อ่าน 7 นาที
POLG
หน่วยย่อยแกมมาของดีเอ็นเอพอลิเมอเรส (POLG หรือ POLG1) เป็น เอนไซม์ ที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดย ยีน POLG [ 5 ] ดีเอ็นเอพอลิเมอเรส ของไมโท คอนเดรีย เป็น แบบเฮเทอโรไตร เมอริก...
POLG
| POLG | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ตัวระบุ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ชื่อเรียกอื่น | POLG , MDP1, MIRAS, MTDPS4A, MTDPS4B, PEO, POLG1, POLGA, SANDO, SCAE, แกมมาโพลีเมอเรส (DNA), หน่วยย่อยตัวเร่งปฏิกิริยา, แกมมา DNA โพลีเมอเรส, หน่วยย่อยตัวเร่งปฏิกิริยา, ORF-Y, POLGARF | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รหัสภายนอก | โอมิม : 174763 ; เอ็มจีไอ : 1196389 ; โฮโมโลยีน : 2016 ; GeneCards : POLG ; OMA : POLG - ออร์โธโลจี | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| วิกิดาต้า | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
หน่วยย่อยแกมมาของดีเอ็นเอพอลิเมอเรส (POLG หรือ POLG1)เป็นเอนไซม์ที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดยยีนPOLG [ 5 ]ดีเอ็นเอพอลิเมอเรสของไมโท คอนเดรีย เป็น แบบเฮเทอโรไตร เมอริกประกอบด้วยโฮโมไดเมอร์ของหน่วยย่อยเสริมบวกกับหน่วยย่อยเร่งปฏิกิริยา โปรตีนที่เข้ารหัสโดยยีนนี้คือหน่วยย่อยเร่งปฏิกิริยาของดีเอ็นเอพอลิเมอเรสของไมโทคอนเดรีย ความบกพร่องในยีนนี้เป็นสาเหตุของโรคอัมพาตกล้ามเนื้อตาภายนอกแบบก้าวหน้าที่มีการลบดีเอ็นเอไมโทคอนเดรีย 1 (PEOA1), โรคประสาทรับความรู้สึกเสียการทรงตัว พูดไม่ ชัด และอัมพาตกล้ามเนื้อตา (SANDO), กลุ่มอาการอัลเปอร์ส-ฮุตเทนโลเชอร์ (AHS) และกลุ่มอาการโรคสมองและระบบประสาททางเดินอาหารของไมโทคอนเดรีย (MNGIE) [ 6 ]
โครงสร้าง
POLGตั้งอยู่บนแขน q ของโครโมโซม 15 ใน ตำแหน่ง 26.1 และมีเอ็กซอน 23 เอ็กซอน ยีน POLG สร้างโปรตีนขนาด 140 kDa ซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน 1239 ตัว[ 7 ] [ 8 ] POLG ซึ่ง เป็น โปรตีนที่เข้ารหัสโดยยีนนี้ เป็นสมาชิกของตระกูล DNA polymerase ชนิด A เป็นนิวคลีออยด์ของไมโทคอนเดรียที่มีโค แฟคเตอร์ Mg2+และมี 15 รอบ 52 สายเบต้าและ 39 สายอัลฟาเฮลิกซ์[ 9 ] [ 10 ] POLGมีส่วนของโพลีกลูตามีนอยู่ใกล้ปลายN-terminusซึ่งอาจเป็นแบบโพลีมอร์ฟิก พบตัวแปรการถอดรหัสสองแบบที่เข้ารหัสโปรตีนเดียวกันสำหรับยีนนี้[ 6 ]
การทำงาน
POLGเป็นยีนที่เข้ารหัสหน่วยย่อยเร่งปฏิกิริยาของดีเอ็นเอพอลิเมอเรสในไมโทคอนเดรีย ซึ่งเรียกว่าดีเอ็นเอพอลิเมอเรสแกมมา[ 6 ] ซีดีเอ็นเอและยีน POLGของมนุษย์ถูกโคลนและแมปไปยังแถบโครโมโซม 15q25 [ 11 ] ในเซลล์ยูคาริโอต ดีเอ็นเอไมโทคอนเดรียจะถูกจำลองโดยดีเอ็นเอพอลิเมอเรสแกมมา ซึ่งเป็นโปรตีนเชิงซ้อนแบบไตรเมอร์ที่ประกอบด้วยหน่วยย่อยเร่งปฏิกิริยา POLG และหน่วยย่อยเสริมแบบไดเมอร์ขนาด 55 kDa ที่เข้ารหัสโดยยีนPOLG2 [ 12 ] หน่วยย่อยเร่งปฏิกิริยามีกิจกรรมเอนไซม์สามอย่าง ได้แก่ กิจกรรมดีเอ็นเอพอลิเมอเรส กิจกรรมเอ็กโซนิวคลีเอส 3'-5' ที่ตรวจสอบความ ถูกต้อง ของนิวคลีโอไทด์ ที่รวมผิด และ กิจกรรม ไลเอส 5'-dRP ที่จำเป็นสำหรับการซ่อมแซมการตัดฐานกิจกรรมของ POLG จะประสานงานกับกิจกรรม SSB ของไมโทคอนเดรียในระหว่างการจำลองดีเอ็นเอ[ 13 ]
กิจกรรมเร่งปฏิกิริยา
ดีออกซีนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟต + DNA(n) = ไดฟอสเฟต + DNA(n+1) [ 9 ] [ 10 ]
ความสำคัญทางคลินิก
การกลายพันธุ์ใน ยีน POLGเกี่ยวข้องกับโรคไมโทคอนเดรีย หลายชนิด ได้แก่ โรค อัมพาต กล้าม เนื้อตาภายนอกแบบ ก้าวหน้า ที่มีการลบดีเอ็นเอไมโทคอนเดรีย 1 (PEOA1), โรคประสาทรับความรู้สึกเสียการทรงตัว พูดไม่ชัดและอัมพาตกล้ามเนื้อตา (SANDO), กลุ่มอาการ Alpers-Huttenlocher (AHS) และกลุ่มอาการโรคสมองและระบบประสาททางเดินอาหารไม โทคอนเดรีย (MNGIE) [ 6 ]การกลายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดโรคยังเชื่อมโยงกับโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงแต่กำเนิดที่ร้ายแรงและภาวะลำไส้อุดตันเทียม และภาวะตับวายในทารก ที่ร้ายแรง [ 14 ] [ 15 ]รายชื่อการกลายพันธุ์ที่ตีพิมพ์ทั้งหมดใน บริเวณรหัสของ POLGและโรคที่เกี่ยวข้องสามารถพบได้ในฐานข้อมูลการกลายพันธุ์ของ Human DNA Polymerase Gamma
หนูเฮเทอโรไซกัสสำหรับการกลายพันธุ์ของPolg สามารถจำลองDNA ไมโทคอนเดรีย ได้อย่างไม่แม่นยำเท่านั้น ทำให้พวกมันมีภาระการกลายพันธุ์สูงกว่าหนูปกติถึง 500 เท่า หนูเหล่านี้ไม่แสดงลักษณะที่ชัดเจนของการแก่ชราอย่างรวดเร็ว ซึ่งบ่งชี้ว่าการกลายพันธุ์ของไมโทคอนเดรี ยไม่ได้มีบทบาทเชิงสาเหตุในการแก่ชรา ตามธรรมชาติ [ 16 ]
ปฏิสัมพันธ์
POLG ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนกับโปรตีน แบบไบนารี 50 รายการ รวมถึงปฏิสัมพันธ์แบบโคคอมเพล็กซ์ 32 รายการ POLG ดูเหมือนจะโต้ตอบกับPOLG2 , Dlg4 , Tp53และSod2 [ 17 ]
บุคคลสำคัญที่มีการกลายพันธุ์ในยีนนี้
- เจ้าชายเฟรเดอริคแห่งลักเซมเบิร์ก (2002-2025) [ 18 ]
อ่านเพิ่มเติม
- Graziewicz MA, Longley MJ, Copeland WC (กุมภาพันธ์ 2549). "DNA polymerase gamma ในการจำลองแบบและการซ่อมแซม DNA ไมโทคอนเดรีย" Chemical Reviews . 106 (2): 383– 405. doi : 10.1021/cr040463d . PMID 16464011 .
- Hudson G, Chinnery PF (ตุลาคม 2549). "ไมโตคอนเดรียลดีเอ็นเอพอลิเมอเรส-แกมมาและโรคในมนุษย์" . Human Molecular Genetics . 15 Spec No 2: R244– R252. doi : 10.1093/hmg/ddl233 . PMID 16987890 .
- Lestienne P (สิงหาคม 1987). "หลักฐานแสดงบทบาทโดยตรงของ DNA polymerase gamma ในการจำลองแบบ DNA ไมโทคอนเดรียของมนุษย์ในหลอดทดลอง" Biochemical and Biophysical Research Communications . 146 (3): 1146– 1153. Bibcode : 1987BBRC..146.1146L . doi : 10.1016/0006-291X(87)90767-4 . PMID 3619920 .
- Ropp PA, Copeland WC (กันยายน 1996). "การโคลนและลักษณะเฉพาะของดีเอ็นเอพอลิเมอเรสในไมโทคอนเดรียของมนุษย์ ดีเอ็นเอพอลิเมอเรสแกมมา" Genomics . 36 (3): 449– 458. doi : 10.1006/geno.1996.0490 . PMID 8884268 .
- Lecrenier N, Van Der Bruggen P, Foury F (มกราคม 1997). "ไมโตคอนเดรียลดีเอ็นเอพอลิเมอเรสจากยีสต์สู่มนุษย์: ตระกูลพอลิเมอเรสใหม่" Gene . 185 (1): 147– 152. doi : 10.1016/S0378-1119(96)00663-4 . PMID 9034326 .
- Walker RL, Anziano P, Meltzer PS (มีนาคม 1997). "PAC ที่มียีนแกมมาของดีเอ็นเอพอลิเมอเรสไมโทคอนเดรียของมนุษย์ (POLG) แมปไปยังโครโมโซม 15q25" Genomics . 40 (2): 376– 378. doi : 10.1006/geno.1996.4580 . PMID 9119411 .
- Kapsa RM, Quigley AF, Han TF, Jean-Francois MJ, Vaughan P, Byrne E (ตุลาคม 1998). "ศักยภาพในการจำลองแบบ mtDNA ยังคงคงที่ในระหว่างการแก่ชรา: กิจกรรมของพอลิเมอเรสแกมมาไม่สัมพันธ์กับการลดลงของกิจกรรมไซโตโครมออกซิเดสที่เกี่ยวข้องกับอายุในเกล็ดเลือด" . Nucleic Acids Research . 26 (19): 4365– 4373. doi : 10.1093/nar/26.19.4365 . PMC 147866 . PMID 9742236 .
- Spelbrink JN, Toivonen JM, Hakkaart GA, Kurkela JM, Cooper HM, Lehtinen SK และคณะ (สิงหาคม 2000) "การวิเคราะห์การทำงานในร่างกายของเอนไซม์ DNA polymerase POLG ของไมโทคอนเดรียมนุษย์ที่แสดงออกในเซลล์มนุษย์ที่เพาะเลี้ยง"วารสารเคมีชีวภาพ275 (32): 24818– 24828. doi : 10.1074/jbc.M000559200 . PMID 10827171 .
- Van Goethem G, Dermaut B, Löfgren A, Martin JJ, Van Broeckhoven C (กรกฎาคม 2544). "การกลายพันธุ์ของ POLG เกี่ยวข้องกับภาวะอัมพาตกล้ามเนื้อตาภายนอกแบบก้าวหน้าที่มีลักษณะเฉพาะคือการขาดหายของ mtDNA" Nature Genetics . 28 (3): 211– 212. doi : 10.1038/90034 . PMID 11431686 . S2CID 35417835 .
- ฮิราโนะ เอ็ม, ดิเมาโร เอส (ธันวาคม 2544) ANT1, Twinkle, POLG และ TP: ยีนใหม่ช่วยเปิดตาของเราต่อโรคตาประสาทวิทยา . 57 (12): 2163– 2165. ดอย : 10.1212/wnl.57.12.2163 . PMID11756592 . S2CID 42784334 .
- Ponamarev MV, Longley MJ, Nguyen D, Kunkel TA, Copeland WC (พฤษภาคม 2545). "การกลายพันธุ์ของตำแหน่งออกฤทธิ์ใน DNA polymerase gamma ที่เกี่ยวข้องกับ progressive external ophthalmoplegia ทำให้เกิดการสังเคราะห์ DNA ที่ผิดพลาด"วารสารชีวเคมี 277 ( 18): 15225– 15228. doi : 10.1074/jbc.C200100200 . PMID 11897778 .
- Nitanai Y, Satow Y, Adachi H, Tsujimoto M (สิงหาคม 2545). "โครงสร้างผลึกของไดเปปติเดสในไตของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับการไฮโดรไลซิสของเบต้า-แลคแทม". Journal of Molecular Biology . 321 (2): 177– 184. doi : 10.1016/S0022-2836(02)00632-0 . PMID 12144777 .
- Lamantea E, Tiranti V, Bordoni A, Toscano A, Bono F, Servidei S และคณะ (สิงหาคม 2545) "การกลายพันธุ์ของไมโทคอนเดรียลดีเอ็นเอพอลิเมอเรสแกมมาเอ เป็นสาเหตุที่พบบ่อยของโรคอัมพาตกล้ามเนื้อตาภายนอกแบบก้าวหน้าแบบถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบเด่นหรือแบบด้อย" Annals of Neurology 52 ( 2): 211– 219. doi : 10.1002/ana.10278 . PMID 12210792 . S2CID 8324826 .
- Van Goethem G, Martin JJ, Dermaut B, Löfgren A, Wibail A, Ververken D และคณะ (กุมภาพันธ์ 2546) "การกลายพันธุ์แบบด้อยของยีน POLG ที่แสดงอาการทางประสาทสัมผัสและอาการเดินเซในผู้ป่วยเฮเทอโรไซโกตแบบผสมที่มีอาการอัมพาตกล้ามเนื้อตาภายนอกแบบก้าวหน้า" โรคระบบประสาทและกล้ามเนื้อ 13 ( 2): 133– 142. doi : 10.1016/S0960-8966(02)00216-X . PMID 12565911 . S2CID 2159997 .
- Jazayeri M, Andreyev A, Will Y, Ward M, Anderson CM, Clevenger W (มีนาคม 2003). "การแสดงออกที่เหนี่ยวนำได้ของ DNA polymerase-gamma ที่มีฤทธิ์ลบเด่นทำให้ DNA ไมโทคอนเดรียลดลงและสร้างฟีโนไทป์ rho0"วารสารเคมีชีวภาพ278 (11): 9823– 9830. doi : 10.1074/jbc.M211730200 . PMID 12645575 .
- การ์ริโด้ เอ็น, กริปาริก แอล, โจคิตาโล อี, วาร์ติโอวารา เจ, ฟาน เดอร์ บลีค เอเอ็ม, สเปลบริงค์ เจเอ็น (เมษายน 2546) "องค์ประกอบและพลวัตของนิวเคลียสไมโตคอนเดรียของมนุษย์ " อณูชีววิทยาของเซลล์ . 14 (4): 1583– 1596 ดอย : 10.1091/ mbc.E02-07-0399 PMC 153124 . PMID12686611 .
- Agostino A, Valletta L, Chinnery PF, Ferrari G, Carrara F, Taylor RW และคณะ (เมษายน 2546) "การกลายพันธุ์ของ ANT1, Twinkle และ POLG1 ในโรคอัมพาตกล้ามเนื้อตาภายนอกแบบก้าวหน้าชนิดไม่ทราบสาเหตุ (PEO)" Neurology 60 ( 8 ): 1354– 1356. doi : 10.1212/01.wnl.0000056088.09408.3c . PMID 12707443 . S2CID 31209510 .
- Van Goethem G, Schwartz M, Löfgren A, Dermaut B, Van Broeckhoven C, Vissing J (กรกฎาคม 2546). "การกลายพันธุ์ของยีน POLG แบบใหม่ในโรคอัมพาตกล้ามเนื้อตาภายนอกแบบก้าวหน้าที่เลียนแบบโรคไมโทคอนเดรียลนิวโรแกสโตรอินเทสติแนลเอนเซฟาโลไมโอแพธี"วารสาร พันธุ ศาสตร์มนุษย์แห่งยุโรป11 (7): 547– 549. doi : 10.1038/sj.ejhg.5201002 . PMID 12825077 .
- Zullo SJ, Butler L, Zahorchak RJ, Macville M, Wilkes C, Merril CR (มีนาคม 1998). "การระบุตำแหน่งโดยวิธีไฮบริดไดเซชันแบบเรืองแสงในแหล่งกำเนิด (FISH) ของพอลิเมอเรสแกมมาไมโทคอนเดรียของมนุษย์ (POLG) บนแถบโครโมโซม 15q24→26 ของมนุษย์ และของพอลิเมอเรสแกมมาไมโทคอนเดรียของหนู (Polg) บนแถบโครโมโซม 7E ของหนู พร้อมการยืนยันโดยการวิเคราะห์ลำดับโดยตรงของโครโมโซมเทียมแบคทีเรีย (BACs)" Cytogenetics and Cell Genetics . 78 ( 3– 4): 281– 284. doi : 10.1159/000134672 . PMID 9465903 .
ลิงก์ภายนอก
- ข้อมูลจาก GeneReviews/NCBI/NIH/UW เกี่ยวกับความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับ POLG
บทความนี้ได้นำข้อความจากหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกาด้านการแพทย์ มา ใช้ ซึ่งเป็นข้อมูลสาธารณะ
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ POLG
หน่วยย่อยแกมมาของดีเอ็นเอพอลิเมอเรส (POLG หรือ POLG1) เป็น เอนไซม์ ที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดย ยีน POLG [ 5 ] ดีเอ็นเอพอลิเมอเรส ของไมโท คอนเดรีย เป็น แบบเฮเทอโรไตร เมอริก...
โครงสร้าง
POLG ตั้งอยู่บน แขน q ของโครโมโซม 15 ใน ตำแหน่ง 26.1 และมี เอ็กซอน 23 เอ็กซอน ยีน POLG สร้างโปรตีนขนาด 140 kDa ซึ่งประกอบด้วย กรดอะมิโน 1239 ตัว [ 7 ] [ 8 ] POLG ซึ่ง เป็น โปรตีน ที่เข้ารหัสโดยยีนนี้ เป็นสมาชิกของตระกูล DNA polymerase ชนิด A...
การทำงาน
POLG เป็นยีนที่เข้ารหัสหน่วยย่อยเร่งปฏิกิริยาของดีเอ็นเอพอ ลิเมอเรส ในไมโทคอนเดรีย ซึ่งเรียกว่าดีเอ็นเอพอลิเมอเรสแกมมา [ 6 ] ซีดีเอ็นเอและยีน POLG ของมนุษย์ถูกโคลนและแมปไปยังแถบโครโมโซม 15q25 [ 11 ] ในเซลล์ ยูคาริโอต ดีเอ็นเอ ไมโทคอนเดรีย...
กิจกรรมเร่งปฏิกิริยา
ดีออกซีนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟต + DNA(n) = ไดฟอสเฟต + DNA(n+1) [ 9 ] [ 10 ]