Белки E2F
E2F - семейство белков, а, именно, факторов трансляции, присутствующих в большинстве эукариотических клеток животных и растений.
Они играют большую роль в жизненном цикле клеток, их дифференциации, развитии и запуске механизмов апоптоза.
История запросов PubMed и их результаты
Запрос |
Запрос как его понял PubMed из Search details |
Всего находок |
Всего в открытом доступе |
Всего обзоров |
E2F[Title] AND function[Title] |
E2F[Title] AND function[Title] |
24 |
15 |
1 |
E2F[Title] AND apoptosis[Title] |
E2F[Title] AND apoptosis[Title] |
101 |
59 |
8 |
E2F[Title] AND properties |
E2F[Title] AND properties[All Fields] |
60 |
40 |
3 |
(E2F[Title]) AND inhibition AND ("J Biol Chem"[TA] OR "Nature"[TA]) |
E2F[Title] AND ("inhibition (psychology)"[MeSH Terms] OR ("inhibition"[All Fields] AND "(psychology)"[All Fields]) OR "inhibition (psychology)"[All Fields] OR "inhibition"[All Fields]) AND ("J Biol Chem"[TA] OR "Nature"[TA]) |
24 |
22 |
0 |
E2F[Title] AND inhibition AND ("2000/03/09"[PDAT] : "2013/03/09"[PDAT]) |
E2F[Title] AND ("inhibition (psychology)"[MeSH Terms] OR ("inhibition"[All Fields] AND "(psychology)"[All Fields]) OR "inhibition (psychology)"[All Fields] OR "inhibition"[All Fields]) AND ("2000/03/09"[PDAT] : "2013/03/09"[PDAT]) |
140 |
86 |
1 |
E2F[Title] AND cancer |
E2F[Title] AND ("neoplasms"[MeSH Terms] OR "neoplasms"[All Fields] OR "cancer"[All Fields]) |
611 |
357 |
46 |
Ссылка на открытую коллекцию E2F, которая была составлена из наиболее интересных и актуальных статей, которые нашлись по запросам, приведенным выше в таблице.
Краткое описание статьи о белке E2F
На источник статьи и приведенных рисунков
Введение
E2F играет решающую роль в регуляции клеточного цикла и, следовательно, в образовании опухолей. Белки, которые связаны с супрессорами опухолей, ретинобластомы РВ и E2F фактор транскрипции есть в болшинстве эукариотических клеток, в том числе в клетках животных и растений.
У человека есть восемь E2F генов (E2F1, E2F2, E2F3, E2F4, E2F5, E2F6, E2F7 и E2F8). Все E2F1-6 обладают одним E2F-TDP доменом и E2F1, E2F2 и E2F3 и, как правило, рассматривается как «активный E2Fs" из-за их способности мощно активировать процесс транскрипции. E2F4 и E2F5, называющиеся "репрессивные E2Fs", так как принимают активное участие в подавлении процессов трансляции некоторых генов.
E2F7 и E2F8 могут связываться с ДНК при отсутствии взаимодействия с субъединицей DP. Тем не менее, им не хватает последовательности, необходимой для связывания белков семейства RB.
В исследовании будут использованы белки семейства E2F1-6, относящиеся к классическим E2F белкам (E2F1, E2F2, E2F3, E2F4, E2F5 и E2F6), и E2F7.
В течение двух последних десятилетий, большое количество исследований, в основном, проводится на мухах, червях и позвоночных животных. Благодаря этим исследованиям,было выявлено, что белки семейства RB и E2F имеют функции, охватывающие широкий спектр биологических процессов, включая репликацию и репарацию ДНК, митоз, дифференциацию клеток, развитие клеток и механизмы апоптоза.
Пользуясь случаем, что все больше и больше геномов сейчас полностью секвенированы, исследователи занялись изучением "истории эволюции" RB-E2F генов в эукариотических клетках. 21 эукариотический организм был выбран для идентификации Е2F, RB, и DP белков, из них 16 многоклеточных организмов, включая человека разумного.
Ранее считалось, что RB-E2F каскад отсутствует в грибах, и это было верно для дрожжей. Тем не менее, ученые обнаружили, что некоторые грибы имеют собственные белки семейства E2F и DP. Однако RB-E2F каскад может быть неполным у некоторых видов грибов, но ученые не проводили детального анализа в этой области.
В данном исследовании ученые изучали, в частности, встречаемость генов, кодирующих белки сеймейств РВ, E2F у эукариот; скорость эволюции и отбора в семействе РВ и E2F; "историю эволюции" RB-E2F каскада.
Материалы и методы
- Идентификация белковых последовательностей
- Использование человеческих E2F4, DP1, E2F7 и PB в качестве запроса, ученые провели PSI-Blast поиск в NCBI(Национальный центр биотехнологической информации). Все полученные результаты были использованы в качестве запросов в дальнейшем BLAST поиске. BLAST поиск проводился также в Ensembl базе данных для высших организмов. Кроме того, на сайте NCBI прооились TBLASTN поиски.
- Филогенетический анализ с последующим постороением филогенетического дерева
- Предсказание возможных "предков" данных белковых последовательностей
- Выравнивание
Все операции проведены с помощью компьютерного моделирования, использования различных баз данных и специализированных программ, например, расстояния между белками были рассчитаны в MEGA 4.0.
Результаты
70 белков семейства E2F1-6, 25 белков семейства E2F7, 34 белков семейства DР, и 41 белок семейства РВ были выявлены у 21 эукариотического организма(рисунок 1). Было обнаружено, что одноклеточные организмы могут содержать ортологи из E2F1-6, DP, и RB семейств белков. Симбиотические отношения между грибами и другими организмами обуславливают отсутствие РB и E2F кодирующих генов у некоторых грибов (возможно из-за потери генов в эволюции в процессе симбиогенеза).
|
Рисунок 1Распределение RB-E2F белков у 21 одноклеточного представителя эукариот. |
Что касается многоклеточных организмов, ученые обнаружили, что они все обладают ортологами из E2F1-6, DP, и RB семейств белков. Например, E2F7 семейство возникло еще до разделения протистов, животных и растений. Тем не менее, ортологи E2F7 не были обнаружены у дрозофилы. Таким образом ученые предположили, что E2F7 семейство не столь же необходимо, как E2F1-6, RB и DP.
Для E2F, RB и DP семейств белков представителей эукариотических организмов был проведен филогенетический анализ, из чего были сделаны соответствующие выводы.
|
Рисунок 2Результаты филогенетического анализа генов, кодирующих E2F1-6 и E2F7 семейства белков у многоклеточных. Был проведен с использованием Phyml и MrBayes 3.1 программ. |
|
Рисунок 3Сохранение структур интронов и экзонов в соответствующих генов у человека(А), мухи(В) и червя(С). |
На первых порах последовательности E2F у предков эукариот были предсказаны с использованием полного выравнивания E2F последовательности у эукариотических организмов и построения его филогенетического дерева с помощью программы GASP.
Было обнаружено, что человеческие E2F4 и E2F5 ближе к
предсказанной предковой последовательности, чем человеческие
E2F1, E2F2 и E2F3 (рисунок 4). Однако такое различие несущественно, так как
оно может быть частично обусловлено мутациями у отдаленно родственных видов.
|
Рисунок 4
Подгруппы E2F4 и E2F5
развивались медленнее, чем E2F1, E2F2 и E2F3
подгруппы. (A) Расстояние между белками человека E2F и предсказанной предковой
последовательностью E2F. Попарные расстояния
между человеческими E2Fs и предсказанной
предковой последовательностью E2F. |
Обсуждение
Происхождение многоклеточных организмов от одноклеточных предков - одно из самых важных событий в истории жизни, которое произошло несколько раз, независимо друг от друга. Было принято считать гены, участвующие в межклеточной коммуникации и дифференцировке, вероятно, возникли раньше, или одновременно с происхождением многоклеточности. Учитывая, что RB-E2F каскад был обнаружен у всех многоклеточных организмов, ученые проверили и предположили, что RB-E2F каскад может способствовать появлению многоклеточности. Было известно, что некоторые клетки могут в процессе размножения и дифференцировки из одноклеточных организмов стать многоклеточным. Цикл контроля и / или дифференциации функций RB-E2F четко могли бы содействовать этому прогрессу.
|
Рисунок 5Обзор эволюционной истории RB-E2F каскада у многоклеточных. |
Значение и функция предкового RB-E2F сигнального
пути
Наиболее важные решения касательно судьбы клетки, например, следует ли делиться, дифференцироваться или умереть, как правило, очень строго регламентированы. RB-E2F путь играет важнейшую роль в этих фундаментальных клеточных процессах. Ученые провели комплексный анализ эволюции у семейств RB и E2F, данные показали, что у E2F4 и E2F5 больше сходство последовательностей с предсказанной последовательностью E2F предка, чем у E2F1, E2F2 и E2F3. E2F4 и E2F5 также обладают значительно более низкими темпами эволюции и высоким отрицательным давлением отбора чем E2F1, E2F2 и E2F3. У семейства RB подгруппа белков RBL развивались медленнее, а также обладала более высоким давлением отбора по сравнению с подгруппой белков RB1. Ученые предположили, что древняя функция пути RB-E2F может быть главным образом связана с репрессивными белками подгруппы E2F и RBL. И активные белки подгруппы E2F и RB1 могут вносить больший вклад в функциональную диверсификации RB-E2F пути. Их результаты повысят современное понимание о RB-E2F пути, а также будут полезны для дальнейших функциональных исследований у человека и других организмов.
© Novikova Maria, 2012
Последнее обновление: 20.05.2013