Similar presentations:
Индивидуальная_работа_по_молекулярной_биологии_Баутова_Владимира
1. Кафедра молекулярной биологии и генетики человека Индивидуальная работа на тему: Ген - EPCAM
Факультет Медицины N1Кафедра молекулярной биологии и
генетики человека
Индивидуальная работа на тему:
Ген - EPCAM
Автор: Баутов Владимир, группа M2544
Научный руководитель - Ротару Людмила
2. Научно-исследовательские задачи
Цель исследования-
Исследовать особенности структуры и
функциональности гена EPCAM
Научно-исследовательские задачи
1. Определить строение и организацию гена EPCAM
2. Изучить принципы его транскрипционного контроля
3. Определить структурно-функциональные особенности
белка EPCAM
4. Выявить медицинское значение гена EPCAM и его
мутаций
3. ПЛАН
1. Характеристики гена EPCAM2. Cтруктура гена EPCAM
3. Экспрессия гена EPCAM и ее особенности
4. Регуляция активности гена EPCAM
5. Характеристика белка EpCAM
6. Функции белка EpCAM
7. Медицинское значение
8. Вывод
9. Библиография
2
4. Характеристика гена EPCAM
Ген EPCAM (Epithelial Cell Adhesion Molecule) - идентификатор: ENSG00000119888.Локус: во 2 хромосоме, на 21 бенде плеча р.
Размер: 14 килобаз (кб).
Функции гена:
На молекулярном уровне - кодирует мембранный белок EpCAM (молекула адгезии
эпителиальной клетки)
На клеточном уровне - обеспечивает клеточную адгезию и передачу сигналов в клетку
На организменном уровне - формирование эпителиальной ткани, выстилающей полости
органов
https://www.researchgate.net/figure/A-Example-of-the-RT-qPCR-analysis-of-EpCAM-left-and-beta-actin-right-mRNA-amountsin_fig5_260063556
3
5. Структура гена EPCAM
Структура Гена EPCAM:Промотор, Сайт +1, Лидерная последовательность, кодон инициации
трансляции, кодирующая последовательность (9 экзонов и 8 интронов),
кодон терминации трансляции, терминатор
Промотор (1 функциональный TSS1 и 2 альтернативных TSS2 и TSS3) - содержит мало
последовательностей TATA и CAAT, но длинные последовательности GC и последовательности
для связывания факторов транскрипции ( NF-κB, LEF1, Sp1, STAT3, ETS1; Специфичные - GATA,
TCF-4; RHL2, ELF3, KLF5 - эпителиальные факторы ).
Кодирующая последовательность представлена 9 экзонами ( 1-7 кодируют
внеклеточный домен, 8 - трансмембранный домен, 9 - цитозольный домен) и 8
интронами.
Enhancer:
1. GH12J026597 – 5-45 кб вверх по течению гена ( факторы связывания ELF-3, KLF5, GRHL2 )
2. GH12J026623 - в интроне гена MSH2 ( GRHL ½ )
Сайленсер описывается функционально:
1. SNAI ½ - репрессирует промотор и соседние репрессорные мотивы при EMT
2. ZEB ½ - репрессия через связывание с Е-бокс-сайлами промотора
4
6. Экспрессия гена EPCAM и ее особенности
ДНКP E1 I1 E2 I2 E3 I3 E4 I4 E5 I5 E6 I6 E7 I7 E8 I8 E9 T
Аппарат транскрипции: Ген EPCAM, TAFS(NF-κB,
LEF1, Sp1, STAT3, ETS1), TF2A,B,D,E,H, РНКполимераза II
1. Транскрипция
Про-мРНК E1 I1 E2 I2 E3 I3 E4 I4 E5 I5 E6 I6 E7 I7 E8 I8 E9
2. Процессинг:
а. Кэпирование
б. Полиаденилирование (2 сайта)
в. Конститутивный сплайсинг
1 вариант мРНК
7MeGppp
E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9
3. Транспорт мРНК в цитоплазму
4. Трансляция в шЭПР
7MeGppp
Полипептид
Аппарат процессинга: про
мРНК, g-трансфераза, поли
А-синтетаза, сплайсосомы
U1-U6, ATP, GTP
AAAAAAAAAAA......
Экспортины
Аппарат трансляции: мРНК, тРНК, рибосомы,
АК, аминоацил-тРНК-синтетазы, пептидилтрансферазы, eIF, eEF, RF
AAAAAAAAAAA......
Функциональный
5. Конформация белка
белок 5
Гликозилирование и частичный протеолиз
7. Регуляция активности гена EPCAM
Регуляция активности генапроисходит за счет:
1. Энхансеров и
транскрипционных факторов
2. Сайленсеров и EMT-факторов
3. Метилирования CpG-островков
промотора - эпигенетический
фактор
4. Гистоновых модификаций
(активация/репрессия )
5. Связывания с 3'-UTR c
некоторыми микроРНК
https://rlegroup.net/2016/08/04/metilirovanie/
https://www.sinobiological.com/resource/epcam
6
8. Характеристика белка EpCAM
EpCAM - трансмембранныйгликопротеин I типа, состоящий из 314
аминокислот с молекулярной массой 3040 кДа.
Функциональные домены:
1. Большой внеклеточный 242 а.к.
2. Трансмембранный 23 а.к.
3. Короткий цитозольный 26 а.к.
http://www.cell-stress.com/researcharticles/2019a-keller-cell-stress/
Синтезируется на рибосомах шЭПР,
созревает в Аппарате Гольджи.
Важнейшим этапом созревания белка
является его гликозилирование.
7
http://www.cell-stress.com/researcharticles/2019a-keller-cell-stress/
9. Функции белка EpCAM
1. Играет важную роль в Са-зависимой адгезии засчетвнеклеточного домена. Но такие контакты
относительно слабые.
2. Негативно влияет на кадгерин-опосредованное
клеточное соединение.
3. Передает сигналы от межклеточного пространства к
ядру засчет отщепления внутриклеточного домена.
4. Косвенно регулирует экспрессии генов.
5. Рост и пролиферация клеток.
Взаимодействие с другими белками:
1. Ослабляет взаимодействие кадгерин-катенинового
комплекса в цитоскелете.
2. Экспрессия гена снижает уровень альфа-катенина.
3. Внутриклеточный домен EpICD с FHL2, Lef и бетакатенином - передача сигналов в клетку.
4. С факторами с-myc, e-fabp и циклинами А и Е контроль пролиферации клеток и из роста.
https://www.mdpi.com/2218-273X/10/2/255
8
10.
Медицинское значениеМедицинское значение:
1.
2.
3.
Повышенная экспрессия EpCAM →
важный диагностический и
терапевтический маркер при
эпителиальных опухолях
(колоректальный рак, рак молочной
железы, яичников и др.),
используется для выделения
циркулирующих опухолевых клеток.
Мутация гена ведёт к врождённой
диареи и синдрому Tufting
enteropathy.
Делеции EPCAM → причина синдрома
Линча II типа.
https://www.ewarta.co/ilham-bayi-mungil-penderitahiperbilirubin-butuh-uluran-dermawan
https://aquaminskclinic.by/news/skrining-raka-tolstoykishki/
9
11.
Выводы1.
2.
3.
4.
Строение и организация гена EPCAM свидетельствуют о его важной
роли в регуляции эпителиальной дифференцировки и поддержании
клеточной целостности.
Транскрипционный контроль EPCAM осуществляется сложной сетью
регуляторов, что подчёркивает его значение в нормальном развитии
эпителия и канцерогенезе.
Структурно-функциональные особенности белка EpCAM позволяют
ему участвовать не только в межклеточных контактах, но и в
пролиферации, миграции и ремоделировании эпителия.
Медицинское значение EPCAM подтверждается его ролью как в
наследственных заболеваниях, так и в онкологии.
10
12. Библиография
Ссылки:1. https://www.genokarta.ru/gene/EPCAM
2. https://www-sciencedirect-com.
3. https://www.cell-stress.com/researcharticles/2019a-keller-cell-stress/
4. https://www.jcga-scc.jp/en/gene/EPCAM
5. https://medlineplus.gov/genetics/gene/epcam/
11