IRX1

Irokezna klasa homeodomenskog proteina IRX-1, znana i kao irokezni homeoboksni protein 1, jest protein koji je kod ljudi kodiran genom IRX1 sa hromosoma 5.^[5][6] Svi članovi irokezne proteinske porodice (IRO) imaju po dva visoko konzervirana obilježja, koja kodiraju homeodomen i karakteristični IRO motiv sekvence.^[7] Poznato je da imaju brojne uloge u ranom uzorkovanju embriona.^[5] Pokazalo se da IRX1 djeluje i kao gen supresije tumora in u nekoliko oblika kancera.^{[8][9][10][11]}

IRX1
Identifikatori
Aliasi	IRX1
Vanjski ID-jevi	OMIM: 606197 MGI: 1197515 HomoloGene: 19065 GeneCards: IRX1
Lokacija gena (čovjek) Hrom. Hromosom 5 (čovjek)[1] Bend 5p15.33 Početak 3,595,832 bp[1] Kraj 3,601,403 bp[1]
Lokacija gena (miš) Hrom. Hromosom 13 (miš)[2] Bend 13 C1|13 38.43 cM Početak 72,106,040 bp[2] Kraj 72,111,842 bp[2]
Ontologija gena Molekularna funkcija • vezivanje sa DNK • GO:0001078, GO:0001214, GO:0001206 DNA-binding transcription repressor activity, RNA polymerase II-specific • sequence-specific DNA binding • GO:0001200, GO:0001133, GO:0001201 DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific Ćelijska komponenta • jedro Biološki proces • specification of loop of Henle identity • metanephros development • GO:0009373 regulation of transcription, DNA-templated • proximal/distal pattern formation involved in metanephric nephron development • GO:1901227 negative regulation of transcription by RNA polymerase II Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
Vrste	Čovjek	Miš
Entrez	79192	16371
Ensembl	ENSG00000170549	ENSMUSG00000060969
UniProt	P78414	P81068
RefSeq (mRNK)	NM_024337	NM_010573
RefSeq (bjelančevina)	NP_077313	NP_034703
Lokacija (UCSC)	Chr 5: 3.6 – 3.6 Mb	Chr 13: 72.11 – 72.11 Mb
PubMed pretraga	[3]	[4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek Pogledaj/uredi – miš

Aminokiselinska sekvenca

Dužina polipeptidnog lanca je 480 aminokiselina, а molekulska težina 49.621 Da.^[12]

• 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

10		20		30		40		50
MSFPQLGYPQ		YLSAAGPGAY		GGERPGVLAA		AAAAAAAASS		GRPGAAELGG
GAGAAAVTSV		LGMYAAAGPY		AGAPNYSAFL		PYAADLSLFS		QMGSQYELKD
NPGVHPATFA		AHTAPAYYPY		GQFQYGDPGR		PKNATRESTS		TLKAWLNEHR
KNPYPTKGEK		IMLAIITKMT		LTQVSTWFAN		ARRRLKKENK		VTWGARSKDQ
EDGALFGSDT		EGDPEKAEDD		EEIDLESIDI		DKIDEHDGDQ		SNEDDEDKAE
APHAPAAPSA		LARDQGSPLA		AADVLKPQDS		PLGLAKEAPE		PGSTRLLSPG
AAAGGLQGAP		HGKPKIWSLA		ETATSPDGAP		KASPPPPAGH		PGAHGPSAGA
PLQHPAFLPS		HGLYTCHIGK		FSNWTNSAFL		AQGSLLNMRS		FLGVGAPHAA
PHGPHLPAPP		PPQPPVAIAP		GALNGDKASV		RSSPTLPERD		LVPRPDSPAQ
QLKSPFQPVR		DNSLAPQEGT		PRILAALPSA

Gen

IRX1 se nalazi na prednjem lancu DNK hromosoma 5, između parova baza 3,596.054 i 3,601.403, na lokaciji 5p15.3.^[5] Ljudski genski proizvod dug je 1.858 baznih parova iRNK sa 4 predviđena egzona kod ljudi.^[13] Analiza promotora je priređena je pomoću programa El Dorado putem stranice softvera Genomatix.^[14] Predviđena regija promotora obuhvata 1.040 parova bazaod položaja 3,595.468 do 3,595.468 bp na prednjoj niti hromosoma 5.

Gensko susjedstvo

IRX1 je relativno izoliran, bez drugih gena koji kodiraju proteine s položaja 3,177.835 – 50,70.004.^[5]

Protein

Glavna obilježja

Zreli protein IRX1 ima 480 aminokiselinskih ostataka, sa molekulskom masom od 49.600 Da i izoelektičnom tačkom od 5,7. Pretraživanje BLAST-a otkrilo je da IRX1 sadrži dva visoko konzervirana domena: homeodomen i karakteristični IRO motiv nepoznate funkcije^[15] Homeodomen pripada TALE klasi (tri aminokiselinske ekstenzije) klase homeodomena koju karakterizira dodavanje tri dodatne aminokiseline između prve i druge spirale u tri alfa-heliksa koji čine domen.^[16] Prisustvo ovog dobro karakteriziranog homeodomana snažno sugerira da IRX1 djeluje kao transkripcijski faktor. Ovo je dodatno potkrijepljeno predviđenom lokalizacijom IRX1 u jedru.^[17] IRO motiv je regija nizvodno od homeodomena koji se nalazi samo u pripadnicima proteina homeodomenske klase Irokez, iako je njegova funkcija slabo shvaćena. Međutim, njegova sličnost s unutrašnjom regijom receptora zareznog proteina sugerira da može biti uključen u interakcije protein-protein.^[7] Osim ova dva karakteristična domena, IRX1 sadrži treći domen iz HARE-HTH potporodice^[18] spojen sa C-terminalnim krajen homeodomena.^[19] Ovaj domen dobija krilati heliks-obrt-heliksni preklop za koji se predviđa da veže DNK i smatra se da ima ulogu u regrutiranju efektorskih aktivnosti na DNK. Predviđa se nekoliko oblika posttranslacijskih modifikacija, uključujući SUMOilaciju, C-manozilaciju i fosforilaciju, koristeći bioinformatičkwe alate iz baze ExPASy^[20] Bioinformatička analiza IRX1 pomoću alata NetPhos predvidjela je 71 potencijalno mjesto fosforilacija u cijelom proteinu.^[21]

Ekspresija

Podaci iz mikročipova i RNK seq ukazuju na to da se IRX1 sveprisutno eksprimira na niskim razinama u tkivima odraslih, a najveći relativni nivo ekspresije javlja se u tkivima srca, masnog tkiva, bubrega i dojke .^[22][23] Umjerene do visoke razine također su izražene u plućima, prostati i želucu.^[23][24] Analiza promotora El Dorado programom iz Genomatixa predvidjela je da je ekspresija IRX1 regulirana faktorima koji uključuju E2F regulatore ćelijskog ciklusa, NRF1 i ZF5,^[25] i brahiuriju.^[14] Podaci o ekspresiji u mozgu ljudi, miša i miša u razvoju dostupni su putem Allen Brain Atlasa.^[26]

Proteinske interakcije

Potencijalni partneri u interakciji s proteinima za IRX1 pronađeni su pomoću računarskih alata. U bazi podataka STRING navedeno je devet navodno interaktivnih partnera podržanih dokazima rudarenjem teksta, iako pažljivija analiza rezultata pokazuje slabu podršku za većinu ovih predviđenih interakcija.^[27] Međutim, moguće je da je jedan od ovih proteina, CDKN1A, uključen u predviđenu regulaciju IRX1, pomoću regulatora ćelijskog ciklusa E2F.^[14][27]

Konzervacija

Ortolozi

IRX1 ima visok stupanj konzerviranosti kod vrsta kičmenjaka i beskičmenjaka. Cjelokupni protein je potpunije konzeviran kod kičmenjaka, dok su samo homeodomena i IRO motiv konzervirani u udaljenijim homolozima.

Homologija sekvence pronađena je u vrstama koje su u srodnoj vezi sa ljudima, kao i svinjskom glistom Ascaris suum, iz porodice Ascarididae, koristeći BLAST i ALIGN alat preko San Diego Super Computer Computer Biology Workbench-a.^[15] U nastavku je tabela koja opisuje evolucijsko konzerviranje IRX1.

Rod i vrsta	Uobičajeno ime	Divergencija od ljudi (milioni godina) [28]	Pristupni broi u bazu NCBI	Identitet sekvence [15]	Dužina proteina	Oznaka gena
Homo sapiens[19]	Čovjek	--	NP_077313	100%	480	IRX-1
Pongo abelii[29]	Sumatransku orangutan	15,7	XP_002815448	99%	480	IRX-1
Bos taurus[30]	Govedo	94,2	XP_002696496	92,3%	476	IRX-1
Mus musculus[31]	Kućni miš	92,3	NP_034703	91,5%	480	IRX-1
Rattus norvegicus[32]	Smeđi pacov	92,3	NP_001100801	90,4%	480	IRX-1
Gallus gallus[33]	Crvena kokoš	296	NP_001025509	72,9%	467	IRX-1
Xenopus tropicalis[34]	Zapadna kandžasta žaba	371,2	NP_001188351	68%	467	IRX-1
Latimeria chalumnae[35]	Zapadni indijskookeanski celakant	441,9	XP_006002089	65,1%	460	Irx-1-A-lika izoforma X1
Danio rerio[36]	Zebrica	400,1	NP_997067	61,1%	426	Irx-1 izoforma 1
Taeniopygia guttata[37]	Zebrasta zeba	296	XP_002189063	59,7%	400	Irx-1-A-liki
Astyanax mexicanus[38]	Meksička tetra	400,1	XP_007254591.1	58%	450	IRX-1
Ophiophagus hannah[39]	Kraljevska kobra	296	ETE68928	54,5%	387	Irx-1-A parcijalni
Ovis aries[40]	Ovca	94,2	XP_004017207	433,%	260	IRX-1
Condylura cristata[41]	Zvjezdastonosa krtica	942	XP_004678440	41,7%	342	IRX-1
Branchiostoma floridae[42]	Kopljača	713,2	ACF10237.1	35,5%	461	Irokeska A izoforma 1
Strongylocentrotus purpuratus[43]	Purpurni morski jež	742,9	NP_001123285	31,7%	605	Irokeski homeoboks A
Ascaris suum[44]	Svinjska obla glista	937,5	F1KXE6	29%	444	IRX-1
Caenorhabditis elegans[45]	Nematoda	937,5	NP_492533.2	28,6%	377	IRX-1
Drosophila melanogaster[46]	Vinska mušica	782,7	NP_524045	27%	717	Araukanska izpforma A

Paralozi

Kod ljudi, IRX1 je jedan od šest članova proteina homeodomenske klase Irokez: IRX2, IRX3, IRX4 , IRX5 i IRX6. IRX1, IRX2 i IRX4 nalaze se na hromosomu 5, a njihova orijentacija odgovara onoj kod IRX3, IRX5 i IRX6 nađenih na ljudskom hromosomu 16.