Introducere

cancerul Ovarian este al doilea cel mai commongynecological cancer la nivel mondial, reprezentând ~3% din toate femalecancer cazuri, cu vârsta tipică de diagnostic fiind de 63 de ani.Este o provocare pentru a diagnostica cancerul ovarian într-un stadiu incipient, acesta cancer are un prognostic nefavorabil, cu o supraviețuire de cinci ani rata de~47% (1). Pentru a oferi o bază pentru detectarea și tratarea cancerului ovarian, sunt necesare studiinvestigarea etiologiei bolii., Anterior,un studiu realizat de London Institutul de Cercetare (Cancer Research UK,Londra, marea BRITANIE) a fost găsit după, POLQ-ca (HELQ) să fie un roman genethat previne cancerul ovarian (2). În acest studiu, posibilitatea apariției cancerului ovarian la șoareci a crescut de două ori atunci când lipsea o copie a genei HELQ. Chiar și deficiența unei copii ar putea duce la formarea unui număr crescut de tumori la șoareci. Conform acestui studiu, detectarea ofHELQ gene deficit pot fi adoptate pentru a ecran pentru ovariene cancerpatients în rândul femeilor, în viitor, dacă HELQ după îndeplinește același rol în oameni și șoareci (2).,

HELQ este un superfamiliei II ADN-ului după care a fost firstidentified în om și mouse-ul genomul prin omologie tomutagen sensibile 308 (Mus308) (3), aDNA de reparații de enzimă necesară pentru ADN-ul interstrand crosslink (ICL)rezistență la Drosophila melanogaster (4,5). ICL ADN-ul sunt deosebit de toxice, deoarece acestea perturba informații genetice onstrands, inhibând puternic replicarea ADN-ului și transcripția. Celulele normale, ICL-urile ADN și deteriorarea ADN-ului duc adesea la apariția cancerului (6)., Cu toate acestea, repararea ADN-ului este o reacție importantă în urma deteriorării ADN-ului, care poate determina revenirea ADN-ului deteriorat la aspectul inițial și îndeplinirea funcției originale (7). Helicazele ADN joacă un rol important în acest proces. HELQ, ca helicază ADN, a fost studiat din perspectiva asocierii cu cancerul.Anterior asociere la nivelul întregului genom studii au identificat singlenucleotide polimorfisme la loci în cadrul sau în apropierea HELQ gene care sunt asociate cu un risc crescut de mai multe tipuri de cancer,inclusiv superioară aero digestiv-intestinal de cancer și capul și neckcancers (8-11).,

Pentru a evalua asocierea dintre structura ofHELQ și carcinogeneza cancerului ovarian, bioinformaticsmethods au fost utilizate pentru a analiza această asociere la un theoreticalangle în studiul de față. Era de așteptat ca un astfel de studiu poateasigură direcția și baza pentru tratamentul clinic al cancerului ovarian.

Materiale și metode

secvență de Gene

HELQ secvența genetică a fost obținut de la theNucleotide resurse de Centrul Național pentru BiotechnologyInformation (NCBI; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide), folosind theGenBank aderare numărul AF436845.1 și Gene ID 113510., HELQgene este, de asemenea, numit HEL308.

analiza Bioinformatică

Rezultate

Analiza fizico-chimice propertiesof HELQ

Prin date NCBI regăsire, wholenucleotide ordine și secvență de aminoacizi de HELQ au fost obținute,cu un total secvență de 3,591 bp codare 1,101 amino acidresidues. Predicția open reading frame (ORF) și analiza Bioedita arătat că gena HELQ conținea 15 ORFs. ProtParam predictedthat greutatea moleculară a HELQ gena a fost 124,175.3 Da, thetheoretical punct izoelectric fost 6.12, conținutul de leucina(Leu) a fost de 16.,2% din totalul componentelor, aminoacizii acide au fostmai frecvente decât aminoacizii bazici, iar indicele de instabilitate a fost45, 55. Prin urmare, sa dedus că HELQ era o proteină andacidă instabilă. În plus, valoarea mediei mari a hidropatiei a fost de -0.317, iar indicele alifatic a fost de 92.34, ceea ce a indicat că HELQ este liposolubil.localizarea proteinelor în celule este îndeaproapeasociate cu funcția proteinelor., Subcelulare localizationanalysis de PSORT predicție a arătat că HELQ fost mainlydistributed în nucleu, matrixul mitocondrial spațiu, microbody(peroxisome) și mitocondriale membrana interioară (Tabelul I). HELQ a fost localizat în zone cuprezența ADN-ului.

Tabel I. Subcelulare localizare de după,POLQ-cum ar fi de codificare produs.,

pentru motive, structura funcțională domaindatabase de ScanProsite prezis că HELQ proteine containedtwo domenii funcționale, compuse din Helicase_ATP-Bind_1 andHelicase_Cter, și aceste domenii au fost responsabile pentru legarea andhydrolyzing ATP, respectiv, care s-a conformat thecharacteristic de ADN după, în funcție de hidroliza ATP(Fig. 1a). Analiza arhitecturii domeniilor utilizând SMART a arătat că 5 domenii principale pot fi găsite în secvența HELQ, cu alte caracteristici care nu sunt prezentate în diagramă(Fig., 1B) din cauza suprapunerii. Bysearching NCBI Conservate Domenii de baze de Date, 4 domenii werefound, care au fost DEXDc, HELICc, HHH-5 și PRK02362 (Fig. 1C). În funcție de predicție ofSignalP-HMM și TMHMM, la HELQ proteine nu are evident signalpeptide și transmembranar domeniu.

analiza structurală a Helqproteinei

HNN a fost utilizată pentru a analiza structura secundară a proteinei HELQ. Rezultatele au arătat că HELQ a fost compus în principal dintr-spirale (46.48%) și aleatoare bobine (43.05%), cu extinse strandsaccounting doar pentru 10.26% din structură (Fig. 2)., În funcție de predicție a thetertiary structura folosind metoda de filetare în PHYRE2 ProteinFold Recognition Server, cel mai bun șablon de proteine a fost c2va8A(Protein data Bank cod), care a avut mare omologie cu HELQ(Fig. 3). Serverul 3dligandsite a fostutilizat pentru a construi modelul tridimensional de legare a ligandului(Fig. 4). S-a constatat că theligand site-uri de legare au fost distribuite peste ILE333, LYS335, TYR337,GLN340, SER362, GLY363, GLY364, LYS365, THR366, LEU367, LYS397 andASN678., Heterogens prezent în prezis site-uri de legare consistedof 10 adenozin difosfat (ADP), 14 Mg2+ (MG) și 3adenosine monofosfat (AMP). Funcționale domainsHelicase_ATP-Bind_1, Helicase_Cter și HHH_5 au fost separate din HELQ secvență și respectiv au fost analizate prin construirea ligandbinding modele. Rezultatele au sugerat că ligand site-uri de legare în Helicase_ATP-Bind_1 domeniu distribuite pe SER17, GLY18,GLY19, LYS20, THR21, LEU22, LYS52 și heterogens prezent în thepredicted site-uri de legare a cuprins 12 ADP, 14 MG și 3 AMP., Thebinding site-ul prezent în Helicase_Cter domeniu a fost ASN113, iar heterogens conținute 4 ADP, 12 MG și 1 ATP. Legarea site-ulîn care HHH_5 domeniu a fost GLU15 și heterogens conținute 7 MG and33 Ca2+. Activitatea HELQ depinde de legarea ATP de domeniul Helicase_Cter pentru a furniza energie. Whenfunctional domenii de HELQ nu sunt complete, replicarea ADN-ului cannotprogress în mod normal.

Predicție de proteine-proteininteractions

STRING9.0 interactiv baza de date a fost utilizată pentru a depista funcționale proteine de asociere ale rețelelor., Proteinsthat interacționa cu HELQ în principal inclus regulator de telomereelongation după 1 (RTEL1), familie cu secvența de similitudine 175member O (FAM175A), mici ubiquitin-ca modificator 1 (SUMO1), DNApolymerase ν (POLN) și spiralat-bobina de domeniu care conține 158 (Fig. 5). Ei au fost coexprimați și aveau funcții similare în repararea leziunilor ADN care apar în procesul de replicare a ADN-ului în timpul proliferării celulare.

analiza ontologiei genelor

analiza ontologiei genelor a fost efectuată utilizândpredictprotein software., Moleculară funcția de ontologie a arătat că activitatea de HELQ au constat în principal din proteine de legare, andhelicase, ATP-dependente de ARN după, ADN recoacere, ATPase,ATP-dependente, după, ARN după și ARN-dependente ATPaseactivity (Tabelul II). În plus,procesul biologic de ontologie analiza a indicat faptul că HELQ mainlyparticipated în procesul de reparare a ADN (Tabelul III).

Tabel II. Moleculară funcția de ontologie.,

Table III. Biological process ontology.

Discussion

DNA helicases have crucial roles in maintaininggenome stability and stable DNA replication in all organisms., Au fost implicate în reparare prin excizie de nucleotide, mismatchrepair, baza de reparare prin excizie, dublu fir pauză de reparare andcross-link-ul de reparații (14). Thehelicases PriA, RecG, RuvAB, RecBCD, UurD, Srs2, Rep și RecQ au fost bine cunoscut pentru roluri în promovarea repararea ADN-ului și recombinare byseveral mecanisme posibile (15-17).Similar cu RecQ, familia de helicases Mus308 susține genomestabilitatea. La Mus308 locus a fost identificat în Drosophilamelanogaster, fiind necesară pentru rezistența la ADN-ul crosslinkingagents (4)., Moldovan et al(18 ani) a constatat că eliminarea ofHEL308 în celulele umane ar putea induce sensibilitate toreplication-blocarea leziuni, și anume Cism induse de mitomycinC și clorhidrat de irinotecan. Studiile biochimice haveestablished omului HEL308 este o ATP-dependente de enzime thatunwinds ADN-ul cu un 3′-5′ polaritate (3,19), care este în concordanță cu structura HELQ conține ATP-bindingsites găsit în studiul de față. În domenii funcționale ofHELQ, Helicase_ATP-Bind_1 și Helicase_Cter localiza în centerposition și au în principal efectua după activitate., La tec-terminal, configurația helix-hairpin-helix poate fi importantăpentru legarea la firele ADN. Rezultatele funcționale proteinassociation rețele constatat că HELQ a fost implicat în ubiquitinationin procesul de reparare a ADN-ului. RTEL1 este responsabil pentru themaintenance de capetele cromozomilor și are un efect sinergic withproliferating cell nuclear antigen (PCNA) în procesul de DNAreplication pentru a asigura creșterea și diviziunea celulară, și să avoidgenetic greșeli. Când RTEL1 nu se poate combina cu PCNA, aplicarea Dnareplicării nu poate continua, iar erorile produse duc la cancer(20)., FAM175A mediază formationof BRCA1-RAP80 complex, care adaugă sau modifică existingubiquitin lanțuri pentru a promova deteriorarea ADN-ului de reparații (21). SUMO1 este important în controlintegritatea genetică. Hu et al (22) a constatat că SUMO1 reparat ADN lesionsthrough o ubiquitin-cum ar fi modificarea cale. POLN funcționează ca Dnapolimerază și participă la repararea ADN-ului pentru a face replicarea ADN-ului în mod normal (18). Cu toate acestea, mecanismul exact al HELQ rămâne neclar.un număr din ce în ce mai mare de studii se concentrează asupraexplorarea funcției HELQ., Ward et al (23) a constatat că HELQ-1 a jucat un rol inmeiotic dublu-strand pauză de reparare prin promovarea postsinaptică RAD-51filament demontare în Caenorhabditis elegans. Un alt studiu a identificat că la om, HELQ a fost exprimat în ovare, testicule, inimă și mușchi scheletici (24). Luebben et al (25) a raportat că la mamifere HELQ contribuit la stabilitatea genomului în necontestat condiții printr-o mechanismdistinct din funcția de anemie Fanconi complementare groupC. HELQ la om necesită investigații suplimentare, în specialasocierea cu cancerul., Apariția tumorilor este de obiceisociate strâns cu replicarea anormală a ADN-ului și cu cellproliferation. Reajustarea adecvată în structura HELQ pentru a schimba funcția sa principală poate fi utilizată pentru a atenua deteriorarea ADN-ului sau pentru a promova variația ADN-ului.complexitatea genetică a cancerului a reprezentat o provocare pentru conceperea unor tratamente terapeutice de succes. Tumorresistance la medicamente chimioterapie citotoxice și radiații, careinduce deteriorarea ADN-ului, și-a limitat eficacitatea (26). Direcționarea răspunsului la deteriorarea ADN-ului esteo strategie pentru combaterea cancerului., Perspectiva succesului tratamentului chimioterapeutic poate fi îmbunătățită prin inactivarea selectivă a unei căi de reparare a ADN-ului.în concluzie, structura proteinei HELQ a fostpredicată și analizată în acest studiu. Sale unice structuralcharacteristics va avea un rol important în futureinvestigations de HELQ deleția genei, precum și etiologicalanalysis și terapia țintită a cancerului ovarian.,