Introduction

le cancer de L’ovaire est le deuxième cancer gynécologique le plus commun dans le monde, représentant environ 3% de tous les cas de cancer féminin, l’âge typique du diagnostic étant 63-years-old.It il est difficile de diagnostiquer le cancer de l’ovaire à un stade précoce, etce cancer a un mauvais pronostic, avec un taux de survie à cinq ans d’environ 47% (1). Afin de fournir un fondement pour la détection et le traitement du cancer de l’ovaire, des étudesinvestir l’étiologie de la maladie sont nécessaires., Auparavant, une étude du London Research Institute (Cancer Research UK, Londres, Royaume-Uni) a révélé que l’hélicase, de type POLQ (HELQ), était une nouvelle génération qui prévient le cancer de l’ovaire (2). Dans cette étude, la possibilité de cancer de l’ovaire chez la souris a été augmentéedeux fois lorsqu’une copie du gène HELQ était manquante. Même ledéficience d’une copie pourrait conduire à la formation d’une augmentationnombre de tumeurs chez les souris. Selon cette étude, la détection de la déficience génétique helq pourrait être adoptée pour dépister les patients cancéreux ovariens chez les femmes à l’avenir, si HELQ helicase joue le même rôle chez l’homme et la souris (2).,

HELQ est une superfamille II de L’ADN hélicase qui a été identifiée pour la première fois dans les génomes humains et de souris grâce à son homologie sensible au tomutagène 308 (Mus308) (3), enzyme de réparation de l’aDNA requise pour la résistance à la réticulation INTERSTRAND de L’ADN (ICL)chez Drosophila melanogaster (4,5). ADN Icls sont particulièrement toxiques car ils perturbent l’information génétique onstrands, inhibant puissamment la réplication et la transcription de L’ADN. Les cellules innormales, les ICL de L’ADN et les dommages à l’ADN conduisent souvent à l’occurrence du cancer (6)., Cependant, la réparation de L’ADN est une réaction importante à la suite d’une lésion de l’ADN, qui peut amener l’ADN endommagé à retrouver son aspect d’origine et à remplir la fonction initiale (7). Les hélicas D’ADN jouent un rôle important dans ce processus. HELQ, en tant qu’ADN hélicase,a été étudié du point de vue de l’association avec le cancer.Des études d’association pangénomiques antérieures ont identifié des polymorphismes singlenucleotide à des loci à l’intérieur ou à proximité du gène HELQ qui sont associés à un risque accru de plusieurs cancers différents,y compris les cancers des voies aérodigestives supérieures et les cancers de la tête et du cou (8-11).,

afin d’évaluer l’association entre la structure de helq et la carcinogenèse du cancer de l’ovaire, des méthodes bioinformatiques ont été utilisées pour analyser cette association à partir d’un angle théorique dans la présente étude. On s’attendait à ce qu’une telle étude peutfournir une direction et une base pour le traitement clinique de ovariancancer.

matériaux et méthodes

séquence génétique

la séquence génétique HELQ a été obtenue à partir de la ressource en nucléotides du Centre national de Biotechnologieinformation (NCBI;http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide), en utilisant le numéro D’adhésion de la banque af436845.1 et le gène ID 113510., Le HELQgene est également appelé HEL308.

analyse bioinformatique

résultats

analyse des propriétés physico-chimiques de HELQ

grâce à la récupération de la base de données NCBI, la séquence des nucléotides entiers et la séquence des acides aminés de HELQ ont été obtenues,avec une séquence totale de 3 591 PB codant 1 101 acides aminés. La prédiction du cadre de lecture ouvert (ORF) et l’analyse du Bioédit ont montré que le gène HELQ contenait 15 ORF. ProtParam a prédit que le poids moléculaire du gène HELQ était de 124 175,3 Da, le point isoélectrique théorique était de 6,12, la teneur en leucine(Leu) était de 16.,2% du total des composants, les acides aminés acides étaientplus commun que les acides aminés basiques, et l’indice d’instabilité était45, 55. Par conséquent, il a été déduit que HELQ était une protéine andacidique instable. En outre, la valeur de la grande moyenne d’hydropathicité était de -0,317 et l’indice aliphatique était de 92,34, ce qui indiquait que HELQ était liposoluble.

localisation subcellulaire et motifprédiction

la localisation des protéines dans les cellules est étroitement associée à la fonction des protéines., Localisation subcellulaire l’analyse de la prédiction de PSORT a montré que HELQ était principalement réparti dans le noyau, l’espace de la matrice mitochondriale, le microbor(peroxysome) et la membrane interne mitochondriale (Tableau I). HELQ était situé dans des zones avec leprésence d’ADN.

le Tableau I. localisation Subcellulaire de hélicase,POLQ-comme de codage produit.,

en ce qui concerne les motifs, la structure fonctionnelle domaindatabase de ScanProsite prédit que la protéine HELQ contient deux domaines fonctionnels, constitués de Helicase_ATP-Bind_1 et helicase_cter, et ces domaines sont responsables de la liaison et hydrolyser l’ATP, respectivement, qui s’est conformé à lacaractéristique de l’ADN hélicase en fonction de l’hydrolyse de l’ATP(Fig. 1A). L’analyse de l’architecture de domaine à L’aide de SMART a montré que 5 domaines principaux pouvaient être trouvés dans la séquence HELQ, avec d’autres caractéristiques non représentées dans le diagramme (Fig., 1B) en raison du chevauchement. En recherchant la base de données des domaines conservés par NCBI, 4 domaines ont été trouvés, à savoir DEXDc, HELICc, HHH – 5 et PRK02362 (fig. 1C). Selon la prédiction designalp – hmm et TMHMM, la protéine HELQ n’a pas de signalpeptide et de domaine transmembranaire évidents.

analyse structurale de la protéine Helq

HNN a été utilisé pour analyser la structure secondaire de la protéine HELQ. Les résultats ont montré que HELQ était principalement composé d’une hélice (46,48%) et de bobines aléatoires (43,05%), les brins étendus ne représentant que 10,26% de la structure (fig. 2)., Selon la prédiction de la structure thetertiaire en utilisant la méthode de filetage dans le serveur de reconnaissance PHYRE2 ProteinFold, la meilleure protéine de modèle était c2va8A( Protein Data Bank code), qui avait une homologie élevée avec HELQ(Fig. 3). Le serveur 3DLigandSite a été utilisé pour construire le modèle de liaison de ligand tridimensionnel (Fig. 4). Il a été constaté que les sites de liaison theligand ont été répartis sur ile333, LYS335,TYR337, GLN340, SER362, GLY363, GLY364, LYS365, THR366, LEU367, LYS397 etasn678., Les hétérogènes présents dans les sites de liaison prévus consistaient en 10 adénosine diphosphate (ADP), 14 Mg2+ (MG) et 3adénosine monophosphate (AMP). Les domaines fonctionnels helicase_atp-Bind_1, Helicase_Cter et HHH_5 ont été séparés de la séquence HELQ et ont été analysés respectivement par la construction de modèles de liaison de ligand. Les résultats suggèrent que les sites de liaison du ligand dans le domaine Helicase_ATP-Bind_1 répartis sur SER17,GLY18, GLY19, LYS20, THR21, LEU22, LYS52 et les hétérogènes présents dans les sites de liaison prédéterminés contiennent 12 ADP, 14 MG et 3 AMP., Le site de liaison présent dans le domaine Helicase_Cter était ASN113, et les hétérogènes contenaient 4 ADP, 12 MG et 1 ATP. Le site de liaison dans le domaine HHH_5 était GLU15 et les hétérogènes contenaient 7 MG ET33 Ca2+. L’activité de HELQ dépend de la liaison de L’ATP par le domaine Helicase_Cter pour fournir de l’énergie. Whenfunctional domaines de HELQ ne sont pas complètes, la réplication de l’ADN cannotprogress normalement.

prédiction des interactions protéine-protéine

La base de données interactive STRING9.0 a été utilisée pour déterminer les réseaux fonctionnels d’association protéique., Proteinsthat interagir avec HELQ principalement inclus régulateur de télomereelongation hélicase 1 (RTEL1), famille avec similitude de séquence 175MEMBER A (FAM175A), petit ubiquitine-like modificateur 1 (SUMO1), dnapolymerase ν (POLN) et enroulé-bobine domaine contenant 158 (Fig. 5). Ils ont été coexprimés et avaient des fonctions similaires dans la réparation des lésions de L’ADN apparaissant dans le processus de réplication de l’ADN pendant la prolifération cellulaire.

Gene ontology analyse

la Gene ontology analyse a été réalisée usingPredictProtein logiciel., L’ontologie des fonctions moléculaires a montré que L’activité de HELQ consistait principalement en liaison aux protéines, andhelicase, ARN hélicase ATP-dépendante, recuit de brin D’ADN,ATPase, ATP-dépendante hélicase, ARN hélicase et ARN-dépendante ATPaseactivity (Tableau II). En outre,l’analyse ontologique des processus biologiques a indiqué que HELQ principalementparticipé au processus de réparation de l’ADN (Tableau III).

le Tableau II. la fonction Moléculaire de l’ontologie.,

Table III. Biological process ontology.

Discussion

DNA helicases have crucial roles in maintaininggenome stability and stable DNA replication in all organisms., Ils ont été impliqués dans la réparation de l’excision des nucléotides, la réparation de l’inadéquation, la réparation de l’excision de la base, la réparation de la rupture du double brin et la réparation de la liaison croisée (14). Les helicases PriA, RecG, RuvAB, RecBCD, UurD, Srs2, Rep et RecQ sont bien connues pour leur rôle dans la promotion de la réparation et de la recombinaison de l’ADN par plusieurs mécanismes possibles (15-17).Semblable à RecQ, la famille Mus308 d’hélicases soutient la génomestabilité. Le locus Mus308 a été identifié chez Drosophilamelanogaster, étant requis pour la résistance aux agents de réticulation de l’ADN (4)., Moldovan et al(18) ont constaté que la délétion de hel308 dans les cellules humaines pourrait induire une sensibilité aux lésions bloquant la réplication, à savoir les ICL induites par le mitomycinC et le chlorhydrate d’irinotécan. Des études biochimiques ont établi que L’HEL308 humain est une enzyme ATP-dépendante qui enveloppe L’ADN avec une polarité 3′-5′ (3,19), ce qui est compatible avec la structure de HELQ contenant des sites de liaison ATP trouvés dans la présente étude. Dans les domaines fonctionnels de helq, Helicase_ATP-Bind_1 et Helicase_Cter localisent dans la position centrale et ils effectuent principalement l’activité helicase., Au terminal theC, la configuration helix-hairpin-helix peut être importante pour la liaison aux brins D’ADN. Les résultats des réseaux d’association de protéines fonctionnelles ont révélé que HELQ était impliqué dans l’ubiquitinationdans le processus de réparation de l’ADN. RTEL1 est responsable du maintien des extrémités des chromosomes et a un effet synergique avec l’antigène nucléaire cellulaire proliférant (PCNA) dans le processus de DNAreplication pour assurer la croissance et la division cellulaires et éviter les erreurs génétiques. Lorsque RTEL1 ne peut pas se combiner avec PCNA, DNAreplication ne peut pas continuer et les erreurs produites conduisent au cancer (20)., FAM175A Médie la formation du complexe BRCA1-RAP80, qui ajoute ou modifie les chaînes d’ubiquitine existantes pour favoriser la réparation des dommages à l’ADN (21). SUMO1 est important dans le controle intégrité génétique. Hu et al (22) ont constaté que SUMO1 réparait les lésions de l’ADN par un chemin de modification semblable à l’ubiquitine. POLN fonctionne comme une Dnapolymérase et participe à la réparation de L’ADN pour faire la réplication de L’ADN normalement (18). Cependant, le mécanisme exact de HELQ reste flou.

un nombre croissant d’études se concentrent sur l’exploration fonctionnelle de HELQ., Ward et al (23) ont constaté que HELQ-1 a joué un rôle dansla réparation de rupture à double brin iotique en favorisant le désassemblage postsynaptique du RAD-51FILAMENT chez Caenorhabditis elegans. Une autre étude a identifié que chez l’homme, HELQ était exprimé dans les ovaires,les testicules, le cœur et le muscle squelettique (24). Luebben et al (25) ont rapporté que L’HELQ mammalien contribuait à la stabilité du génome dans des conditions incontestées grâce à un mécanisme distinct de la fonction du groupe de complémentation de L’anémie de Fanconi. HELQ chez l’homme nécessite une enquête supplémentaire, en particulierl’association avec le cancer., L’apparition de tumeurs est généralementcélément associé à une réplication anormale de l’ADN et à une prolifération cellulaire. Un réajustement approprié de la structure de HELQ pour changer sa fonction principale peut être utilisé pour atténuer les dommages à l’ADN ou promouvoir la variation de l’ADN.

la complexité génétique du cancer a posé un défi pour la conception de traitements thérapeutiques efficaces. La résistance tumorale aux médicaments de chimiothérapie cytotoxiques et aux radiations, quiduire des dommages à l’ADN, a limité leur efficacité (26). Cibler la réponse aux dommages à l’ADN estune stratégie de lutte contre le cancer., La perspective de succès du traitement par chimiothérapie peut être améliorée par l’activation sélective d’une voie de réparation de l’ADN.

En conclusion, la structure de la protéine HELQ étaitprédictée et analysée dans cette étude. Ses caractéristiques structurelles uniques auront un rôle important dans les futures enquêtes sur la délétion du gène HELQ, ainsi que sur l’analyse étiologique et la thérapie ciblée du cancer de l’ovaire.,