Idi na sadržaj

COL2A1

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
COL2A1
Dostupne strukture
PDBPretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova

1U5M, 2FSE, 2SEB

Identifikatori
AliasiCOL2A1
Vanjski ID-jeviOMIM: 120140 MGI: 88452 HomoloGene: 55607 GeneCards: COL2A1
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 12 (čovjek)
Hrom.Hromosom 12 (čovjek)[1]
Hromosom 12 (čovjek)
Genomska lokacija za COL2A1
Genomska lokacija za COL2A1
Bend12q13.11Početak47,972,967 bp[1]
Kraj48,004,554 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 15 (miš)
Hrom.Hromosom 15 (miš)[2]
Hromosom 15 (miš)
Genomska lokacija za COL2A1
Genomska lokacija za COL2A1
Bend15 F1|15 53.97 cMPočetak97,873,483 bp[2]
Kraj97,902,576 bp[2]
Ontologija gena
Molekularna funkcija vezivanje identičnih proteina
platelet-derived growth factor binding
extracellular matrix structural constituent conferring tensile strength
extracellular matrix structural constituent
vezivanje iona metala
MHC class II protein binding
proteoglycan binding
Ćelijska komponenta endoplasmic reticulum lumen
collagen type II trimer
collagen
GO:0005578 Vanćelijski matriks
citoplazma
basement membrane
Vanćelijsko
extracellular region
collagen-containing extracellular matrix
Biološki proces proteoglycan metabolic process
central nervous system development
endochondral ossification
chondrocyte differentiation
collagen fibril organization
ossification
limb morphogenesis
otic vesicle development
notochord development
negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand
heart morphogenesis
inner ear morphogenesis
inner ear development
tissue homeostasis
regulation of immune response
cartilage development involved in endochondral bone morphogenesis
sluh
skeletal system development
collagen catabolic process
Regulacija ekspresije gena
bone development
extracellular matrix organization
skeletal system morphogenesis
cellular response to BMP stimulus
Vid
roof of mouth development
embryonic skeletal joint morphogenesis
cartilage development
limb bud formation
cartilage condensation
anterior head development
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

NM_001844
NM_033150

NM_001113515
NM_031163

RefSeq (bjelančevina)

NP_001835
NP_149162

NP_001106987
NP_112440

Lokacija (UCSC)Chr 12: 47.97 – 48 MbChr 15: 97.87 – 97.9 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

Kolagen tipa II, alfa 1 (primarni osteoartritis, prirođena spondiloepifizna displazija), znan i kao i kao COL2A1, ljudski gen koji daje upute za proizvodnju pro-alfa1 (II) lanca kolagena tipa II. Gen COL2A1 se nalazi na dugom (q) kraku hromosoma 12 između pozicija 13.11 i 13.2, između baznog para 46,653.017 i 46,684.527.

Aminokiselinska sekvenca

[uredi | uredi izvor]

Dužina polipeptidnog lanca je 1.487 aminokiselina, a molekulska težina 141.785 Da.[5].

1020304050
MIRLGAPQTLVLLTLLVAAVLRCQGQDVQEAGSCVQDGQRYNDKDVWKPE
PCRICVCDTGTVLCDDIICEDVKDCLSPEIPFGECCPICPTDLATASGQP
GPKGQKGEPGDIKDIVGPKGPPGPQGPAGEQGPRGDRGDKGEKGAPGPRG
RDGEPGTPGNPGPPGPPGPPGPPGLGGNFAAQMAGGFDEKAGGAQLGVMQ
GPMGPMGPRGPPGPAGAPGPQGFQGNPGEPGEPGVSGPMGPRGPPGPPGK
PGDDGEAGKPGKAGERGPPGPQGARGFPGTPGLPGVKGHRGYPGLDGAKG
EAGAPGVKGESGSPGENGSPGPMGPRGLPGERGRTGPAGAAGARGNDGQP
GPAGPPGPVGPAGGPGFPGAPGAKGEAGPTGARGPEGAQGPRGEPGTPGS
PGPAGASGNPGTDGIPGAKGSAGAPGIAGAPGFPGPRGPPGPQGATGPLG
PKGQTGEPGIAGFKGEQGPKGEPGPAGPQGAPGPAGEEGKRGARGEPGGV
GPIGPPGERGAPGNRGFPGQDGLAGPKGAPGERGPSGLAGPKGANGDPGR
PGEPGLPGARGLTGRPGDAGPQGKVGPSGAPGEDGRPGPPGPQGARGQPG
VMGFPGPKGANGEPGKAGEKGLPGAPGLRGLPGKDGETGAAGPPGPAGPA
GERGEQGAPGPSGFQGLPGPPGPPGEGGKPGDQGVPGEAGAPGLVGPRGE
RGFPGERGSPGAQGLQGPRGLPGTPGTDGPKGASGPAGPPGAQGPPGLQG
MPGERGAAGIAGPKGDRGDVGEKGPEGAPGKDGGRGLTGPIGPPGPAGAN
GEKGEVGPPGPAGSAGARGAPGERGETGPPGPAGFAGPPGADGQPGAKGE
QGEAGQKGDAGAPGPQGPSGAPGPQGPTGVTGPKGARGAQGPPGATGFPG
AAGRVGPPGSNGNPGPPGPPGPSGKDGPKGARGDSGPPGRAGEPGLQGPA
GPPGEKGEPGDDGPSGAEGPPGPQGLAGQRGIVGLPGQRGERGFPGLPGP
SGEPGKQGAPGASGDRGPPGPVGPPGLTGPAGEPGREGSPGADGPPGRDG
AAGVKGDRGETGAVGAPGAPGPPGSPGPAGPTGKQGDRGEAGAQGPMGPS
GPAGARGIQGPQGPRGDKGEAGEPGERGLKGHRGFTGLQGLPGPPGPSGD
QGASGPAGPSGPRGPPGPVGPSGKDGANGIPGPIGPPGPRGRSGETGPAG
PPGNPGPPGPPGPPGPGIDMSAFAGLGPREKGPDPLQYMRADQAAGGLRQ
HDAEVDATLKSLNNQIESIRSPEGSRKNPARTCRDLKLCHPEWKSGDYWI
DPNQGCTLDAMKVFCNMETGETCVYPNPANVPKKNWWSSKSKEKKHIWFG
ETINGGFHFSYGDDNLAPNTANVQMTFLRLLSTEGSQNITYHCKNSIAYL
DEAAGNLKKALLIQGSNDVEIRAEGNSRFTYTALKDGCTKHTGKWGKTVI
EYRSQKTSRLPIIDIAPMDIGGPEQEFGVDIGPVCFL
Simboli

Funkcija

[uredi | uredi izvor]

Ovaj gen kodira alfa-1 lanac kolagena tipa II, vlaknasti kolagen koji se nalazi u hrskavici i staklastom tijelu oka. Mutacije u ovom genu povezane su sa ahondrogenezom, hondrodisplazijom, ranim porodičnim osteoartritisom, SED congenita, Langer-Saldinovom ahondrogenezom, Kniestovom displazijom, Sticklerovim sindromom tip I i Strudwickovim tipom spondiloepimetafizne displazije. Osim toga, nedostaci u preradi hondrokalcina, proteina koji veže kalcij i koji je C-propeptid ove molekule kolagena, također su povezani sa [hondrodisplazija|[hondrodisplazijom]]. Za ovaj gen identifikovana su dva transkripta.[6]

Kolagen tipa II, koji daje strukturu i snagu vezivnom tkivu, nalazi se prvenstveno u hrskavicama, tvari sličnoj želeu koja ispunjava očnu jabučicu (staklasto tijelo), unutrašnje uho i središnji dio diskova između kičmenih pršljenova u kičmi (nucleus pulposus). Tri lanca pro-alfa1 (II) uvijaju se zajedno i tvore trolančanu molekulu prokolagena, sličnog užetu. Ove molekule prokolagena u ćeliji moraju biti obrađene enzimima. Nakon što se obrade, napuštaju ćeliju i raspoređuju se u dugačka, tanka vlakna koja se međusobno umrežavaju u prostorima oko ćelija. Ukrštene veze rezultiraju stvaranjem vrlo jakih zrelih vlakana kolagena tipa II.

Vezana stanja

[uredi | uredi izvor]
  • Ahondrogeneza tip 2: Za ahondrogenezu, tip 2 odgovorno je nekoliko tipova mutacija u genu COL2A1, Ove mutacije mogu uključivati nedostajuće dijelove gena COL2A1, zamjenu aminokiseline građevnog bloka glicina drugom aminokiselinom ili promjene zbog kojih se izostavljaju važni dijelovi proteina. Sve ove mutacije sprečavaju normalnu proizvodnju zrelog kolagena tipa II, što rezultira ahondrogenezom tipa 2, utičući na tkiva bogata kolagenom tipa II.
  • Torranceov tip platispondilne smrtonosne skeletne displazije: Manje od 10 mutacija u genu COL2A1 identificirano je kod ljudi sa platispondilnom smrtonosnom koštanom displazijom, Torranceovog tipa. Većina ovih mutacija mijenja jedan gradivni blok proteina (aminokiselinu) u lancu . Ove mutacije COL2A1 dovode do proizvodnje abnormalne verzije lanca pro-alfa1 (II) koja se ne može ugraditi u kolagenska vlakna tipa II. Kao rezultat toga, ćelije stvaraju smanjenu količinu kolagena tipa II. Umjesto da stvaraju molekule kolagena, u ćelijama hrskavice (hondrociti)stvaraju se abnormalni pro-alfa1 (II) lanci. Ove promjene ometaju normalan razvoj kostiju, što rezultira abnormalnostima u skeletu, poput kratkih ruku i nogu, malih prsa, spljoštenih pršljenova i kratkih prstiju na rukama i nogama.
  • Hipohondrogeneza: Za hipohondrogenezu odgovorno je nekoliko različitih tipova mutacija u genu COL2A1. Ove mutacije mogu uključivati nedostajuće dijelove gena COL2A1, zamjenu glicinskih, gradivnnih blokova drugom aminokiselinom ili promjene koje izostavljaju važne dijelove proteina. Sve ove promjene ometaju stvaranje zrelih trolančanih molekula kolagena tipa II, što rezultira ovim tipom hipohondrogeneze, utičući na tkiva bogata kolagenom tipa II.
  • Kniestova displazija: Većina mutacija odgovornih za Kniestovu displaziju, uzrokujući abnormalno kratke lance pro-alpha1 (II) kolagena koji se stvaraju u ćeliji. Ovi kratki lanci spajaju se s dužim lancima kolagena normalne dužine. Rezultirajuće abnormalne molekule kolagena tipa II kraće su od normalnih, uzrokujući znakove i simptome Kniestove displazije.
  • Strudwickov tip spondiloepimetafizne displazije: Sve do sada karakterizirane mutacije u genu COL2A1 uzrokuju promjenu aminokiselina u lancu pro-alfa1 (II) kolagena tipa II; Naime, aminokiselina glicin zamjenjuje se drugom aminokiselinom. Zamjena druge aminokiseline glicinom u ovom lancu inhibira stvaranje stabilnih, trolančanih molekula kolagena sličnih užetu. To rezultira spondiloepimetafiznom displazijom Strudwickovog tipa, utičući na tkiva bogata kolagenom tipa II.
  • Urođena spondiloepifizna displazija: Spondiloepimetafizna displazija kongenita može biti uzrokovana nekoliko tipova mutacija u genu COL2A1. Ove mutacije mogu rezultirati nepravilnom zamjenom aminokiseline u lancu pro-alfa1 (II) ili proizvodnjom abnormalno kratkog lanca pro-alfa1 (II). Sve ove promjene ometaju stvaranje zrelih trolančanih molekula kolagena tipa II, što rezultira ovim tipom spondiloepimetafizne urođene displazije, utičući na tkiva bogata kolagenom tipa II.
  • Spondiloperiferna displazija: Mutacije koje uzrokuju spondiloperifernu displaziju dovode do stvaranja abnormalno kratkog lanca pro-alfa1 (II) koji se ne može ugraditi u kolagenska vlakna tipa II. Kao rezultat toga, stvaraju se smanjene količine kolagena tipa II. Umjesto da stvaraju molekule kolagena, u ćelijama hrskavice (hondrociti) nakupljaju se abnormalni pro-alfa1 (II) lanci. Ove promjene ometaju normalan razvoj kostiju, što rezultira spljoštenim pršljenovima, kratkim prstima na rukama i nogama i drugim prstima spondiloperiferne displazije.
  • Sticklerov sindrom: Nekoliko mutacija u genu COL2A1 rezultira proizvodnjom abnormalno kratkog proteina koji se ne može ugraditi u kolageno vlakno tipa II. Većina mutacija u COL2A1 koje uzrokuju Sticklerov sindrom, međutim, imaju signal prevremenog zaustavljanja u jednoj kopiji gena. Zbog toga ćelije proizvode samo polovinu normalne količine lanaca kolagena pro-alfa 1 (II). Ovaj nedostatak dovodi do nedovoljne proizvodnje kolagena tipa II u hrskavici, uzrokujući simptome Sticklerovog sindroma, COL2A1.
  • Ostali poremećaji s povećanim rizikom od varijacija gena COL2A1: Varijacije gena COL2A1 mogu povećati rizik od razvoja osteoartritisa (OA), degenerativne bolesti zglobne hrskavice, kod nekih ljudi. Varijacije ovog gena rezultiraju promjenama aminokiselina u pro-alfa1 (II) lancu kolagena tipa II. Smatra se da ove promjene u kolagenskim vlaknima zglobova imaju ulogu u trošenju zglobne hrskavice, što rezultira znakovima i simptomima osteoartritisa.

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000139219 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000022483 - Ensembl, maj 2017
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ "UniProt, P02458". Pristupljeno 8. 8. 2021.
  6. ^ "Entrez Gene: COL2A1 collagen, type II, alpha 1 (primary osteoarthritis, spondyloepiphyseal dysplasia, congenital)".

Dopunska literatura

[uredi | uredi izvor]

Vanjski linkovi

[uredi | uredi izvor]