SMC2

SMC2 или белок структурной поддержки хромосом номер два (англ. Structural maintenance of chromosomes protein 2), также известный как хромосом-ассоцированный полипептид E — белок, который у человека кодируется геном SMC2^[5][6]. SMC2 входит в семейство SMC-белков и является основной субъединицей конденсина I и II, крупных белковых комплексов, участвующих в конденсации хромосом и их общей организации^[7].

SMC2
Доступные структуры PDB Поиск ортологов: PDBe RCSB Список идентификаторов PDB 4U4P
Идентификаторы
Псевдонимы	SMC2, CAP-E, CAPE, SMC-2, SMC2L1, structural maintenance of chromosomes 2
Внешние ID	OMIM: 605576 MGI: 106067 HomoloGene: 4705 GeneCards: SMC2
Расположение гена (человек) Хр. 9-я хромосома человека[1] Локус 9q31.1 Начало 104,094,260 bp[1] Конец 104,141,419 bp[1]
Расположение гена (Мышь) Хр. 4-я хромосома мыши[2] Локус 4 B2|4 28.31 cM Начало 52,439,243 bp[2] Конец 52,488,260 bp[2]
Паттерн экспрессии РНК Bgee Человек Мышь (ортолог) Наибольшая экспрессия в ventricular zone secondary oocyte Наибольшая экспрессия в tail of embryo primitive streak maxillary prominence fetal liver hematopoietic progenitor cell mandibular prominence migratory enteric neural crest cell Дополнительные справочные данные BioGPS Дополнительные справочные данные
Генная онтология Молекулярная функция нуклеотид-связывающий связывание с белками плазмы protein heterodimerization activity АТФ-связанные single-stranded DNA binding Компонент клетки цитоплазма цитозоль хромосома нуклеоплазма Конденсин ядерная хромосома ядрышко экзосома condensed chromosome клеточное ядро Биологический процесс kinetochore organization meiotic chromosome condensation chromosome organization meiotic chromosome segregation деление клетки chromosome condensation клеточный цикл mitotic chromosome condensation Источники: Amigo, QuickGO
Ортологи Вид Человек Мышь Entrez 10592 14211 Ensembl ENSG00000136824 ENSMUSG00000028312 UniProt O95347 Q05D74 Q8CG48 RefSeq (мРНК) NM_001042550 NM_001042551 NM_001265602 NM_006444 NM_001301412 NM_008017 RefSeq (белок) NP_001036015 NP_001036016 NP_001252531 NP_006435 NP_006435.2 NP_001288341 NP_032043 Локус (UCSC) Chr 9: 104.09 – 104.14 Mb Chr 4: 52.44 – 52.49 Mb Поиск по PubMed Искать[3] Искать[4]
Информация в Викиданных
Смотреть (человек) Смотреть (мышь)

Несколько исследований показали, что SMC2 необходим для деления и пролиферации клеток^[8][9].

Длина полипептидной цепи белка составляет 1197 аминокислот, а молекулярная масса — 135656 Да^[10].

Структура

Будучи одним из 6 эукариотических SMC-белков, SMC2 образует гетеродимер с SMC4 через их шарнирные домены. Образующийся гетеродимер функционирует как гибкое и динамичное ядро голокомплекса, который объединяется с другими регуляторными белками, не относящимися к SMC, образуя конденсин^[7]. В конденсине I SMC2 объединяется с CAP-H, CAP-D2 и CAP-G. В конденсине II SMC2 образует комплексы с CAP-H2, CAP-D3 и CAP-G2. Субъединицы CAP-H и CAP-H2 относятся к клейзиновым белкам, аналогичным Scc1, который присутствует в когезине, а CAP-D2, CAP-G, CAP-D3 и CAP-G2 содержат структурные HEAT-повторы^[11].

Структура голокомплекса белков конденсина, в котором представлены гетеродимер SMC-2/SMC-4 и дополнительные субъединицы. Также изображен клейзин (синий).

Функция

SMC2 работает в составе конденсинового комплекса как регулятор транскрипции, уплотняя реплицированную ДНК перед митотическим делением за счёт сверхспирализации ДНК. SMC2 также участвует в расхождении сестринских хроматид перед анафазой^[9].

Взаимодействия

Показано, что SMC2 взаимодействует с DNMT3B^[12].

Клиническое значение

Синдром Корнелии де Ланге

Мутации в гене SMC2 были связаны с различными заболеваниями человека, включая синдром Корнелии де Ланге (CdLS), который характеризуется аномалиями развития, когнитивными нарушениями и рядом физических аномалий^[13]. Исследование показало, что делеция части длинного плеча 9-й хромосомы (9q31.1-q32) вызывает симптомы, схожие с теми, что наблюдаются у пациентов с CdLS^[14]. Эта делеция перекрывает ген, кодирующий SMC2. С CdLS связано множество мутаций в различных генах, однако около 30 % случаев не были связаны ни с одним из известных генов^[14]. Проводятся дополнительные исследования для выявления других причин этого синдрома.

Рак

Другие исследования показали, что изменения в экспрессии гена SMC2 могут быть вовлечены в развитие и прогрессирование рака. Было установлено, что сверхэкспрессия SMC2 приводит к онкогенезу и злокачественным новообразованиям. В настоящее время некоторые исследования изучают ингибирование SMC2^[15] как потенциальную терапевтическую мишень для лечения рака, поскольку ингибирование экспрессии или активности SMC2 может привести к индукции клеточной смерти в раковых клетках.

Примечания

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000136824 - Ensembl, May 2017
2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000028312 - Ensembl, May 2017
3. Ссылка на публикацию человека на PubMed:  (неопр.) Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. Ссылка на публикацию мыши на PubMed:  (неопр.) Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
5. Schmiesing J.A., Ball AR Jr, Gregson H.C., Alderton J.M., Zhou S., Yokomori K. Identification of two distinct human SMC protein complexes involved in mitotic chromosome dynamics (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1998. — November (vol. 95, no. 22). — P. 12906—12911. — doi:10.1073/pnas.95.22.12906. — PMID 9789013. — PMC 23650.
6. Entrez Gene: SMC2 structural maintenance of chromosomes 2  (неопр.). Архивировано 5 декабря 2010 года.
7. Eeftens, Jorine M.; Katan, Allard J.; Kschonsak, Marc; Hassler, Markus; de Wilde, Liza; Dief, Essam M.; Haering, Christian H.; Dekker, Cees (2016-03-01). "Condensin Smc2-Smc4 Dimers Are Flexible and Dynamic". Cell Reports (англ.). 14 (8): 1813—1818. doi:10.1016/j.celrep.2016.01.063. ISSN 2211-1247. PMC 4785793. PMID 26904946.
8. Li, Xixi; Song, Guili; Zhao, Yasong; Ren, Jing; Li, Qing; Cui, Zongbin (September 2021). "Functions of SMC2 in the Development of Zebrafish Liver". Biomedicines (англ.). 9 (9): 1240. doi:10.3390/biomedicines9091240. ISSN 2227-9059. PMC 8465584. PMID 34572426.
9. Dávalos, Verónica; Súarez-López, Lucía; Castaño, Julio; Messent, Anthea; Abasolo, Ibane; Fernandez, Yolanda; Guerra-Moreno, Angel; Espín, Eloy; Armengol, Manel; Musulen, Eva; Ariza, Aurelio; Sayós, Joan; Arango, Diego; Schwartz, Simó (2012-12-21). "Human SMC2 Protein, a Core Subunit of Human Condensin Complex, Is a Novel Transcriptional Target of the WNT Signaling Pathway and a New Therapeutic Target *". Journal of Biological Chemistry (англ.). 287 (52): 43472—43481. doi:10.1074/jbc.M112.428466. ISSN 0021-9258. PMC 3527934. PMID 23095742.
10. UniProt, O95347 (англ.). Дата обращения: 20 декабря 2023. Архивировано 20 декабря 2023 года.
11. Losada, Ana; Hirano, Tatsuya (2005-06-01). "Dynamic molecular linkers of the genome: the first decade of SMC proteins". Genes & Development (англ.). 19 (11): 1269—1287. doi:10.1101/gad.1320505. ISSN 0890-9369. PMID 15937217.
12. Geiman, Theresa M; Sankpal Umesh T., Robertson Andrea K., Chen Yue, Mazumdar Manjari, Heale Jason T., Schmiesing John A., Kim Wankee, Yokomori Kyoko, Zhao Yingming, Robertson Keith D. Isolation and characterization of a novel DNA methyltransferase complex linking DNMT3B with components of the mitotic chromosome condensation machinery (англ.) // Nucleic Acids Research : journal. — England, 2004. — Vol. 32, no. 9. — P. 2716—2729. — doi:10.1093/nar/gkh589. — PMID 15148359. — PMC 419596.
13. Cornelia de Lange syndrome - About the Disease - Genetic and Rare Diseases Information Center  (неопр.). rarediseases.info.nih.gov. (10 апреля 2023). Дата обращения: 20 декабря 2023. Архивировано 15 мая 2021 года.
14. Cao, Ruixue; Pu, Tian; Fang, Shaohai; Long, Fei; Xie, Jing; Xu, Yuejuan; Chen, Sun; Sun, Kun; Xu, Rang (2015). "Patients Carrying 9q31.1-q32 Deletion Share Common Features with Cornelia de Lange Syndrome". Cellular Physiology and Biochemistry (неопр.). 35 (1): 270—280. doi:10.1159/000369694. ISSN 1015-8987. PMID 25591769. S2CID 41785465. Архивировано 18 апреля 2023. Дата обращения: 20 декабря 2023.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (неизвестный язык) (ссылка)
15. Montero, Sara; Seras-Franzoso, Joaquin; Andrade, Fernanda; Martinez-Trucharte, Francesc; Vilar-Hernández, Mireia; Quesada, Manuel; Xandri, Helena; Arango, Diego; Abasolo, Ibane; Rafael, Diana; Schwartz, Simo (2020-02-21). "Intracellular Delivery of Anti-SMC2 Antibodies against Cancer Stem Cells". Pharmaceutics (англ.). 12 (2): 185. doi:10.3390/pharmaceutics12020185. ISSN 1999-4923. PMC 7076674. PMID 32098204.