Parkinson disease related ATP13A2 evolved early in animal evolution.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Birkaç insan P5 tipi taşıma ATPazları nörolojik bozukluklarda yer alır, ancak fizyolojik işlevleri ve özellikleri hakkında çok az şey bilinmektedir. Burada, karşılaştırmalı bir çalışmada beş memeli P5 izoformu ATP13A1-5 arasındaki ilişkiyi araştırdık. ATP13A1-4 izoformlarının substrat taşıması için gerekli olan ayırt edici bir P-tipi ATPaz özelliği olan otofosforilasyona uğradığını gösterdik. P5 dizilerinin filogenetik analizi, ATP13A1'in, her araştırılan türde bir üyesi olan mantarlar ve hayvanlar arasında oldukça korunmuş olan klad P5A'yı temsil ettiğini ortaya koydu. ATP13A2-5 izoformları klad P5B'ye aittir ve omurgalı evriminde ardışık gen çoğaltma olayları ile mantar ve ilkel hayvanlarda bir izoformdan memelilerde en fazla dörte kadar çeşitlenmiştir. ATP13A1'in endoplazmik retikulumda (ER) lokalize olduğunu ve deneysel olarak ATP13A1'in muhtemelen 12 transmembran helice içerdiğini gösterdik. Tersine, ATP13A2-5 izoformları endozomal sistemin üst üste binen bölmelerinde bulunur ve muhtemelen ATP13A2 için daha önce gösterilenlere benzer 10 transmembran helice içerir. ATP13A1, maya P5A ATPase SPF1'in silinmesini tamamlarken, ATP13A2-5'in hiçbiri SPF1'in ya da mayadaki tek P5B ATPase YPK9'un kaybını tamamlayamadı. Böylece ATP13A1, protein katlanması ve işlenmesi gibi ER ile ilgili süreçlerde rol oynayan maya muadili Spf1p'ye benzer temel bir ER işlevi yerine getirir. Memelilerde çeşitlendirilmiş ATP13A2-5 izoformları ve yeni tamamlayıcı veya kısmen gereksiz fonksiyonlar geliştirmiş olabilecekleri endozomal sistemde ifade edilir. P5 tipi ATPazların çoğu yaygın olarak ifade edilirken, bazı P5B tipi ATPazlar (ATP13A4 ve ATP13A5) beyin ve epitel bezleri hücrelerinde daha sınırlı bir doku dağılımı gösterir ve burada özel işlevler uygulayabilirler. En azından bazı P5B izoformları sinir sistemi için hayati öneme sahiptir, çünkü ATP13A2 ve ATP13A4 sırasıyla Parkinson hastalığı ve otizm spektrum bozuklukları ile bağlantılıdır.

Özgün kaynak özetini okuyun

Several human P5-type transport ATPases are implicated in neurological disorders, but little is known about their physiological function and properties. Here, we investigated the relationship between the five mammalian P5 isoforms ATP13A1-5 in a comparative study. We demonstrated that ATP13A1-4 isoforms undergo autophosphorylation, which is a hallmark P-type ATPase property that is required for substrate transport. A phylogenetic analysis of P5 sequences revealed that ATP13A1 represents clade P5A, which is highly conserved between fungi and animals with one member in each investigated species. The ATP13A2-5 isoforms belong to clade P5B and diversified from one isoform in fungi and primitive animals to a maximum of four in mammals by successive gene duplication events in vertebrate evolution. We revealed that ATP13A1 localizes in the endoplasmic reticulum (ER) and experimentally demonstrate that ATP13A1 likely contains 12 transmembrane helices. Conversely, ATP13A2-5 isoforms reside in overlapping compartments of the endosomal system and likely contain 10 transmembrane helices, similar to what was demonstrated earlier for ATP13A2. ATP13A1 complemented a deletion of the yeast P5A ATPase SPF1, while none of ATP13A2-5 could complement either the loss of SPF1 or that of the single P5B ATPase YPK9 in yeast. Thus, ATP13A1 carries out a basic ER function similar to its yeast counterpart Spf1p that plays a role in ER related processes like protein folding and processing. ATP13A2-5 isoforms diversified in mammals and are expressed in the endosomal system where they may have evolved novel complementary or partially redundant functions. While most P5-type ATPases are widely expressed, some P5B-type ATPases (ATP13A4 and ATP13A5) display a more limited tissue distribution in the brain and epithelial glandular cells, where they may exert specialized functions. At least some P5B isoforms are of vital importance for the nervous system, since ATP13A2 and ATP13A4 are linked to respectively Parkinson disease and autism spectrum disorders.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.