DZIP1

Protein DZIP1 cinkovog prsta je protein koji je kod ljudi kodiran genom DZIP1, sa hromosoma 13.^[5] Analizom genomske sekvence, Christian et al. (2002) mapirali su gen DZIP1 na hromosomskoj regiji 13q32-q33. Moore et al. (2004) locirali su DZIP1 na hromosomu 13, sekvenca 13q31.^[6][7]

DZIP1
Identifikatori
Aliasi	DZIP1
Vanjski ID-jevi	OMIM: 608671 MGI: 1914311 HomoloGene: 45708 GeneCards: DZIP1
Lokacija gena (čovjek) Hrom. Hromosom 13 (čovjek)[1] Bend 13q32.1 Početak 95,578,202 bp[1] Kraj 95,644,706 bp[1]
Lokacija gena (miš) Hrom. Hromosom 14 (miš)[2] Bend 14|14 E4 Početak 118,875,520 bp[2] Kraj 118,925,460 bp[2]
Obrazac RNK ekspresije Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena Molekularna funkcija • GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine • vezivanje iona metala • nucleic acid binding Ćelijska komponenta • citoplazma • ciliary basal body • ciliary transition fiber • Centriole • projekcija ćelije • Treplja • citoskelet • jedro • nukleoplazma • centar organizacije mikrotubula • citosol • GO:0009327 makromolekulani kompleks • centriolar satellite Biološki proces • multicellular organism development • establishment of protein localization • germ cell development • Ježev signalni put • Ćelijska diferencijacija • Spermatogeneza • cytoplasmic sequestering of protein • cilium assembly • regulation of protein binding • cilium organization • positive regulation of cilium assembly • protein localization to cilium Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
Vrste	Čovjek	Miš
Entrez	22873	66573
Ensembl	ENSG00000134874	ENSMUSG00000042156
UniProt	Q86YF9	Q8BMD2
RefSeq (mRNK)	NM_014934 NM_198968	NM_025943 NM_001360411 NM_001360412 NM_001360413
RefSeq (bjelančevina)	NP_055749 NP_945319	NP_080219 NP_001347340 NP_001347341 NP_001347342
Lokacija (UCSC)	Chr 13: 95.58 – 95.64 Mb	Chr 14: 118.88 – 118.93 Mb
PubMed pretraga	[3]	[4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek Pogledaj/uredi – miš

Aminokiselinska sekvenca

Dužina polipeptidnog lanca je 867 aminokiselina, a molekulska težina 98-664 Da.^[8]

10		20		30		40		50
MQAEAADWFS		SMPFQKHVYY		PLASGPEGPD		VAVAAAAAGA		ASMACAPPSA
ASGPLPFFQF		RPRLESVDWR		RLSAIDVDKV		AGAVDVLTLQ		ENIMNITFCK
LEDEKCPHCQ		SGVDPVLLKL		IRLAQFTIEY		LLHSQEFLTS		QLHTLEERLR
LSHCDGEQSK		KLLTKQAGEI		KTLKEECKRR		KKMISTQQLM		IEAKANYYQC
HFCDKAFMNQ		AFLQSHIQRR		HTEENSHFEY		QKNAQIEKLR		SEIVVLKEEL
QLTRSELEAA		HHASAVRFSK		EYEMQKTKEE		DFLKLFDRWK		EEEKEKLVDE
MEKVKEMFMK		EFKELTSKNS		ALEYQLSEIQ		KSNMQIKSNI		GTLKDAHEFK
EDRSPYPQDF		HNVMQLLDSQ		ESKWTARVQA		IHQEHKKEKG		RLLSHIEKLR
TSMIDDLNAS		NVFYKKRIEE		LGQRLQEQNE		LIITQRQQIK		DFTCNPLNSI
SEPKGNPLAW		QAFESQPAAP		AVPMNAPALH		TLETKSSLPM		VHEQAFSSHI
LEPIEELSEE		EKGRENEQKL		NNNKMHLRKA		LKSNSSLTKG		LRTMVEQNLM
EKLETLGINA		DIRGISSDQL		HRVLKSVESE		RHKQEREIPN		FHQIREFLEH
QVSCKIEEKA		LLSSDQCSVS		QMDTLSTGEV		PKMIQLPSKN		RQLIRQKAVS
TDRTSVPKIK		KNVMEDPFPR		KSSTITTPPF		SSEEEQEDDD		LIRAYASPGP
LPVPPPQNKG		SFGKNTVKSD		ADGTEGSEIE		DTDDSPKPAG		VAVKTPTEKV
EKMFPHRKNV		NKPVGGTNVP		EMFIKKEELQ		ELKCADVEDE		DWDISSLEEE
ISLGKKSGKE		QKEPPPAKNE		PHFAHVLNAW		GAFNPKGPKG		EGLQENESST
LKSSLVTVTD		WSDTSDV

Simboli

C: Cistein
D: Asparaginska kiselina
E: Glutaminska kiselina
F: Fenilalanin
G: Glicin
H: Histidin
I: Izoleucin
K: Lizin
L: Leucin
M: Metionin
N: Asparagin
P: Prolin
Q: Glutamin
R: Arginin
S: Serin
T: Treonin
V: Valin
W: Triptofan
Y: Tirozin

Kloniranje i ekspresija

Sekvenciranjem klonova dobijenih iz biblioteke cDNK frakcionirane veličine mozga, Nagase et al. (1999) klonirali su DZIP1, koji su označili kao KIAA0996. Transkript sadrži ponavljajuće elemente u 5-prim i 3-prim UTR-ovima, a protein od 848 aminokiselina ima slabu homologiju sa mišjim receptorom za pokretljivost posredovanim hijaluronanom. RT-PCR ELISA testom otkrivena je sveprisutna ekspresija, s najvišim nivoima u mozgu, bubrezima, jajnicima, sjemenicima, plućima, gušterači, kičmenoj moždini i svim regijama mozga odraslih. Niža ekspresija otkrivena je u srcu, jetri, skeletnim mišićima, slezeni i fetusnom mozgu i jetri.^[9]

Koristeći DAZ kaosondu u 2-hibridnom skriningu kvaščeve biblioteke cDNK testisa, Moore et al. (2004) klonirali su dvije varijante prerade DZIP1, koje su nazvali DZIPt1 i DZIPt2. Upućivali su na varijantu DZIP1, koju su klonirali iz mozga Nagase et al. (1999) kao DZIPb. Sve tri varijante kodiraju proteine sa domenom cinkovog prsta tipa C2H2. Izvedeni proteini DZIPt1 i DZIPt2 sadrže 277, odnosno 867 aminokiselina. DZIPt2 ima izračunatu molekulsku masu od 98 kD. Northern blot analiza otkrila je transkripte od oko 1,35, 2,4, 3,9 i 4,4 kb u sjemenicima. Ekspresija DZIP1 bila je najveća u testisima, sa znatno nižom ekspresijom u skeletnim mišićima i jajnicima. Kvantitativna PCR analiza otkrila je DZIP1 u fetusnom mozgu, jajnicima i sjemenicima, kao i u oocitima i testisima odraslih. DZIP1 je također eksprimiran u nediferenciranim embrionskim matičnim ćelijama. Ekspresija DZIPt1 nije otkrivena u testisima muškaraca sa sindromom samo Sertolijevih ćelija, kojima nedostaju zametne ćelije. Western blot analiza ljudskih testisa otkrila je proteine DZIP1 od oko 100 i 113 kD. Imunohistokemijska analiza presjeka fetusnih testisa lokalizirala je DZIP1 u jedru i citoplazmi primordijalnih zametnih ćelija, gdje se kolokalizirao s DAZ i DAZL. U testisima odraslih osoba, DZIP1 je lokaliziran u jedima spermatogonija, s nekim citoplazmatskim bojenjem. Protein DZIP1 nije otkriven u primarnim spermatocitima, ali jeste u zrelijim zametnim ćelijama, gdje je bio pretežno jedarni. Sličan obrazac bojenja pronađen je u embrionskim matičnim ćelijama miša i testisima odraslih.

Funkcija gena

Koimunoprecipitacijskim testovima, Moore et al. (2004) utvrdili su da DAZ može formirati stabilne komplekse sa DZIPt1 ili DZIPt2. Analiza domena pokazala je da regija C2H2 cinkovog prsta DZIPt1 može stupiti u interakciju s više od jednog područja DAZ -a.

Molekulska genetika

Prolaps mitralnog zaliska 3

U velikoj porodici od četiri generacije s prolapsom mitralne valvule, mapiranjem na homosomu 23, sekvenca q31.3-q32.1 (MVP3), Toomer et al. (2019) identificirali su heterozigotnost za misens mutaciju u genu DZIP1, koja se potpuno odvojila od bolesti. Autori su označili promjenu S24R. odnosno S70R u dvije poznate izoforme DZIP1. Na osnovu ove porodice, kao i njihovih analiza listića mitralne valvule čoveka i modela miša, zaključili su da defekti cilija mogu uzrokovati miksomatoznu bolest mitralne valvule kod ljudi.

Spermatogeni defekt 47

U dva nepovezana Han kineska muškarca s neplodnošću zbog odsutne ili kratka spermatozoidna biča (SPGF47), Lv et al (2020) identificirali su homozigotnost za mutacije u DZIP1 genu: nonsens (Y230X) i misens mutacija (R63Q).

Životinjski model

Prolaps mitralnog zaliska

Koristeći CRISPR-Cas9, Toomer et al. (2019) generirali su miševe sa mutacijom S14R u Dzip1 genu, što odgovara S24R DZIP1 mutaciji čovjeka. Odrasli miševi heterozigotni za varijantu S14R razvili su miksomatozne mitralne zaliske i funkcionalni prolaps mitralne zaliska (MVP). Histološka analiza pri rođenju, otkrila je da su svi heterozigotni miševi imali fenotip mitralnog zaliska promjenjive težine, koji je u korelaciji sa smanjenjem dužine cilija. Genske ontološke analize na embrionskoj (E) dobi od 13,5 dana pokazale su da su najznačajnije promjene u srcima mutanata u odnosu na kontrole bile one koje su povezane s putevima vanćelijskog matriksa (ECM); autori su sugerirali da ove promjene u sastavu ECM -a na E13,5 vjerovatno predstavljaju rane promjene u molekulskom profilu srca u razvoju. Genetičko uklanjanje Dzip1 iz progenitornih ćelija mezenhimskog zaliska rezultiralo je smanjenjem dužine primarnih cilija tokom razvoja i popratnim anatomskim promjenama u mitralnim zaliscima, slično onima koje su primijećene kod miševa mutanata S14R. Mitralni zalisci miševa sa uslovnim nokautom Dzip1 pokazali su miksomatozni fenotip, sa povećanjem proteoglikana i kolagena i gubitkom normalnih ECM zonskih granica u odnosu na kontrolne mitralne zaliske. Funkcionalna ehokardiografija otkrila je prolaps i produženje zalistaka kod miševa s nedostatkom Dzip1; MVP nikada nije primijećen kod kontrolnih miševa. Autori su zaključili da rijetke štetne mutacije DZIP1 mogu uzrokovati MVP mijenjanjem ciliogenih programa tokom razvoja.^[10]

Spermatogeni defekt

Lv et al. (2020) generirali su mužjake nokautiranih Dzip1 miševa, koji su svi bili neplodni. Nekoliko spermatozoida prikupljeno je iz epididimisa mutiranih miševa, a nisu uočeni pokretni spermatozoidi. Svjetlosna mikroskopija mutiranih spermatozoida pokazala je ozbiljne morfološke abnormalnosti, prvenstveno odsutne flagele, kao i zaostalu citoplazmu i abnormalne glave.^[11]