RAG2
Rekombinacijsko activirajući protein 2, znan i kao RAG-2, je limfocitno-specifični protein koji je kod ljudi kodiran genom RAG2 na hromosoma 11. Zajedno sa proteinom RAG1, RAG2 formira V(D)J rekombinazu, kompleks proteina potreban za proces V(D)J rekombinacija tokom kojih se javljaju varijabilne regije imunoglobulina i T-ćelijski receptorski geni udruženi u razvoju B– i T-limfocita. Stoga je RAG2 bitan za stvaranje zrelih ovih limfocita.
Aminokiselinska sekvenca
urediDužina polipeptidnog lanca je 527 aminokiselina, a molekulska težina 59.241 Da.[5]
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MSLQMVTVSN | NIALIQPGFS | LMNFDGQVFF | FGQKGWPKRS | CPTGVFHLDV | ||||
| KHNHVKLKPT | IFSKDSCYLP | PLRYPATCTF | KGSLESEKHQ | YIIHGGKTPN | ||||
| NEVSDKIYVM | SIVCKNNKKV | TFRCTEKDLV | GDVPEARYGH | SINVVYSRGK | ||||
| SMGVLFGGRS | YMPSTHRTTE | KWNSVADCLP | CVFLVDFEFG | CATSYILPEL | ||||
| QDGLSFHVSI | AKNDTIYILG | GHSLANNIRP | ANLYRIRVDL | PLGSPAVNCT | ||||
| VLPGGISVSS | AILTQTNNDE | FVIVGGYQLE | NQKRMICNII | SLEDNKIEIR | ||||
| EMETPDWTPD | IKHSKIWFGS | NMGNGTVFLG | IPGDNKQVVS | EGFYFYMLKC | ||||
| AEDDTNEEQT | TFTNSQTSTE | DPGDSTPFED | SEEFCFSAEA | NSFDGDDEFD | ||||
| TYNEDDEEDE | SETGYWITCC | PTCDVDINTW | VPFYSTELNK | PAMIYCSHGD | ||||
| GHWVHAQCMD | LAERTLIHLS | AGSNKYYCNE | HVEIARALHT | PQRVLPLKKP | ||||
| PMKSLRKKGS | GKILTPAKKS | FLRRLFD |
Struktura
urediRAG2 je protein dug 527 aminokiselina. Smatra se da njegov N-terminalni dio čini propeler sa šest lopatica u aktivnom jezgru.[6] RAG2 je konzerviran među svim vrstama koje izvode V (D) J rekombinaciju i njen obrazac ekspresije korelira upravo sa aktivnošću rekombinaze V (D) J.[7] RAG2 se eksprimira u nezrelim limfoidnim ćelijama. Dok je količina RAG1 tokom ćelijskog ciklusa konstantna, RAG2 se uglavnom akumulira u G0 i G1 fazi ćelijskog ciklusa i podvrgava se brzoj degradaciji kada ćelija uđe S-fazu.[8][9] Ovo služi kao važan regulatorni mehanizam V(D)J rekombinacije i sprečavanja genomske nestabilnosti.
Funkcija
urediRAG2 je jedna od dvije osnovne komponente RAG kompleksa. RAG kompleks je multiproteinski kompleks koji posreduje u fazi cijepanja DNK tokom V(D)J rekombinacije. Ovaj kompleks može napraviti dvolančane prekide, cijepanjem DNK pri očuvanim rekombinacijskim signalnim sekvencama (RSS).
Druga ključna komponenta ovog kompleksa je RAG1. Smatra se da ovaj protein posjeduje većinu katalitske aktivnosti RAG kompleksa. RAG1 protein je komponenta koja se zapravo veže za DNK i cijepa je.[10][11] Za razliku od RAG1, protein RAG2 nema nikakvu aktivnost endonukleaza niti se čak veže za lanac DNK. RAG2 ima ulogu pomoćnog faktora. Njegova primarna funkcija je interakcija s proteinom RAG1 i aktiviranje njegovih endonukleaznih funkcija. RAG2 također poboljšava prepoznavanje RSS -a i time smanjuje nespecifično vezanje DNK pomoću RAG kompleksa.[12][13] Smatra se da N-terminalne komponente dva gena koji aktivira rekombinaciju tvore propeler sa šest lopatica u aktivnom jezgru koje služi kao vezna skela za usku povezanost kompleksa s DNK. C-terminal biljnog homeodomenskog motiv sličan prstima, u ovom proteinu neophodan je za interakcije sa hromatinskim komponentama, posebno sa histonom H3, koji je trimetiliran na lizinu 4.
Budući da se rekombinacija ne događa u odsutnosti RAG2, smatra se da su njegove interakcije s RAG1 ključne za katalitsku funkciju proteina RAG1.[14] Stoga je prisustvo i RAG1 i RAG2 bitno za stvaranje zrelih B- i T-limfocita.
Klinički značaj
urediKao što je spomenuto, RAG2 je ključan za sazrijevanje B- i T-ćelija. Stoga, mutacije gena RAG2 mogu rezultirati ozbiljnim imunskim poremećajima, poput SCID (teška kombinirana imunodeficijencija) ili Omennovim sindromom.[15] Omennov sindrom uzrokovan je hipomorfnom mutacijom gena RAG2, što dovodi do smanjene, ali još uvijek prisutne funkcije kompleksa RAG.[16] Iako pacijenti nemaju cirkulirajućih B-ćelija, razvija se mali broj oligoklonskih T-ćelija. Kod ljudi konzervirano je preko pedeset posto RAG1. Stoga je funkcionalno potvrđivanje novih genetičkih nalaza ključno za karakteriziranje nedostatka RAG kod ljudi. Funkcionalno je ispitana 71 varijanta RAG1 i 39 RAG2. Predviđene su varijante koje se najvjerojatnije pojavljuju i predstavljaju kao uzročnike bolesti.[17] U kombinaciji s predviđanjem patogenosti, ova aplikacija vodi istraživanja kako bi se testirao učinak varijanti najboljih kandidata u pripremi za nove slučajeve bolesti.
RAG2 nokaut-miševa
urediGodine 1992. generiran je soj nokaut-miševa RAG2. Od tada je postao široko korišten model miša u imunološkim istraživanjima. Ovaj soj miševa ima inaktivirani gen RAG2, stoga homozigotni miševi nisu u stanju pokrenuti V(D)J preuređivanje) i posljedično ne uspijevaju generirati zrele T- i B-limfocite.[14] Kao takvi RAG2 nokaut-miševi predstavljaju vrlo vrijedan istraživački alat koji se koristi u eksperimentima transplantacije, razvoja vakcina i hematopoetskih istraživanja. Također, mutacija RAG2 može se kombinirati s drugim mutacijama, kako bi se razvili daljnji modeli korisni za osnovna imunološka istraživanja. Nadalje, se može koristiti metilholantren za razvoj tumora kod nokaut-miševa RAG2.[18]
Reference
uredi- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000175097 - Ensembl, maj 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000032864 - Ensembl, maj 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "UniProt, P55895". Pristupljeno 26. 8. 2021.
- ^ Zhang YH, Shetty K, Surleac MD, Petrescu AJ, Schatz DG (maj 2015). "Mapping and Quantitation of the Interaction between the Recombination Activating Gene Proteins RAG1 and RAG2". The Journal of Biological Chemistry. 290 (19): 11802–17. doi:10.1074/jbc.M115.638627. PMC 4424321. PMID 25745109.
- ^ Oettinger MA, Schatz DG, Gorka C, Baltimore D (juni 1990). "RAG-1 and RAG-2, adjacent genes that synergistically activate V(D)J recombination". Science. 248 (4962): 1517–23. doi:10.1126/science.2360047. PMID 2360047.
- ^ Lin WC, Desiderio S (mart 1994). "Cell cycle regulation of V(D)J recombination-activating protein RAG-2". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (7): 2733–7. doi:10.1073/pnas.91.7.2733. PMC 43444. PMID 8146183.
- ^ Lee, Jinhak; Desiderio, Stephen (decembar 1999). "Cyclin A/CDK2 Regulates V(D)J Recombination by Coordinating RAG-2 Accumulation and DNA Repair". Immunity. 11 (6): 771–781. doi:10.1016/s1074-7613(00)80151-x. ISSN 1074-7613. PMID 10626899.
- ^ Landree, M. A.; Wibbenmeyer, J. A.; Roth, D. B. (1. 12. 1999). "Mutational analysis of RAG1 and RAG2 identifies three catalytic amino acids in RAG1 critical for both cleavage steps of V(D)J recombination". Genes & Development. 13 (23): 3059–3069. doi:10.1101/gad.13.23.3059. ISSN 0890-9369. PMC 317185. PMID 10601032.
- ^ Kim DR, Dai Y, Mundy CL, Yang W, Oettinger MA (decembar 1999). "Mutations of acidic residues in RAG1 define the active site of the V(D)J recombinase". Genes & Development. 13 (23): 3070–80. doi:10.1101/gad.13.23.3070. PMC 317176. PMID 10601033.
- ^ Stephen, Swanson, Patrick C. Desiderio. RAG-2 Promotes Heptamer Occupancy by RAG-1 in the Assembly of a V(D)J Initiation Complex†. American Society for Microbiology. OCLC 679256409.
- ^ Zhao S, Gwyn LM, De P, Rodgers KK (april 2009). "A non-sequence-specific DNA binding mode of RAG1 is inhibited by RAG2". Journal of Molecular Biology. 387 (3): 744–58. doi:10.1016/j.jmb.2009.02.020. PMC 2659343. PMID 19232525.
- ^ a b Shinkai Y, Rathbun G, Lam KP, Oltz EM, Stewart V, Mendelsohn M, Charron J, Datta M, Young F, Stall AM (mart 1992). "RAG-2-deficient mice lack mature lymphocytes owing to inability to initiate V(D)J rearrangement". Cell. 68 (5): 855–67. doi:10.1016/0092-8674(92)90029-c. PMID 1547487. S2CID 824033.
- ^ "Entrez Gene: Recombination activating gene 2".
- ^ Corneo B, Moshous D, Güngör T, Wulffraat N, Philippet P, Le Deist FL, Fischer A, de Villartay JP (maj 2001). "Identical mutations in RAG1 or RAG2 genes leading to defective V(D)J recombinase activity can cause either T-B-severe combined immune deficiency or Omenn syndrome". Blood. 97 (9): 2772–6. doi:10.1182/blood.V97.9.2772. PMID 11313270.
- ^ Lawless D, Lango Allen H, Thaventhiran J, Hodel F, Anwar R, Fellay J, et al. (august 2019). "Predicting the Occurrence of Variants in RAG1 and RAG2". Journal of Clinical Immunology. 39 (7): 688–701. doi:10.1007/s10875-019-00670-z. PMC 6754361. PMID 31388879.
- ^ Shankaran, V.; Ikeda, H.; Bruce, A. T.; White, J. M.; Swanson, P. E.; Old, L. J.; Schreiber, R. D. (26. 4. 2001). "IFNgamma and lymphocytes prevent primary tumour development and shape tumour immunogenicity". Nature. 410 (6832): 1107–1111. doi:10.1038/35074122. ISSN 0028-0836. PMID 11323675. S2CID 205016599.