasad AR, Nfonsam V, Bernstein H. (2013). DNA Damage, DNA Repair and Cancer, New Research Directions in DNA Repair, Prof. Clark Chen (Ed.), ISBN 978-953-51-1114-6, InTech, http://www.intechopen.com/books/new-research-directions-in-dna-repair/dna-damage-dna-repair-and-cancer Архивная копия от 29 января 2021 на Wayback Machine
  16. ↑ 1 2 3 4 Wang Y., Cortez D., Yazdi P., Neff N., Elledge S.J., Qin J. BASC, a super complex of BRCA1-associated proteins involved in the recognition and repair of aberrant DNA structures (англ.) // Genes Dev. : journal. — 2000. — April (vol. 14, no. 8). — P. 927—939. — PMID 10783165. — PMC 316544.
  17. ↑ Kim S.T., Lim D.S., Canman C.E., Kastan M.B. Substrate specificities and identification of putative substrates of ATM kinase family members (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1999. — December (vol. 274, no. 53). — P. 37538—37543. — doi:10.1074/jbc.274.53.37538. — PMID 10608806.
  18. ↑ Chiba N., Parvin J.D. Redistribution of BRCA1 among four different protein complexes following replication blockage (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 2001. — October (vol. 276, no. 42). — P. 38549—38554. — doi:10.1074/jbc.M105227200. — PMID 11504724.
  19. ↑ Zhong Q., Chen C.F., Li S., Chen Y., Wang C.C., Xiao J., Chen P.L., Sharp Z.D., Lee W.H. Association of BRCA1 with the hRad50-hMre11-p95 complex and the DNA damage response (англ.) // Science : journal. — 1999. — July (vol. 285, no. 5428). — P. 747—750. — doi:10.1126/science.285.5428.747. — PMID 10426999.
  20. ↑ Kobayashi J., Tauchi H., Sakamoto S., Nakamura A., Morishima K., Matsuura S., Kobayashi T., Tamai K., Tanimoto K., Komatsu K. NBS1 localizes to gamma-H2AX foci through interaction with the FHA/BRCT domain (англ.) // Curr. Biol. : journal. — 2002. — October (vol. 12, no. 21). — P. 1846—1851. — doi:10.1016/s0960-9822(02)01259-9. — PMID 12419185.
  21. ↑ 1 2 Cerosaletti K.M., Concannon P. Nibrin forkhead-associated domain and breast cancer C-terminal domain are both required for nuclear focus formation and phosphorylation (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 2003. — June (vol. 278, no. 24). — P. 21944—21951. — doi:10.1074/jbc.M211689200. — PMID 12679336.
  22. ↑ 1 2 Trujillo K.M., Yuan S.S., Lee E.Y., Sung P. Nuclease activities in a complex of human recombination and DNA repair factors Rad50, Mre11, and p95 (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1998. — August (vol. 273, no. 34). — P. 21447—21450. — doi:10.1074/jbc.273.34.21447. — PMID 9705271.
  23. ↑ Matsuzaki K., Shinohara A., Shinohara M. Forkhead-associated domain of yeast Xrs2, a homolog of human Nbs1, promotes nonhomologous end joining through interaction with a ligase IV partner protein, Lif1 (англ.) // Genetics : journal. — 2008. — May (vol. 179, no. 1). — P. 213—225. — doi:10.1534/genetics.107.079236. — PMID 18458108. — PMC 2390601.
  24. ↑ 1 2 Desai-Mehta A., Cerosaletti K.M., Concannon P. Distinct functional domains of nibrin mediate Mre11 binding, focus formation, and nuclear localization (англ.) // Mol. Cell. Biol. : journal. — 2001. — March (vol. 21, no. 6). — P. 2184—2191. — doi:10.1128/MCB.21.6.2184-2191.2001. — PMID 11238951. — PMC 86852.
  25. ↑ Zhu X.D., Küster B., Mann M., Petrini J.H., de Lange T. Cell-cycle-regulated association of RAD50/MRE11/NBS1 with TRF2 and human telomeres (англ.) // Nat. Genet. : journal. — 2000. — July (vol. 25, no. 3). — P. 347—352. — doi:10.1038/77139. — PMID 10888888.

Литература

[править | править код]

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Нибрин&oldid=139646162