TOP2B

TOP2B
Tillgängliga strukturer PDB Ortologisk sökning: Lista över PDB-id-koder
Identifierare
	, TOPIIB, top2beta, topoisomeras (DNA) II beta, DNA topoisomeras II beta, BILU
Externa IDs
Genplacering ( Human ) Chr. Band Start Slutet
Genplacering ( Mus ) Chr. Band Start Slutet
RNA uttrycksmönster Bgee Mänsklig Mus (ortolog) BioGPS
Genontologi Molekylär funktion Cellkomponent Biologisk process Källor: Amigo / QuickGO
Ortologer Arter Mänsklig Mus Entrez Ensembl UniProt RefSeq (mRNA) RefSeq (protein) Plats (UCSC) PubMed -sökning
Wikidata
Visa/redigera människa Visa/redigera mus

DNA-topoisomeras 2-beta är ett enzym som hos människor kodas av TOP2B -genen .

Fungera

Denna gen kodar för ett DNA- topoisomeras , ett enzym som kontrollerar och ändrar de topologiska tillstånden av DNA under transkription. Detta nukleära enzym är involverat i processer som kromosomkondensation, kromatidseparation och lindring av vridstress som uppstår under DNA-transkription och replikering. Det katalyserar det övergående brytandet och återförenandet av två strängar av duplex-DNA, vilket gör att strängarna kan passera genom varandra, vilket förändrar DNA-topologin. Två former av detta enzym existerar som troliga produkter av en gendupliceringshändelse. Genen som kodar för denna form, beta, är lokaliserad till kromosom 3 och alfaformen är lokaliserad till kromosom 17. Genen som kodar för detta enzym fungerar som mål för flera anticancermedel, till exempel mitoxantron, och en mängd mutationer i denna gen har associerats med utvecklingen av läkemedelsresistens. Minskad aktivitet av detta enzym kan också spela en roll vid ataxi-telangiektasi . Alternativ splitsning av denna gen resulterar i två transkriptvarianter; den andra varianten har dock ännu inte beskrivits fullständigt.

Neuronal aktivitet

Under en ny inlärningsupplevelse uttrycks en uppsättning gener snabbt i hjärnan . Detta inducerade genuttryck anses vara väsentligt för att bearbeta den information som lärs in. Sådana gener kallas omedelbara tidiga gener (IEG). TOP2B-aktivitet är avgörande för uttrycket av IEG i en typ av inlärningsupplevelse hos möss som kallas associativt rädslaminne. En sådan inlärningsupplevelse verkar snabbt trigga TOP2B för att inducera dubbelsträngsbrott i promotor-DNA från IEG-gener som fungerar i neuroplasticitet . Reparation av dessa inducerade avbrott är associerad med DNA-demetylering av IEG-genpromotorer som tillåter omedelbart uttryck av dessa IEG-gener.

Aktivering av mer än 600 regulatoriska sekvenser i promotorer och 800 regulatoriska sekvenser i enhancers , i många celltyper, verkar bero på kortvariga dubbelsträngsbrott initierade av TOP2B. Induktionen av särskilda dubbelsträngsbrott är specifika med avseende på deras inducerande signal. När neuroner aktiveras in vitro inträffar bara 22 av TOP2B-inducerade dubbelsträngsbrott i deras genom, till stor del vid omedelbara tidiga gener.

Induktionen av kortvariga dubbelsträngsbrott av TOP2B sker i samband med minst fyra enzymer från den icke-homologa ändanslutningsvägen (NHEJ) DNA-reparationsvägen (DNA-PKcs, KU70, KU80 och DNA LIGASE IV) (se figur) . Dessa enzymer reparerar dubbelsträngsavbrotten inom cirka 15 minuter till två timmar. De dubbelsträngade brotten i promotorn är således associerade med TOP2B och åtminstone dessa fyra reparationsenzymer. Dessa proteiner är närvarande samtidigt på en enda promotornukleosom ( det finns cirka 147 nukleotider i DNA-sekvensen lindad runt en enda nukleosom) belägen nära transkriptionsstartstället för deras målgen.

Dubbelsträngbrottet som introduceras av TOP2B frigör tydligen en del av promotorn vid ett RNA-polymerasbundet transkriptionsstartställe för att fysiskt flytta till dess associerade förstärkare (se regulatorisk sekvens ). Detta tillåter förstärkaren, med dess bundna transkriptionsfaktorer och mediatorproteiner , att direkt interagera med RNA-polymeraset som pausats vid transkriptionsstartstället för att starta transkription .

Hjärnregioner involverade i minnesbildning inklusive mediala prefrontala cortex (mPFC)

Kontextuell rädsla konditionering i musen gör att musen har ett långtidsminne och rädsla för platsen där den inträffade. Denna konditionering orsakar hundratals genassocierade DSB i den mediala prefrontala cortex (mPFC) och hippocampus som är viktiga för inlärning och minne.

Andra TOP2B- och DNA-interaktioner

Interaktioner mellan TOP2B och DNA reglerar också transkription av gener som är viktiga för utvecklingen. Dessa inkluderar gener som kodar för axonstyrningsfaktorer och celladhesionsmolekyler . Specifikt krävs TOP2B för laminaspecifik inriktning av retinala gangliecellaxoner och dendriter i zebrafisken .

Interaktioner

TOP2B har visat sig interagera med:

• BAZ1B ,
• HDAC1 ,
• Histon deacetylas 2 ,
• P53 ,
• Liten ubiquitin-relaterad modifierare 1 och
• T-cellyteglykoprotein CD3 epsilonkedja .

Hos andra arter

I Drosophila Hadlaczky et al 1988 fann DNA-topoisomeras II β inte korrelerade med cellproliferation - medan α gjorde det.

Vidare läsning

•   Champoux JJ (2002). "DNA-topoisomeraser: struktur, funktion och mekanism". Årlig översyn av biokemi . 70 : 369-413. doi : 10.1146/annurev.biochem.70.1.369 . PMID 11395412 .
•    Austin CA, Fisher LM (juni 1990). "Isolering och karakterisering av en human cDNA-klon som kodar för en ny DNA-topoisomeras II-homolog från HeLa-celler" . FEBS Bokstäver . 266 (1–2): 115–117. doi : 10.1016/0014-5793(90)81520-X . PMID 2163884 . S2CID 46581515 .
•    Chung TD, Drake FH, Tan KB, Per SR, Crooke ST, Mirabelli CK (december 1989). "Karakterisering och immunologisk identifiering av cDNA-kloner som kodar för två humana DNA-topoisomeras II-isozymer" . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 86 (23): 9431–9435. Bibcode : 1989PNAS...86.9431C . doi : 10.1073/pnas.86.23.9431 . PMC 298510 . PMID 2556712 .
•   Austin CA, Sng JH, Patel S, Fisher LM (mars 1993). "Nytt HeLa topoisomeras II är II beta isoform: fullständig kodande sekvens och homologi med andra typ II topoisomeraser". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Genstruktur och uttryck . 1172 (3): 283–291. doi : 10.1016/0167-4781(93)90215-Y . PMID 8383537 .
•    Davies SL, Jenkins JR, Hickson ID (augusti 1993). "Humana celler uttrycker två differentiellt splitsade former av topoisomeras II beta-mRNA" . Nukleinsyraforskning . 21 (16): 3719–3723. doi : 10.1093/nar/21.16.3719 . PMC 309874 . PMID 8396237 .
•   Nakano H, Yamazaki T, Miyatake S, Nozaki N, Kikuchi A, Saito T (mars 1996). "Specifik interaktion mellan topoisomeras II beta och CD3-epsilonkedjan i T-cellsreceptorkomplexet" . Journal of Biological Chemistry . 271 (11): 6483–6489. doi : 10.1074/jbc.271.11.6483 . PMID 8626450 .
•    Biersack H, Jensen S, Gromova I, Nielsen IS, Westergaard O, Andersen AH (augusti 1996). "Aktiva heterodimerer bildas från humant DNA topoisomeras II alfa och II beta isoformer" . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 93 (16): 8288–8293. Bibcode : 1996PNAS...93.8288B . doi : 10.1073/pnas.93.16.8288 . PMC 38663 . PMID 8710863 .
•    Meyer KN, Kjeldsen E, Straub T, Knudsen BR, Hickson ID, Kikuchi A, et al. (februari 1997). "Cellcykelkopplad omlokalisering av typ I och II topoisomeraser och modulering av katalytiska enzymaktiviteter" . Journal of Cell Biology . 136 (4): 775–788. doi : 10.1083/jcb.136.4.775 . PMC 2132491 . PMID 9049244 .
•    Fukunaga R, Hunter T (april 1997). "MNK1, ett nytt MAP-kinasaktiverat proteinkinas, isolerat genom en ny expressionsscreeningsmetod för identifiering av proteinkinassubstrat" . EMBO Journal . 16 (8): 1921–1933. doi : 10.1093/emboj/16.8.1921 . PMC 1169795 . PMID 9155018 .
•   Ng SW, Liu Y, Schnipper LE (december 1997). "Kloning och karakterisering av den 5'-flankerande sekvensen för den humana DNA-topoisomeras II beta-genen". Gene . 203 (2): 113–119. doi : 10.1016/S0378-1119(97)00500-3 . PMID 9426241 .
•   Yamane K, Kawabata M, Tsuruo T (december 1997). "Ett DNA-topoisomeras-II-bindande protein med åtta repeterande regioner som liknar DNA-reparationsenzymer och en cellcykelregulator" . European Journal of Biochemistry . 250 (3): 794–799. doi : 10.1111/j.1432-1033.1997.00794.x . PMID 9461304 .
•   Cowell IG, Willmore E, Chalton D, Marsh KL, Jazrawi E, Fisher LM, Austin CA (september 1998). "Kärnfördelning av humant DNA topoisomeras IIbeta: en nukleär inriktningssignal finns i den 116-rester C-terminala svansen". Experimentell cellforskning . 243 (2): 232–240. doi : 10.1006/excr.1998.4150 . PMID 9743583 .
•   Lang AJ, Mirski SE, Cummings HJ, Yu Q, Gerlach JH, Cole SP (oktober 1998). "Strukturell organisation av de mänskliga TOP2A- och TOP2B-generna". Gene . 221 (2): 255–266. doi : 10.1016/S0378-1119(98)00468-5 . PMID 9795238 .
•   Sng JH, Heaton VJ, Bell M, Maini P, Austin CA, Fisher LM (mars 1999). "Molekylär kloning och karakterisering av de mänskliga topoisomeras IIalfa- och IIbeta-gener: bevis för isoformevolution genom genduplicering". Biochimica et Biophysica Acta . 1444 (3): 395–406. doi : 10.1016/S0167-4781(99)00020-2 . PMID 10095062 .
•   Bjergbaek L, Jensen S, Westergaard O, Andersen AH (september 1999). "Att använda ett biokemiskt tillvägagångssätt för att identifiera de primära dimeriseringsregionerna i humant DNA topoisomeras IIalpha" . Journal of Biological Chemistry . 274 (37): 26529–26536. doi : 10.1074/jbc.274.37.26529 . PMID 10473615 .
•   Cowell IG, Okorokov AL, Cutts SA, Padget K, Bell M, Milner J, Austin CA (februari 2000). "Humant topoisomeras IIalpha och IIbeta interagerar med den C-terminala regionen av p53". Experimentell cellforskning . 255 (1): 86–94. doi : 10.1006/excr.1999.4772 . PMID 10666337 .
•   Mao Y, Desai SD, Liu LF (augusti 2000). "SUMO-1-konjugering till humant DNA-topoisomeras II-isozymer" . Journal of Biological Chemistry . 275 (34): 26066–26073. doi : 10.1074/jbc.M001831200 . PMID 10862613 .
•   Mirski SE, Voskoglou-Nomikos T, Young LC, Deeley RG, Campling BG, Gerlach JH, Cole SP (juni 2000). "Samtidig kvantifiering av topoisomeras II alfa- och beta-isoform-mRNA i lungtumörceller och normal och malign lungvävnad" . Laboratorieutredning; A Journal of Technical Methods and Pathology . 80 (6): 787–795. doi : 10.1038/labinvest.3780083 . PMID 10879730 .