Introdução

o câncer de Ovário é o segundo mais commongynecological de câncer em todo o mundo, representando ~3% de todos os femalecancer casos, com a idade típica de diagnóstico a ser de 63 anos de idade.É difícil de diagnosticar o câncer de ovário em estágio precoce, andthis câncer tem um prognóstico ruim, com sobrevida em cinco anos a taxa de~47% (1). A fim de fornecer uma base para a detecção e tratamento do cancro do ovário, são necessários estudos para investigar a etiologia da doença., Anteriormente, um estudo do London Research Institute (Cancer Research UK,Londres, Reino Unido) descobriu helicase, tipo POLQ (HELQ) como um novo genethat previne o câncer de ovário (2). Neste estudo, a possibilidade de cancro do ovário em ratinhos aumentou duas vezes quando faltava uma cópia do gene HELQ. Mesmo a eficiência de uma cópia poderia levar à formação de um número crescente de tumores em ratos. De acordo com este estudo, a detecção de deficiência do gene helq pode ser adotada para rastrear os Cancer-pacientes ováricos entre as mulheres no futuro, se HELQ helicase desempenhar o mesmo papel em humanos e ratinhos (2).,

HELQ é um superfamily II DNA helicase que foi firstidentified humanos e mouse genomas através de sua homologia tomutagen sensível 308 (Mus308) (3), aDNA de reparação de enzima necessária para o DNA interstrand crosslink (ICL)resistência em Drosophila melanogaster (4,5). As CLS do ADN são particularmente tóxicas, uma vez que perturbam a informação genética nas faixas, inibindo potentemente a replicação e transcrição do ADN. As células informais, os ICLs de ADN e os danos ao ADN conduzem frequentemente à ocorrência de cancro (6)., No entanto, a reparação do ADN é uma reacção importante após a lesão do ADN, que pode fazer com que o ADN danificado reverta para a aparência original e execute a função teórica (7). DNA helicasesplay an important role in this process. HELQ,como uma DNA helicase, tem sido estudado a partir da perspectiva de associação com o câncer.Estudos anteriores de associação à escala do genoma identificaram polimorfismos de monoclenucleótidos em loci, dentro ou perto do gene HELQ,que estão associados a um risco aumentado de vários cancros diferentes, incluindo cancros do tracto aerodigesivo superior e ganchos de cabeça e neckcancers (8-11).,para avaliar a associação entre a estrutura de helq e a carcinogénese do cancro do ovário, foram utilizados métodos bioinformáticos para analisar esta associação a partir de um ângulo teórico no presente estudo. Espera-se que este estudo proporcione uma direcção e base para o tratamento clínico do ovariancante.

Materiais e métodos

sequência de Gene

O HELQ sequência de gene foi obtido a partir de theNucleotide de recursos do Centro Nacional de BiotechnologyInformation (NCBI; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide), usando theGenBank de adesão número AF436845.1 e Gene ID 113510., O HELQgene também é denominado HEL308.

Bioinformática analysis

Results

Analysis of physicochemical properties of HELQ

Through NCBI database retrieval, the wholenucleotide sequence and amino acid sequence of HELQ were obtained,with a total sequence of 3,591 bp encoding 1,101 amino acidresidues. A previsão do quadro de leitura aberta (ORF) e a análise de BioEdit mostraram que o gene HELQ continha 15 ORFs. Protpara previu que o peso molecular do gene HELQ era de 124.175. 3 Da, o ponto isoelétrico estético era de 6.12, o conteúdo de leucina(Leu) era de 16.,2% dos componentes totais, Os aminoácidos ácidos eram mais comuns do que os aminoácidos básicos, e o índice de instabilidade era de 45,55. Portanto, foi inferido que o HELQ era uma proteína andacídica instável. Além disso, o valor da grande média de hidropaticidade foi -0,317 e o índice alifático foi 92,34, o que indica que HELQ é lipossolúvel.

localização subcelular e motivos para a interdição

a localização das proteínas nas células está intimamente associada com a função das proteínas., A análise subcelular da previsão do PSORT mostrou que o HELQ foi principalmente distribuído no núcleo, no espaço de matriz mitocondrial, no micro-corpo(peroxisoma) e na membrana interna mitocondrial (Tabela I). O HELQ estava localizado em áreas com presença de ADN.

Tabela I. a localização Subcelular de helicase,POLQ-como a codificação do produto.,

Como motivos, a estrutura funcional domaindatabase de ScanProsite previu que o HELQ proteína containedtwo áreas funcionais, que consiste Helicase_ATP-Bind_1 andHelicase_Cter, e estes domínios foram responsáveis pela ligação andhydrolyzing ATP, respectivamente, conforme a thecharacteristic de DNA helicase, dependendo da hidrólise de ATP(Fig. 1A). Arquiteturaanálise de domínio usando SMART mostrou que 5 domínios principais poderiam ser encontrados na sequência HELQ, com outras características Não mostradas no diagrama(Fig., 1B) devido a sobreposição. Bysearching the NCBI Conserved Domains Database, 4 domains were found, which were DEXDc, HELICc, HHH-5 and PRK02362 (Fig. 1C). De acordo com a previsão do signalp-HMM e TMHMM, a proteína HELQ não tem signalpeptido evidente e domínio transmembranar.

a análise estrutural da Helqproteína

HNN foi utilizada para analisar a estrutura secundária da proteína HELQ. Os resultados mostraram que a HELQ era composta principalmente por hélices (46,48%) e bobinas aleatórias (43,05%), com strandsaccounting estendido para apenas 10,26% da estrutura (Fig. 2)., De acordo com a predição da estrutura tertária usando o método de threading no servidor de reconhecimento Phyre2 ProteinFold, a melhor proteína template foi c2va8A(Código do banco de dados proteicos), que tinha alta homologia com HELQ(Fig. 3). O servidor 3DLigandSite foi utilizado para construir o modelo tridimensional de ligação ligando (Fig. 4). Verificou-se que theligand sítios de ligação foram distribuídos mais de ILE333, LYS335, TYR337,GLN340, SER362, GLY363, GLY364, LYS365, THR366, LEU367, LYS397 andASN678., Os heterogéneos presentes nos locais de ligação previstos consistem em 10 difosfato de adenosina (ADP), 14 Mg2+ (MG) e 3adenosina monofosfato (AMP). O domainsHelicase_ATP-Bind_1, Helicase_Cter e HHH_5 funcionais foram separados da sequência HELQ e foram analisados respectivamente pela construção de modelos ligandbinding. Os resultados sugeriram que ligante sítios de ligação no Helicase_ATP-Bind_1 domínio distribuídos mais de SER17, GLY18,GLY19, LYS20, THR21, LEU22, LYS52 e o heterogens presente em thepredicted sítios de ligação contida 12 ADP, 14 MG e 3 AMP., O sítio de encadeamento presente no domínio do Helicase_Cter era o ASN113, e os heterogéneos continham 4 ADP, 12 MG e 1 ATP. The binding sitein the HHH_5 domain was GLU15 and the heterogens contained 7 MG and33 Ca2+. A actividade do HELQ depende da ligação de ATP pelo domínio Helicase_Cter para fornecer energia. Quando os domínios funcionais da HELQ não estão completos, a replicação do ADN não pode progredir normalmente.

previsão de proteininteracções proteicas

STRING9.0 Base de dados interactiva foi utilizada para determinar as redes de associação de proteínas funcionais., Proteinsthat interagir com HELQ principalmente incluído regulador de telomereelongation helicase 1 (RTEL1), família com sequência de similaridade 175member UM (FAM175A), pequeno hidrolase-como modificador de 1 (SUMO1), DNApolymerase ν (POLN) e de coiled-coil de domínio contendo 158 (Fig. 5). Foram co-expressos e tiveram funções similares na reparação das lesões do ADN que apareciam no processo de replicação do ADN durante a proliferação celular.

a análise ontológica do Gene

a análise ontológica do Gene foi realizada utilizando o software préditproteína., Função Molecular a ontologia mostrou que a actividade do HELQ consistia principalmente na ligação às proteínas, e na helicase, ARN-helicase dependente do ATP, recozimento da cadeia de ADN, ATPase,helicase dependente do ATP, ARN-helicase e Atpaseactividade dependente do ARN (Tabela II). Além disso, a análise ontológica do processo biológico indicava que o HELQ participava principalmente no processo de reparação do ADN (quadro III).

Tabela II. Molecular função da ontologia.,

Table III. Biological process ontology.

Discussion

DNA helicases have crucial roles in maintaininggenome stability and stable DNA replication in all organisms., Foram implicadas na reparação da excisão dos nucleótidos, reparação do desfasamento, reparação da excisão de base, reparação da ruptura da dupla cadeia e reparação de ligações cruzadas (14). Os auxiliares PriA, RecG, RuvAB, RecBCD, UurD, Srs2, Rep e RecQ são bem conhecidos pelos papéis que desempenham na promoção da reparação e recombinação do ADN através de possíveis mecanismos (15-17).Semelhante à RecQ, a família Mus308 de helicases suporta a genomestabilidade. O Mus308 locus foi identificado em Drosophilamelanogaster, sendo necessário para a resistência aos agentes de ligação cruzada do DNA (4)., O moldavo et al (18) concluiu que a eliminação de hel308 nas células humanas pode induzir sensibilidade ao bloqueio da aplicação, nomeadamente os Sci induzidos pela mitomicinca e pelo cloridrato de irinotecano. Estudos bioquímicos estabeleceram que a HEL308 humana é uma enzima ATP-dependente que invade o ADN com uma polaridade de 3′-5′ (3,19), o que é consistente com a estrutura da HELQ que contém bindingsitos ATP-encontrados no presente estudo. Nos domínios funcionais da helq, a Helicase_ATP-Bind_1 e a Helicase_Cter localizam-se na posição central e executam principalmente a actividade da helicase., No theC-terminal, a configuração helix-hairpin-helix pode ser importante para se ligar às cadeias de ADN. Os resultados das redes funcionais deAssociação da Proteina revelaram que o HELQ estava envolvido na ubiquitinaçãono processo de reparação do ADN. O RTEL1 é responsável pela manutenção das extremidades dos cromossomas e tem um efeito sinérgico com a proliferação do antigénio nuclear celular (PCNA) no processo de Aplicação da Dnare para garantir o crescimento e a divisão celular e evitar erros genéticos. Quando o RTEL1 não pode se combinar com o PCNA, a Dnareplicação não pode Continuar e os erros produzidos levam ao câncer(20)., A FAM175A é mediadora da forma do complexo BRCA1-RAP80, que adiciona ou modifica cadeias deubiquitinas existentes para promover a reparação de danos ao ADN (21). O SUMO1 é importante na integridade controlgenómica. Hu et al (22) descobriu que o SUMO1 reparava o DNA lesionado através de um caminho de modificação em forma de ubiquitin. A POLN actua como Dnapolimerase e participa na reparação do ADN para que a replicação do ADN ocorra normalmente (18). No entanto, o mecanismo de impacto da HELQ continua a não ser claro.um número crescente de estudos centram-se na exploração da função HELQ., Ward et al (23) found that HELQ-1 played a role inmeiotic double-strand break repair by promoting postsynaptic RAD-51filament disassembly in Caenorhabditis elegans. Outro estudo identificou que em humanos, HELQ foi expresso nos ovários, testículos, coração e músculo esquelético (24). Luebben et al (25) informou que, em mamíferos HELQ contributedto genoma estabilidade no inconteste condições através de um mechanismdistinct da função de anemia de Fanconi complementação groupC. A HELQ em seres humanos requer investigação adicional, especialmente a associação com o cancro., A ocorrência de tumores está usualmente associada a replicação anormal do ADN e à proliferação celular. Reajustamento apropriado na estrutura do helq tochange sua função primária pode ser usada para aliviar danos no DNA ou variação do DNA.a complexidade genética do cancro constituiu um desafio para a concepção de tratamentos terapêuticos bem sucedidos. A resistência tumorresistente aos fármacos citotóxicos de quimioterapia e à radiação, que reduzem os danos ao ADN, tem limitado a sua eficácia (26). Atingir a resposta aos danos no ADN é uma estratégia para combater o cancro., A perspectiva de sucesso do tratamento com quimoterapia pode ser melhorada pela inactivação selectiva de uma via de reparação do ADN.em conclusão, a estrutura da proteína HELQ foi predeterminada e analisada neste estudo. As suas características estruturais únicas terão um papel importante nas futuras investigações da deleção do gene HELQ, bem como na análise etiológica e na terapia orientada para o cancro do ovário.,