Регулятор трансмембранної провідності при муковісцидозі

регулятор трансмембранної провідності при муковісцидозі
Наявні структури
PDB	Пошук ортологів: PDBe RCSB
Список кодів PDB
	1XMI, 1XMJ, 2BBO, 2BBS, 2BBT, 2LOB, 2PZE, 2PZF, 2PZG, 3GD7, 3ISW, 4WZ6, 5D2D, 5D3E, 5D3F
Ідентифікатори
Символи	CFTR, ABC35, ABCC7, CF, CFTR/MRP, MRP7, TNR-dJ760C5.1, cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CF transmembrane conductance regulator
Зовнішні ІД	OMIM: 602421 HomoloGene: 55465 GeneCards: CFTR
шифр КФ	5.6.1.6
Пов'язані генетичні захворювання
	муковісцидоз, congenital bilateral aplasia of the vas deferens
Реагує на сполуку
	апігенін, капсаїцин, Фелодипін, Геністейн, ivacaftor, німодипін, глібенкламід
Онтологія гена
Молекулярна функція	• зв'язування з нуклеотидами; • зв'язування з PDZ-доменом; • chloride transmembrane transporter activity; • GO:0001948, GO:0016582 зв’язування з білками плазми; • chloride channel inhibitor activity; • enzyme binding; • гідролазна активність; • зв'язування з АТФ; • активність хлоридного каналу; • ATPase-coupled inorganic anion transmembrane transporter activity; • chloride channel regulator activity; • ATPase-coupled transmembrane transporter activity; • intracellularly ATP-gated chloride channel activity; • АТФазна активність; • bicarbonate transmembrane transporter activity; • зв'язування з шапероном; • Sec61 translocon complex binding; • isomerase activity;
Клітинна компонента	• цитоплазма; • recycling endosome; • ендосома; • мембрана ранньої ендосоми; • мембрана; • клітинна мембрана; • комплекс хлоридного каналу; • поверхня клітини; • lysosomal membrane; • рання ендосома; • Golgi-associated vesicle membrane; • endoplasmic reticulum Sec complex; • екзосома; • гіалоплазма; • endosome membrane; • clathrin-coated vesicle membrane; • інтегральний компонент мембрани; • apical plasma membrane; • ендоплазматичний ретикулум; • мембрана ендоплазматичного ретикулуму; • recycling endosome membrane; • інтегральний компонент плазматичної мембрани; • клітинне ядро; • GO:0009327 protein-containing complex;
Біологічний процес	• positive regulation of cyclic nucleotide-gated ion channel activity; • intracellular pH elevation; • membrane hyperpolarization; • positive regulation of voltage-gated chloride channel activity; • cholesterol transport; • ion transport; • vesicle docking involved in exocytosis; • трансмембранний транспорт; • sperm capacitation; • positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus; • cholesterol biosynthetic process; • positive regulation of exocytosis; • chloride transport; • cellular response to cAMP; • protein deubiquitination; • membrane organization; • chloride transmembrane transport; • transepithelial water transport; • multicellular organismal water homeostasis; • cellular response to forskolin; • bicarbonate transport; • GO:0015915 транспорт; • response to endoplasmic reticulum stress;
	Джерела:Amigo / QuickGO
Ортологи
	1080
	24255
	ENSG00000001626
	ENSRNOG00000055103
	P13569
	P34158
	NM_000492
	NM_031506
	NP_000483
	NP_113694
	Вікідані
Див./Ред. для людей	Див./Ред. для мишей

ABCC7, також регулятор трансмембранної проникності за муковісцидозу (англ. cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CRTR) — білок, який кодується геном CFTR, розташованим у людей на довгому плечі 7-ї хромосоми.^[5] Довжина поліпептидного ланцюга білка становить 1 480 амінокислот, а молекулярна маса — 168 142^[6]. Належить до підродини С АТФ-зв'язувальних касетних транспортерів. Він експресується в апікальних мембранах клітин легень, кишки, жовчних проток. Білок CFTR є унікальним членом родини ABC-транспортерів, оскільки він є цАМФ-регульованим хлорним каналом, який відкривається при цАМФ-залежному фосфорилюванні його молекули за участю протеїнкінази А і здійснює не первинно-активний транспорт (як більшість інших представників АВС-транспортерів), а полегшену дифузію іонів хлору^[7].

Цей білок за функціями належить до гідролаз, хлорних каналів, ліпопротеїнів.

Білок має сайт для зв'язування з АТФ, нуклеотидами, хлоридом. Локалізований у клітинній мембрані, мембрані ядра, ендоплазматичному ретикулумі, ендосомах.

Послідовність амінокислот

10	20	30	40	50
MQRSPLEKAS	VVSKLFFSWT	RPILRKGYRQ	RLELSDIYQI	PSVDSADNLS
EKLEREWDRE	LASKKNPKLI	NALRRCFFWR	FMFYGIFLYL	GEVTKAVQPL
LLGRIIASYD	PDNKEERSIA	IYLGIGLCLL	FIVRTLLLHP	AIFGLHHIGM
QMRIAMFSLI	YKKTLKLSSR	VLDKISIGQL	VSLLSNNLNK	FDEGLALAHF
VWIAPLQVAL	LMGLIWELLQ	ASAFCGLGFL	IVLALFQAGL	GRMMMKYRDQ
RAGKISERLV	ITSEMIENIQ	SVKAYCWEEA	MEKMIENLRQ	TELKLTRKAA
YVRYFNSSAF	FFSGFFVVFL	SVLPYALIKG	IILRKIFTTI	SFCIVLRMAV
TRQFPWAVQT	WYDSLGAINK	IQDFLQKQEY	KTLEYNLTTT	EVVMENVTAF
WEEGFGELFE	KAKQNNNNRK	TSNGDDSLFF	SNFSLLGTPV	LKDINFKIER
GQLLAVAGST	GAGKTSLLMV	IMGELEPSEG	KIKHSGRISF	CSQFSWIMPG
TIKENIIFGV	SYDEYRYRSV	IKACQLEEDI	SKFAEKDNIV	LGEGGITLSG
GQRARISLAR	AVYKDADLYL	LDSPFGYLDV	LTEKEIFESC	VCKLMANKTR
ILVTSKMEHL	KKADKILILH	EGSSYFYGTF	SELQNLQPDF	SSKLMGCDSF
DQFSAERRNS	ILTETLHRFS	LEGDAPVSWT	ETKKQSFKQT	GEFGEKRKNS
ILNPINSIRK	FSIVQKTPLQ	MNGIEEDSDE	PLERRLSLVP	DSEQGEAILP
RISVISTGPT	LQARRRQSVL	NLMTHSVNQG	QNIHRKTTAS	TRKVSLAPQA
NLTELDIYSR	RLSQETGLEI	SEEINEEDLK	ECFFDDMESI	PAVTTWNTYL
RYITVHKSLI	FVLIWCLVIF	LAEVAASLVV	LWLLGNTPLQ	DKGNSTHSRN
NSYAVIITST	SSYYVFYIYV	GVADTLLAMG	FFRGLPLVHT	LITVSKILHH
KMLHSVLQAP	MSTLNTLKAG	GILNRFSKDI	AILDDLLPLT	IFDFIQLLLI
VIGAIAVVAV	LQPYIFVATV	PVIVAFIMLR	AYFLQTSQQL	KQLESEGRSP
IFTHLVTSLK	GLWTLRAFGR	QPYFETLFHK	ALNLHTANWF	LYLSTLRWFQ
MRIEMIFVIF	FIAVTFISIL	TTGEGEGRVG	IILTLAMNIM	STLQWAVNSS
IDVDSLMRSV	SRVFKFIDMP	TEGKPTKSTK	PYKNGQLSKV	MIIENSHVKK
DDIWPSGGQM	TVKDLTAKYT	EGGNAILENI	SFSISPGQRV	GLLGRTGSGK
STLLSAFLRL	LNTEGEIQID	GVSWDSITLQ	QWRKAFGVIP	QKVFIFSGTF
RKNLDPYEQW	SDQEIWKVAD	EVGLRSVIEQ	FPGKLDFVLV	DGGCVLSHGH
KQLMCLARSV	LSKAKILLLD	EPSAHLDPVT	YQIIRRTLKQ	AFADCTVILC
EHRIEAMLEC	QQFLVIEENK	VRQYDSIQKL	LNERSLFRQA	ISPSDRVKLF
PHRNSSKCKS	KPQIAALKEE	TEEEVQDTRL

A: Аланін
C: Цистеїн
D: Аспарагінова кислота
E: Глутамінова кислота
F: Фенілаланін
G: Гліцин
H: Гістидин
I: Ізолейцин
K: Лізин
L: Лейцин
M: Метіонін
N: Аспарагін
P: Пролін
Q: Глутамін
R: Аргінін
S: Серин
T: Треонін
V: Валін
W: Триптофан

Y: Тирозин

Механізми функціонування

Механізми функціонування CFTR детально вивчені на прикладі трансмембранного перенесення іонів хлору через апікальну мембрану холангіоцитів — клітин, що вистилають жовчні протоки. Рушійною силою для відкриття CFTR-каналу стає взаємодія молекул секретину (його можна вважати агоністом CFTR) зі своїми рецепторами на базолатеральній мембрані холангіоцитів. Ці рецептори є метаботропними, тобто функціонально зв'язаними із G-білками, через які вони і передають сигнал на фермент аденілатциклазу, що каталізує реакцію синтезу цАМФ. цАМФ із залученням протеїнкінази А фосфорилює й активує CFTR, Cl⁻-канал якого повертає іони хлору із холангіоцитів, куди вони надійшли внаслідок функціонування Cl⁻/НСО₃−-обмінника, у простір жовчної протоки^[8].

АВСС7 у патології

За спадкової втрати функцій цього транспортеру внаслідок мутації відповідного гена (делеція трьох пар основ) розвивається муковісцидоз — вроджений розлад, що характеризується аномаліями у функціонуванні екзокринних залоз.

Розвиток муковісцидозу супроводжується продукцією організмом надмірно в'язкого і густого слизу на поверхнях епітелію. Це перш за все знижує здатність війчастого епітелію очищуватися від мокроти і веде до хронічної ендобронхіальної бактеріальної колонізації. Наслідками таких станів є надпродукція мокроти, важке дихання, задишка, обмеженість перенесення фізичних навантажень і врешті-решт загибель. У 85 % пацієнтів виявляють панкреатичну недостатність, яка спричиняє погану абсорбцію жирів і розлади у травленні. Як супроводжувальні стани можуть виникати цукровий діабет, кишкова непрохідність, артрити, безпліддя.

За муковісцидозу загибель клітин епітелію легень здійснюється внаслідок втрати іонного балансу, що спричиняє зниження функцій клітин зі слизовою обструкцією, порушенням обміну газів і зумовлює летальність у молодому віці.

Цей генетичний дефект виявляють приблизно у 30 000 дітей і дорослих у США; серед мешканців Кавказу муковісцидоз є одним із найбільш летальних спадкових захворювань (1/1000 новонароджених у порівнянні з 1/2500 в інших місцевостях). На 1997 р. середня тривалість життя чоловіків із цією патологією складала 32,7 років, жінок — 28,9 років. 1 із 31 американців (1 із 28 мешканців Кавказу) — а в цілому понад 10 млн людей у світі — є безсимптомними гетерозиготними носіями дефектного гена.

Див. також

Хромосома 7

Примітки

↑ Захворювання, генетично пов'язані з регулятор трансмембранної провідності при муковісцидозі переглянути/редагувати посилання на ВікіДаних.
↑ Сполуки, які фізично взаємодіють з регулятор трансмембранної провідності при муковісцидозі переглянути/редагувати посилання на ВікіДаних.
↑ Human PubMed Reference:.
↑ Mouse PubMed Reference:.
↑ HUGO Gene Nomenclature Commitee, HGNC:1884 (англ.) . Архів оригіналу за 3 червня 2017. Процитовано 30 листопада 2018.
↑ UniProt, P13569 (англ.) . Процитовано 30 листопада 2018.
↑ Luckie D., Wilterding J., Krha M., Krouse M. CFTR and MDR: ABC Transporters with Homologous Structure but Divergent Function // Current Genomics. — 2003. — No. 4. — P. 109—121
↑ Dean M., Hamon Y., Chimini G. The human ATP-binding cassette (ABC) transporter superfamily // 2001. — Vol. 42. — P. 1007—1017

Література

Ostedgaard L.S., Baldursson O., Vermeer D.W., Welsh M.J., Robertson A.D. (2000). A functional R domain from cystic fibrosis transmembrane conductance regulator is predominantly unstructured in solution. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97: 5657—5662. PMID 10792060 doi:10.1073/pnas.100588797
Hallows K.R., Kobinger G.P., Wilson J.M., Witters L.A., Foskett J.K. (2003). Physiological modulation of CFTR activity by AMP-activated protein kinase in polarized T84 cells. Am. J. Physiol. 284: C1297—C1308. PMID 12519745 doi:10.1152/ajpcell.00227.2002
Aznarez I., Chan E.M., Zielenski J., Blencowe B.J., Tsui L.-C. (2003). Characterization of disease-associated mutations affecting an exonic splicing enhancer and two cryptic splice sites in exon 13 of the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator gene. Hum. Mol. Genet. 12: 2031—2040. PMID 12913074 doi:10.1093/hmg/ddg215
Kidd J.F., Ramjeesingh M., Stratford F., Huan L.J., Bear C.E. (2004). A heteromeric complex of the two nucleotide binding domains of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) mediates ATPase activity. J. Biol. Chem. 279: 41664—41669. PMID 15284228 doi:10.1074/jbc.M407666200
Lu C., Jiang C., Pribanic S., Rotin D. (2007). CFTR stabilizes ENaC at the plasma membrane. J. Cyst. Fibros. 6: 419—422. PMID 17434346 doi:10.1016/j.jcf.2007.03.001
Bomberger J.M., Barnaby R.L., Stanton B.A. (2009). The deubiquitinating enzyme USP10 regulates the post-endocytic sorting of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator in airway epithelial cells. J. Biol. Chem. 284: 18778—18789. PMID 19398555 doi:10.1074/jbc.M109.001685

[1] Захворювання, генетично пов'язані з регулятор трансмембранної провідності при муковісцидозі переглянути/редагувати посилання на ВікіДаних.

[2] Сполуки, які фізично взаємодіють з регулятор трансмембранної провідності при муковісцидозі переглянути/редагувати посилання на ВікіДаних.

[3] Human PubMed Reference:.

[4] Mouse PubMed Reference:.

[HGNC-5] HUGO Gene Nomenclature Commitee, HGNC:1884 (англ.) . Архів оригіналу за 3 червня 2017. Процитовано 30 листопада 2018.

[UniProt-6] UniProt, P13569 (англ.) . Процитовано 30 листопада 2018.

[7] Luckie D., Wilterding J., Krha M., Krouse M. CFTR and MDR: ABC Transporters with Homologous Structure but Divergent Function // Current Genomics. — 2003. — No. 4. — P. 109—121

[8] Dean M., Hamon Y., Chimini G. The human ATP-binding cassette (ABC) transporter superfamily // 2001. — Vol. 42. — P. 1007—1017

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]