Tensidprotein A2
| SFTPA2- | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| identifierare | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| , COLEC5, PSAP, PSP-A, PSPA, SFTP1, SFTPA2B, SP-A, SPA2, SPAII, ytaktivt protein A2, SP-2A, ILD2 Externa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ID :n | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wikidata | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Surfactant protein A2 (SP-A2) , även känt som Pulmonary surfactant-associated protein A2 (PSP-A2) är ett protein som hos människor kodas av SFTPA2- genen .
Sammanfattning
Proteinet som kodas av denna gen (SP-A2) syntetiseras primärt i lungalveolära typ II-celler , som en del av ett komplex av lipider och proteiner som kallas pulmonell surfaktant . Funktionen av detta komplex är att minska ytspänningen i alveolen och förhindra kollaps under utandning . Proteinkomponenten i ytaktivt ämne hjälper till att modulera det medfödda immunsvaret och inflammatoriska processer.
SP-A2 är medlem i en underfamilj av lektiner av C-typ som kallas kollektiner . Tillsammans med (ytaktivt protein A1) SP-A1 är de de vanligaste proteinerna i pulmonellt ytaktivt ämne . SP-A2 binder till de kolhydrater som finns i ytan av flera mikroorganismer och hjälper till i försvaret mot luftvägspatogener.
Surfaktant homeostas är avgörande för andning (och därmed överlevnad) hos det för tidigt födda barnet , men också för att bibehålla lunghälsa och normal lungfunktion under hela livet. Kvantitativa och/eller kvalitativa förändringar i tensidsammansättning och/eller funktion är associerade med luftvägssjukdomar.
SFTPA2 uttryck
Lungan är huvudplatsen för SFTPA2-syntes, men uttryck av SFTPA2- mRNA har också detekterats i luftstrupen , prostata , bukspottkörteln , tymus , tjocktarmen , ögat , spottkörteln och andra vävnader. Medan majoriteten av dessa vävnader uttrycker både SFTPA2- och SFTPA1-transkript, hittades endast SFTPA2-uttryck i luftstrupen och prostata. Genom att använda specifika monoklonala antikroppar för ytaktivt protein A , kan proteinet detekteras i lungalveolära typ II-pneumocyter , Club-celler och alveolära makrofager , men ingen extrapulmonell SP-A-immunreaktivitet observerades.
Gen
SFTPA2 är beläget i den långa armen av kromosom 10 , nära SFTPA1. SFTPA2-genen är 4556 baspar lång och 94% lik SFTPA1. Strukturen hos SFTPA2 består av fyra kodande exoner (I-IV) och flera 5'UTR otranslaterade exoner (A, B, B', C, C', D, D'). Uttrycket av SFTPA2 regleras av cellulära faktorer inklusive proteiner, små RNA ( mikroRNA ), glukokortikoider , etc. Dess uttryck regleras också av epigenetiska och miljöfaktorer .
00 Skillnader i SFTPA2-gensekvensen vid den kodande regionen bestämmer SP-A genetiska varianter eller haplotyper bland individer. Mer än 30 varianter har identifierats och karakteriserats för SFTPA2 (och SFTPA1) i befolkningen. SFTPA2-varianter är resultatet av nukleotidförändringar i kodonerna för aminosyrorna 9, 91, 140 och 223. Tre av dessa modifierar inte SP-A2-proteinsekvensen (aminosyrorna 9, 91 och 223), medan den återstående resulterar i en aminosyrasubstitution (aminosyra 140). Sex SP-A2-varianter (1A, 1A , 1A 1 , 1A 2 , 1A 3 , 1A 5 ) är i högre frekvens i den allmänna befolkningen. Den vanligaste varianten är 1A .
Strukturera
SP-A2 är ett protein med 248 aminosyror som vanligtvis finns i stora oligomera strukturer. Den mogna SP-A2-monomeren är ett 35 kDa-protein som skiljer sig från SP-A1 i fyra aminosyror i den kodande regionen. Strukturen hos SP-A2-monomerer består av fyra domäner: en N-terminal, en kollagenliknande domän, en halsregion och en kolhydratigenkänningsdomän. Den C-terminala kolhydratigenkänningsdomänen (CRD) tillåter bindning till olika typer av mikroorganismer och molekyler. Aminosyraskillnaderna som skiljer mellan SFTPA2- och SFTPA1-gener och mellan deras motsvarande varianter finns i den kollagenliknande domänen. Aminosyraskillnaderna som skiljer mellan SFTPA2-varianter är lokaliserade både vid kolhydratigenkänningen och de kollagenliknande domänerna.
SP-A2-monomerer grupperar sig med andra SP-A2- eller SP-A1-monomerer i trimera strukturella subenheter på 105 kDa. Sex av dessa strukturer grupperar sig i 630 kDa strukturer som liknar blombuketter. Dessa oligomerer innehåller totalt arton SP-A2- och/eller SP-A1-monomerer.
Funktioner
- Bindning av patogener , allergener och andra molekyler
- Ökad fagocytos och kemotaxi av alveolära makrofager
- Induktion av proliferation av immunceller
- Stimulering av proinflammatorisk cytokinproduktion
- Modulering av genereringen av reaktiva syreämnen
- Fungerar som ett hormon vid förlossning
- Upprätthålla strukturen av tubulärt myelin (en extracellulär form av ytaktivt ämne)
Medfödd immunitet
Rollen av SFTPA2 i medfödd immunitet har studerats omfattande. SP-A har förmågan att binda och agglutinera bakterier , svampar , virus och andra icke-biologiska antigener . Några av de funktioner som både SFTPA2 och SFTPA1 bidrar till medfödd immunitet inkluderar:
- opsonisering av bakterier för fagocytos av alveolära makrofager
- rekrytering av monocyter och neutrofiler till platsen för inflammation / infektion
- förstärkning av patogendödande mekanismer: fagocytos , frisättning av reaktiva syrearter , frisättning av kväveoxid
- kontroll av cytokinproduktion av immunceller
- övergång av medfödd immunitet till adaptiv immunitet (genom interaktion med cellytreceptorer hos dendritiska celler för att möjliggöra antigenpresentation )
Miljöförolämpningar som luftföroreningar och exponering för höga koncentrationer av ozon och partiklar kan påverka SP-A uttryck och funktion, via mekanismer som involverar epigenetisk reglering av SFTPA2 uttryck.
Klinisk signifikans
Brist på SP-A-nivåer är associerad med spädbarns andnödsyndrom hos för tidigt födda spädbarn med utvecklingsinsufficiens för produktion av ytaktiva ämnen och strukturell omognad i lungorna. Förändringar av de relativa nivåerna av SP- A1 och SP-A2 har hittats i BALF från patienter med cystisk fibros, astma och infektion .
SFTPA2 genetiska varianter, SNP , haplotyper och andra genetiska variationer har associerats med akut och kronisk lungsjukdom i flera populationer av nyfödda, barn och vuxna. SFTPA2-mutationer också associerade med lungfibros via mekanismer som involverar proteininstabilitet och endoplasmatisk retikulumstress . Metylering av SFTPA2- och SFTPA1-promotorsekvenser har också hittats i lungcancervävnad.
SFTPA2 mRNA-transkriptvarianter
| Variant-id | 5'UTR skarv | Kodning | 3'UTR-sekvens | GenBank-id |
|---|---|---|---|---|
| ABD1A | ABD | 1A | 1A | HQ021432 |
| ABD1A0 | ABD | 1A0 | 1A0 | HQ021421 |
| ABD1A 1 | ABD | 1A 1 | 1A 1 | HQ021422 |
| ABD1A 2 | ABD | 1A 2 | 1A 2 | HQ021423 |
| ABD1A 3 | ABD | 1A 3 | 1A 3 | HQ021424 |
| ABD1A 5 | ABD | 1A 5 | 1A 5 | HQ021425 |
| ABD'1A | ABD' | 1A | 1A | HQ021426 |
| ABD'1A0 | ABD' | 1A0 | 1A0 | HQ021427 |
| ABD'1A 1 | ABD' | 1A 1 | 1A 1 | HQ021428 |
| ABD'1A 2 | ABD' | 1A 2 | 1A 2 | HQ021429 |
| ABD'1A 3 | ABD' | 1A 3 | 1A 3 | HQ021430 |
| ABD'1A 5 | ABD' | 1A 5 | 1A 5 | HQ021431 |
| SFTPA2 | ABD' | 1A 2 | 1A0 | NM_001098668.2 |
Genreglering
Genuttryck av SFTPA2 regleras på olika nivåer inklusive gentranskription , post-transkriptionell bearbetning, stabilitet och translation (biologi) av moget mRNA. En av de viktiga egenskaperna hos mänskligt ytaktivt protein A-mRNA är att de har en variabel fem prime otranslaterad region (5'UTR) genererad från splitsningsvariation av exon A, B, C och D. Minst 10 former av human SFTPA2 och SFTPA1 5'UTRs har identifierats som skiljer sig i nukleotidsekvens , längd och relativ mängd. De flesta SFTPA2-specifika 5'UTR inkluderar exon B. Denna 30-nukleotider långa sekvens har visats förbättra både gentranskription och proteintranslation (biologi), och spelar en nyckelroll i den differentiella regleringen av SFTPA2- och SFTPA1-uttryck. Både ABD och ABD' är de mest representerade formerna bland SFTPA2-transkript (~49% vardera), och experimentellt arbete har visat att denna sekvens kan stabilisera mRNA, förbättra translation och aktivera cap-oberoende eukaryot translation . Exon B av SFTPA2 binder också specifika proteiner (t.ex. 14-3-3 ) som kan förbättra translation, på ett sekvens- och sekundärt strukturspecifikt sätt. Medan skillnader vid 5'UTR har visat sig reglera både transkription och translation, har polymorfismer vid 3'UTR av SP-A2-varianter visat sig primärt differentiellt påverka translationseffektiviteten via mekanismer som involverar bindning av proteiner och/eller [mikroRNA]. Effekten av denna förordning på SFTPA2 relativa proteinnivåer kan bidra till individuella skillnader i känslighet för lungsjukdom. Miljöförolämpningar och föroreningar påverkar också uttrycket av SFTPA2. Exponering av lungceller för partiklar påverkar splitsningen av 5'UTR-exoner av SFTPA2-transkript. Föroreningar och virusinfektioner påverkar också SFTPA2-translationsmekanismer (se eukaryot translation , translation (biologi) ) .
Anteckningar
Se även
Vidare läsning
- Floros J, Hoover RR (november 1998). "Genetik för de hydrofila ytaktiva proteinerna A och D" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease . 1408 (2–3): 312–22. doi : 10.1016/S0925-4439(98)00077-5 . PMID 9813381 .
- Katyal SL, Singh G, Locker J (april 1992). "Karakterisering av en andra human pulmonell surfaktant-associerad protein SP-A gen". American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology . 6 (4): 446–52. doi : 10.1165/ajrcmb/6.4.446 . PMID 1372511 .
- Voss T, Melchers K, Scheirle G, Schäfer KP (januari 1991). "Strukturell jämförelse av rekombinant pulmonellt ytaktivt protein SP-A härlett från två mänskliga kodande sekvenser: implikationer för kedjesammansättningen av naturligt humant SP-A". American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology . 4 (1): 88–94. doi : 10.1165/ajrcmb/4.1.88 . PMID 1986781 .
- Haagsman HP, White RT, Schilling J, Lau K, Benson BJ, Golden J, Hawgood S, Clements JA (december 1989). "Studier av strukturen av lungsurfaktantprotein SP-A". American Journal of Physiology . 257 (6 Pt 1): L421–9. doi : 10.1152/ajplung.1989.257.6.L421 . PMID 2610270 .
- White RT, Damm D, Miller J, Spratt K, Schilling J, Hawgood S, Benson B, Cordell B (1985). "Isolering och karakterisering av den mänskliga lungtensid-apoproteingenen". Naturen . 317 (6035): 361–3. Bibcode : 1985Natur.317..361W . doi : 10.1038/317361a0 . PMID 2995821 . S2CID 4357498 .
- Floros J, Steinbrink R, Jacobs K, Phelps D, Kriz R, Recny M, Sultzman L, Jones S, Taeusch HW, Frank HA (juli 1986). "Isolering och karakterisering av cDNA-kloner för det 35-kDa pulmonära ytaktiva associerade proteinet" . Journal of Biological Chemistry . 261 (19): 9029–33. doi : 10.1016/S0021-9258(19)84483-6 . PMID 3755136 .
- Maruyama K, Sugano S (januari 1994). "Oligo-capping: en enkel metod för att ersätta lockstrukturen för eukaryota mRNA med oligoribonukleotider". Gene . 138 (1–2): 171–4. doi : 10.1016/0378-1119(94)90802-8 . PMID 8125298 .
- McCormick SM, Boggaram V, Mendelson CR (april 1994). "Karakterisering av mRNA-transkript och organisation av humana SP-A1- och SP-A2-gener". American Journal of Physiology . 266 (4 Pt 1): L354–66. doi : 10.1152/ajplung.1994.266.4.L354 . PMID 8179012 .
- Kölble K, Lu J, Mole SE, Kaluz S, Reid KB (augusti 1993). "Tilldelning av den humana pulmonella ytaktiva protein D-genen (SFTP4) till 10q22-q23 nära det ytaktiva protein A-genklustret". Genomik . 17 (2): 294–8. doi : 10.1006/geno.1993.1324 . PMID 8406480 .
- Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (oktober 1997). "Konstruktion och karakterisering av ett fullängdsanrikat och ett 5'-ändsanrikat cDNA-bibliotek". Gene . 200 (1–2): 149–56. doi : 10.1016/S0378-1119(97)00411-3 . PMID 9373149 .
- Stuart GR, Lynch NJ, Day AJ, Schwaeble WJ, Sim RB (december 1997). "C1q- och collectinbindningsstället inom C1q-receptorn (cellytkalretikulin)". Immunfarmakologi . 38 (1–2): 73–80. doi : 10.1016/S0162-3109(97)00076-3 . PMID 9476117 .
- Karinch AM, Deiter G, Ballard PL, Floros J (juni 1998). "Reglering av uttryck av humana SP-A1- och SP-A2-gener i fetal lungexplantationskultur" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Genstruktur och uttryck . 1398 (2): 192–202. doi : 10.1016/S0167-4781(98)00047-5 . PMID 9689918 .
- Saitoh H, Okayama H, Shimura S, Fushimi T, Masuda T, Shirato K (augusti 1998). "Uttryck av ytaktivt protein A2 genuttryck av submukosala körtelceller i mänskliga luftvägar". American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology . 19 (2): 202–9. doi : 10.1165/ajrcmb.19.2.3239 . PMID 9698591 .
- Goss KL, Kumar AR, Snyder JM (oktober 1998). "SP-A2 genuttryck i mänskliga fetala lungluftvägar". American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology . 19 (4): 613–21. CiteSeerX 10.1.1.322.5594 . doi : 10.1165/ajrcmb.19.4.3155 . PMID 9761758 .
- Dias Neto E, Correa RG, Verjovski-Almeida S, Briones MR, Nagai MA, da Silva W, Zago MA, Bordin S, Costa FF, Goldman GH, Carvalho AF, Matsukuma A, Baia GS, Simpson DH, Brunstein A, de Oliveira PS, Bucher P, Jongeneel CV, O'Hare MJ, Soares F, Brentani RR, Reis LF, de Souza SJ, Simpson AJ (mars 2000). "Hagelgevärssekvensering av det mänskliga transkriptomet med ORF-uttryckta sekvenstaggar" . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 97 (7): 3491–6. Bibcode : 2000PNAS...97.3491D . doi : 10.1073/pnas.97.7.3491 . PMC 16267 . PMID 10737800 .
- Wang G, Phelps DS, Umstead TM, Floros J (maj 2000). "Humana SP-A-proteinvarianter härledda från en eller båda generna stimulerar TNF-alfa-produktion i THP-1-cellinjen". American Journal of Physiology. Lungcellulär och molekylär fysiologi . 278 (5): L946–54. doi : 10.1152/ajplung.2000.278.5.l946 . PMID 10781424 .
- Berg T, Leth-Larsen R, Holmskov U, Højrup P (november 2000). "Strukturell karakterisering av humant proteinos ytaktivt protein A". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteinstruktur och molekylär enzymologi . 1543 (1): 159–73. doi : 10.1016/S0167-4838(00)00184-9 . PMID 11087951 .
- Lin Z, deMello D, Phelps DS, Koltun WA, Page M, Floros J (2002). "Både mänskliga SP-A1- och Sp-A2-gener uttrycks i tunn- och tjocktarmen". Pediatrisk patologi och molekylär medicin . 20 (5): 367–86. doi : 10.3109/15513810109168621 . PMID 11552738 .
- Madan T, Saxena S, Murthy KJ, Muralidhar K, Sarma PU (oktober 2002). "Association av polymorfismer i kollagenregionen av mänskliga SP-A1- och SP-A2-gener med lungtuberkulos i indisk befolkning". Klinisk kemi och laboratoriemedicin . 40 (10): 1002–8. doi : 10.1515/CCLM.2002.174 . PMID 12476938 . S2CID 20022095 .