белок CLIP2 презентация

1.

Исследование белка CLIP2
Выполнила: Агаки Кристина
Группа: 2441

2.

Содержание
Характеристика гена: CLIP 2
Характеристика белка: CLIP 2
Локус
Размер
Строение белка
Строение гена
Функциональные домены
Локализация белка в клетке
Место синтеза и созревания
белка
Функций гена
На молекулярном уровне
На клеточном уровне
На организменном
уровне
Особенности созревания
белка
Экспрессия гена CLIP2
Функций белка
Генетические заболевания

3.

Характеристика гена
7q11.23
1. Локализация:
• Область 7q11.23 относится к длинному
плечу хромосомы q на расстоянии от
центромеры в зоне бэндинга 11.23.
2. Цитогенетический бэндинг:
• Обозначение 11.23 расшифровывается как:
• “11” — большая область.
• “.2” — подрегион внутри “11”.
• “3” — конкретная зона в подрегионе
В этом участке хромосомы находятся важные
гены, связанные с развитием и функциями
нервной системы, а также с регуляцией
генетической экспрессии.
Примеры:
• CLIP2 — регуляция цитоскелета и
внутриклеточного транспорта.

4.

• Примерная длина гена составляет
124,1 килобаз
Промотор содержит
последовательности регулирующие
транскрипцию, + 1 лидирующая
последовательность, кодирующая
последовательность начинается с
Экзоны (20) и интроны (19).
• Старт-кодон: ATG.
• Стоп-кодон: TGA.
Длина промоторной области:
• Примерная длина 200–500 п.о. (пар
оснований).
• TATA-бокс - расположен примерно на 25 п.о. относительно точки начала
транскрипции (+1).
• Последовательность: TATAAA.
• Функция: связывает фактор
транскрипции TFIID, который направляет
РНК-полимеразу II к правильному месту
начала транскрипции.
Ген CLIP2 экспрессируется преимущественно в
нейронах, что обуславливается наличием специфичных
сайтов связывания факторов транскрипции, активных в
нервной системе.

5.

GC-боксы
Связываются с транскрипционными факторами, такими
как SP1, для регуляции уровня экспрессии.
• Сайты связывания транскрипционных факторов:
• Расположены в области -50 до -200 п.о..
• Примеры факторов:
• NF-κB: активирует транскрипцию в ответ на стрессовые
или воспалительные сигналы.
• CREB: регулирует экспрессию в нейронах в ответ на
стимулы, связанные с циклическим AMP (cAMP).
• AP-1: отвечает за регуляцию транскрипции при
клеточном росте и дифференцировке.

6.

Функции гена
• На молекулярном уровне:
• Стабилизирует микротрубочки и регулирует их динамичную перестройку.
• Взаимодействует с микротрубочками и моторными белками для
внутриклеточного транспорта.
• На клеточном уровне:
• Участвует в организации цитоскелета.
• Обеспечивает транспорт органелл и везикул, поддерживает клеточную
полярность.
• На организменном уровне:
• Важен для развития нервной системы, особенно для формирования аксонов
и дендритов.
• Регулирует когнитивные функции и нейрональное развитие.

7.

Экспрессия гена
Экспрессия гена CLIP2 включает все этапы, от активации
его ДНК до синтеза функционального белка CLIP-115. Этот
процесс регулируется тканеспецифичными факторами, что
обеспечивает его преимущественную экспрессию в нервной
системе.
1. Инициация транскрипции
Процесс начинается с активации промотора гена.
1. Активация промотора:
• Транскрипционные факторы (TFs) связываются с
регуляторными элементами (TATA-бокс, GC-боксы) в
области промотора.
• Примеры факторов: CREB, NF-κB, регулирующие
экспрессию в ответ на нейрональные сигналы.
2. Роль энхансеров:
• Тканеспецифические энхансеры активируют экспрессию в
нейронах.
• Белки-активаторы, такие как PAX6, усиливают
транскрипцию, обеспечивая высокую экспрессию в
центральной нервной системе.
3. Образование комплекса прединициации:
• РНК-полимераза II, вместе с общими факторами
транскрипции (TFIID, TFIIB и др.), связывается с
промотором.
• Комплекс инициирует раскручивание ДНК.

8.

Этапы экспрессии гена
2. Транскрипция
1. Синтез пре-мРНК:
• РНК-полимераза II синтезирует пре-мРНК, используя одну из цепей ДНК как шаблон.
4. Транспорт мРНК
• Процесс начинается с точки +1 (инициаторного элемента).
• Зрелая мРНК экспортируется из ядра в цитоплазму через ядерные поры.
• Пре-мРНК содержит экзоны, интроны и некодирующие регионы (5’-UTR и 3’-UTR).
2. Элонгация:
• РНК-полимераза движется вдоль гена, дополняя РНК-цепь.
• Белки-экспортеры связываются с мРНК, направляя её к рибосомам.
5. Трансляция
• Интроны остаются в пре-мРНК, их удаление происходит позже.
3. Терминация:
1. Инициация:
• Сайт полиаденилирования (AAUAAA) сигнализирует завершение синтеза.
• Рибосомы связываются с 5’-капом мРНК и начинают трансляцию с кодона AUG (метионин).
• РНК-полимераза отделяется, и мРНК освобождается.
2. Элонгация:
3. Созревание мРНК (процессинг)
• Рибосома движется по мРНК, синтезируя полипептидную цепь.
1. Кэпирование (5’-cap):
• Аминокислоты доставляются к рибосоме тРНК, соответствующими кодонам.
• К 5’-концу мРНК добавляется метилированный гуанин.
3. Терминация:
• Функция: защита от деградации и помощь в трансляции.
2. Сплайсинг:
• Процесс завершается на стоп-кодоне (UAA, UAG или UGA).
• Белок CLIP-115 высвобождается.
• Интроны удаляются, экзоны соединяются, формируя зрелую мРНК.
• Процесс сплайсинга контролируется сплайсосомами и регуляторными белками.
6. Посттрансляционные модификация
3. Полиаденилирование:
• После синтеза белок CLIP-115 подвергается модификациям, влияющим на его активность и
локализацию:
• К 3’-концу добавляется поли-А-хвост (~200 адениновых остатков).
• Обеспечивает стабильность мРНК и её транспорт из ядра.
• Фосфорилирование: регулирует связывание с микротрубочками.
• Стабилизация: белок стабилизируется в цитоплазме.

9.

Экспрессия гена в тканях
человека

10.

Белок CLIP-115
Белок CLIP-115 (Cytoplasmic Linker Protein 115), кодируемый геном CLIP2,
играет ключевую роль в связывании и регуляции микротрубочек. Его
структура адаптирована для выполнения функций, связанных с
цитоскелетом и внутриклеточным транспортом.
1. Общие характеристики
• Длина: Белок CLIP-115 состоит из 1014 аминокислот.
• Молекулярная масса: Около 115 кДа.
• Локализация: Преимущественно цитоплазматическая, с высокой
концентрацией в нейронах.
2. Домены и ключевые элементы
2.1. CAP-Gly домены
• Расположение: N-концевой регион.
• Количество: 2 домена.
• Функция:
• Специфическое связывание с микротрубочками, особенно с их плюсконцами (+).
• Взаимодействие с тубулином и другими белками микротрубочек, такими
как EB1.

11.

Строение белка
2.2. Гликопептидный поворот (GKNDG-мотив)
• Расположение: В CAP-Gly доменах.
• Функция:
• Участвует в специфичном связывании с тирозинированным
тубулином (форма, присутствующая на растущих концах
микротрубочек).
2.3. Сериново/треониновые сайты фосфорилирования
• Расположение: В центральной части белка.
• Функция:
• Регулирует взаимодействие белка с микротрубочками.
• Фосфорилирование изменяет локализацию CLIP-115 или его
способность к связыванию.

12.

2.4. Взаимодействие с C-концевыми доменами
• C-концевой регион обеспечивает:
• Связывание с моторными белками (например, динеинами).
• Участие во внутриклеточном транспорте органелл и
везикул.
3. Посттрансляционные модификации
• Фосфорилирование:
• Регулирует функцию CLIP-115 в зависимости от клеточных
сигналов.
• Убиквитинирование:
• Определяет деградацию белка через протеасомы, что
регулирует его уровень в клетке.

13.

Локализация и функция
белка
Белок CLIP-115
преимущественно локализуется
в цитоплазме, особенно в
нейронах, где он сосредоточен
на плюс-концах
микротрубочек. Также он может
быть найден в синапсах, где
регулирует динамику
микротрубочек, и участвует в
внутриклеточном транспорте.

14.

Заболевания связанны с
нарушением в CLIP2
Ген CLIP2, кодирующий
белок CLIP-115, участвует в
важнейших процессах
нейронного развития и
функционирования
цитоскелета. Нарушения в
этом гене могут привести к
различным заболеваниям,
связанным с нарушением
функционирования нервной
системы.

15.

Синдром Уильямсна - Бойрена
Генетическое заболевание,
вызванное делецией на хромосоме
7q11.23, затрагивающей около 28
генов. Он характеризуется
отличительными чертами лица,
сердечными аномалиями (например,
стеноз аорты), когнитивными
нарушениями и проблемами с
соединительной тканью. Симптомы
включают легкую или умеренную
умственную отсталость, трудности с
визуально-пространственными
задачами, общительность и высокий
уровень эмпатии, а также сердечнососудистые проблемы и
гиперкальциемию.

16.

Лицо эльфа еще называют

17.

Спасибо за внимание