El colágeno, tipo II, alfa 1 (osteoartritis primaria, displasia espondiloepifisaria, congénita) , también conocido como COL2A1 , es un gen humano que proporciona instrucciones para la producción de la cadena pro-alfa1 (II) del colágeno tipo II .
COL2A1 | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||
Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | COL2A1 , ANFH, AOM, COL11A3, SEDC, STL1, colágeno tipo II alfa 1, colágeno tipo II cadena alfa 1, colágeno de cartílago, colágeno II | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 120140 MGI : 88452 HomoloGene : 55607 GeneCards : COL2A1 | ||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Ortólogos | |||||||||||||||||||||||||
Especies | Humano | Ratón | |||||||||||||||||||||||
Entrez |
|
| |||||||||||||||||||||||
Ensembl |
|
| |||||||||||||||||||||||
UniProt |
|
| |||||||||||||||||||||||
RefSeq (ARNm) |
|
| |||||||||||||||||||||||
RefSeq (proteína) |
|
| |||||||||||||||||||||||
Ubicación (UCSC) | Crónicas 12: 47,97 - 48 Mb | Crónicas 15: 97,98 - 98 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
|
Función
Este gen codifica la cadena alfa-1 del colágeno tipo II, un colágeno fibrilar que se encuentra en el cartílago y el humor vítreo del ojo. Las mutaciones en este gen están asociadas con acondrogénesis , condrodisplasia , osteoartritis familiar de inicio temprano, SED congénito , acondrogénesis de Langer-Saldino , displasia de Kniest , síndrome de Stickler tipo I y displasia espondiloepimetafisaria tipo Strudwick . Además, los defectos en el procesamiento de la condrocalcina , una proteína de unión al calcio que es el propéptido C de esta molécula de colágeno, también están asociados con la condrodisplasia . Hay dos transcripciones identificadas para este gen. [5] El colágeno tipo II, que agrega estructura y fuerza a los tejidos conectivos , se encuentra principalmente en el cartílago , la sustancia gelatinosa que llena el globo ocular (el vítreo ), el oído interno y la parte central de los discos entre las vértebras. en la columna vertebral (núcleo pulposo). Tres cadenas pro-alfa1 (II) se retuercen juntas para formar una molécula de procolágeno en forma de cuerda de triple hebra. Estas moléculas de procolágeno deben ser procesadas por enzimas en la célula. Una vez que estas moléculas se procesan, abandonan la célula y se organizan en fibrillas largas y delgadas que se entrecruzan entre sí en los espacios alrededor de las células. Las reticulaciones dan como resultado la formación de fibras de colágeno de tipo II maduras muy fuertes.
El gen COL2A1 está ubicado en el brazo largo (q) del cromosoma 12 entre las posiciones 13.11 y 13.2, desde el par de bases 46,653,017 al par de bases 46,684,527.
Condiciones relacionadas
- Acondrogénesis tipo 2 : varios tipos de mutaciones en el gen COL2A1 son responsables de la acondrogénesis, tipo 2. Estas mutaciones pueden incluir partes faltantes del gen COL2A1, sustitución del componente de aminoácido glicina por otro aminoácido o cambios que causan importantes partes de la proteína que deben quedar fuera. Todas estas mutaciones impiden la producción normal de colágeno tipo II maduro, lo que da como resultado la acondrogénesis tipo 2 al afectar los tejidos ricos en colágeno tipo II.
- Displasia esquelética platispondílica letal, tipo Torrance : se han identificado menos de 10 mutaciones en el gen COL2A1 en personas con displasia esquelética platispondílica letal, tipo Torrance. La mayoría de estas mutaciones cambian un solo bloque de construcción de proteínas (aminoácido) en la cadena pro-alfa1 (II). Estas mutaciones de COL2A1 conducen a la producción de una versión anormal de la cadena pro-alfa1 (II) que no se puede incorporar a las fibras de colágeno tipo II. Como resultado, las células producen una cantidad reducida de colágeno tipo II. En lugar de formar moléculas de colágeno, las cadenas pro-alfa1 (II) anormales se acumulan en las células del cartílago (condrocitos). Estos cambios interrumpen el desarrollo óseo normal, lo que resulta en anomalías esqueléticas como brazos y piernas cortos, pecho pequeño, vértebras aplanadas y dedos de manos y pies cortos.
- Hipocondrogénesis : varios tipos diferentes de mutaciones en el gen COL2A1 son responsables de la hipocondrogénesis. Estas mutaciones pueden incluir partes faltantes del gen COL2A1, la sustitución del aminoácido glicina por otro aminoácido, o cambios que omiten partes importantes de la proteína. Todos estos cambios interfieren con la formación de moléculas maduras de colágeno tipo II de triple hebra, lo que da como resultado este tipo de hipocondrogénesis al afectar los tejidos ricos en colágeno tipo II.
- Displasia Kniest : la mayoría de las mutaciones responsables de la displasia Kniest provocan la producción de cadenas de colágeno pro-alfa1 (II) anormalmente cortas en la célula. Estas cadenas cortas se unen con cadenas de colágeno más largas y de longitud normal. Las moléculas de colágeno de tipo II anormales resultantes son más cortas de lo normal, lo que provoca los signos y síntomas de la displasia de Kniest.
- Displasia espondiloepimetafisaria, tipo Strudwick : Todas las mutaciones en el gen COL2A1 caracterizadas hasta la fecha provocan un cambio de aminoácidos en la cadena pro-alfa1 (II) del colágeno tipo II; específicamente, el aminoácido glicina se reemplaza por un aminoácido diferente. La sustitución de la glicina por otro aminoácido en esta cadena inhibe la formación de moléculas de colágeno estables, de triple cadena y en forma de cuerda. Esto da como resultado una displasia espondiloepimetafisaria, tipo Strudwick, al afectar a los tejidos ricos en colágeno tipo II.
- Displasia espondiloepifisaria congénita : la displasia espondiloepimetafisaria congénita puede ser causada por varios tipos de mutaciones en el gen COL2A1. Estas mutaciones pueden dar como resultado la sustitución incorrecta de un aminoácido en la cadena pro-alfa1 (II) o la producción de una cadena pro-alfa1 (II) anormalmente corta. Todos estos cambios interfieren con la formación de moléculas maduras de colágeno tipo II de triple hebra, lo que da como resultado este tipo de displasia congénita espondiloepimetafisaria al afectar los tejidos ricos en colágeno tipo II.
- Displasia espondiloperiférica : las mutaciones que causan displasia espondiloperiférica conducen a la producción de una cadena pro-alfa1 (II) anormalmente corta que no se puede incorporar a las fibras de colágeno tipo II. Como resultado, las células producen una cantidad reducida de colágeno tipo II. En lugar de formar moléculas de colágeno, las cadenas pro-alfa1 (II) anormales se acumulan en las células del cartílago (condrocitos). Estos cambios interrumpen el desarrollo óseo normal, lo que resulta en vértebras aplanadas, dedos de manos y pies cortos y otras características de la displasia espondiloperiférica.
- Síndrome de Stickler : varias de las mutaciones en el gen COL2A1 dan como resultado la producción de una proteína anormalmente corta que no se puede incorporar a una fibra de colágeno tipo II. Sin embargo, la mayoría de las mutaciones en COL2A1 que causan el síndrome de Stickler tienen una señal de parada prematura en una copia del gen. Debido a esto, las células producen solo la mitad de la cantidad normal de cadenas de colágeno pro-alfa 1 (II). Esta escasez da como resultado una subproducción de colágeno tipo II en el cartílago, lo que provoca los síntomas del síndrome de Stickler, COL2A1.
- Otros trastornos con un mayor riesgo de variaciones del gen COL2A1: las variaciones en el gen COL2A1 pueden aumentar el riesgo de desarrollar osteoartritis (OA), una enfermedad degenerativa del cartílago articular, en algunas personas. Las variaciones en este gen dan como resultado cambios de aminoácidos en la cadena pro-alfa1 (II) del colágeno tipo II. Se cree que estos cambios en las fibras de colágeno de las articulaciones influyen en el desgaste del cartílago articular, lo que da lugar a los signos y síntomas de la osteoartritis.
Referencias
- ^ a b c GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000139219 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000022483 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Gen Entrez: colágeno COL2A1, tipo II, alfa 1 (osteoartritis primaria, displasia espondiloepifisaria, congénita)" .
Otras lecturas
- Chan D, Cole WG, Chow CW, Mundlos S, Bateman JF (enero de 1995). "Una mutación COL2A1 en la acondrogénesis tipo II da como resultado la sustitución del colágeno tipo II por colágenos tipo I y III en el cartílago" . La revista de química biológica . 270 (4): 1747–53. doi : 10.1074 / jbc.270.4.1747 . PMID 7829510 .
- Cheah KS, Stoker NG, Griffin JR, Grosveld FG, Solomon E (mayo de 1985). "Identificación y caracterización del gen del colágeno humano tipo II (COL2A1)" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 82 (9): 2555–9. Código Bibliográfico : 1985PNAS ... 82.2555C . doi : 10.1073 / pnas.82.9.2555 . PMC 397602 . PMID 3857598 .
- Donoso LA, Edwards AO, Frost AT, Ritter R, Ahmad N, Vrabec T, Rogers J, Meyer D, Parma S (2003). "Variabilidad clínica del síndrome de Stickler: papel del exón 2 del gen del colágeno COL2A1". Encuesta de Oftalmología . 48 (2): 191-203. doi : 10.1016 / S0039-6257 (02) 00460-5 . PMID 12686304 .
- Fernandes RJ, Wilkin DJ, Weis MA, Wilcox WR, Cohn DH, Rimoin DL, Eyre DR (julio de 1998). "Incorporación de colágeno de tipo II estructuralmente defectuoso en la matriz del cartílago en condrodisplasia kniest". Archivos de Bioquímica y Biofísica . 355 (2): 282–90. doi : 10.1006 / abbi.1998.0745 . PMID 9675039 .
- Ikeda T, Mabuchi A, Fukuda A, Kawakami A, Ryo Y, Yamamoto S, Miyoshi K, Haga N, Hiraoka H, Takatori Y, Kawaguchi H, Nakamura K, Ikegawa S (julio de 2002). "Análisis de asociación de polimorfismos de un solo nucleótido en genes de colágeno específicos de cartílago con osteoartritis de rodilla y cadera en la población japonesa". Revista de investigación ósea y mineral . 17 (7): 1290–6. doi : 10.1359 / jbmr.2002.17.7.1290 . PMID 12096843 . S2CID 31291501 .
- Körkkö J, Cohn DH, Ala-Kokko L, Krakow D, Prockop DJ (mayo de 2000). "Mutaciones ampliamente distribuidas en el gen COL2A1 producen acondrogénesis tipo II / hipocondrogénesis". Revista Estadounidense de Genética Médica . 92 (2): 95–100. doi : 10.1002 / (SICI) 1096-8628 (20000515) 92: 2 <95 :: AID-AJMG3> 3.0.CO; 2-9 . PMID 10797431 .
- Meulenbelt I, Bijkerk C, De Wildt SC, Miedema HS, Breedveld FC, Pols HA, Hofman A, Van Duijn CM, Slagboom PE (septiembre de 1999). "Análisis de haplotipos de tres polimorfismos del gen COL2A1 y asociaciones con artrosis radiológica generalizada" . Annals of Human Genetics . 63 (Pt 5): 393–400. doi : 10.1046 / j.1469-1809.1999.6350393.x . PMID 10735581 . S2CID 21918163 .
- Mortier GR, Weis M, Nuytinck L, King LM, Wilkin DJ, De Paepe A, Lachman RS, Rimoin DL, Eyre DR, Cohn DH (abril de 2000). "Informe de cinco mutaciones COL2A1 nuevas y una recurrente con análisis de correlación genotipo-fenotipo en pacientes con un trastorno letal del colágeno tipo II" . Revista de Genética Médica . 37 (4): 263–71. doi : 10.1136 / jmg.37.4.263 . PMC 1734564 . PMID 10745044 .
- Richards AJ, Baguley DM, Yates JR, Lane C, Nicol M, Harper PS, Scott JD, Snead MP (noviembre de 2000). "La variación en el fenotipo vítreo del síndrome de Stickler puede ser causada por diferentes sustituciones de aminoácidos en la posición X de la triple hélice de colágeno tipo II Gly-XY" . Revista Estadounidense de Genética Humana . 67 (5): 1083–94. doi : 10.1016 / S0002-9297 (07) 62938-3 . PMC 1288550 . PMID 11007540 .
- Snead MP, Yates JR (mayo de 1999). "Genética clínica y molecular del síndrome de Stickler" . Revista de Genética Médica . 36 (5): 353–9. doi : 10.1136 / jmg.36.5.353 (inactivo el 31 de mayo de 2021). PMC 1734362 . PMID 10353778 .Mantenimiento de CS1: DOI inactivo a partir de mayo de 2021 ( enlace )
- Tiller GE, Polumbo PA, Weis MA, Bogaert R, Lachman RS, Cohn DH, Rimoin DL, Eyre DR (septiembre de 1995). "Las mutaciones dominantes en el gen del colágeno tipo II, COL2A1, producen displasia espondiloepimetafisaria, tipo Strudwick". Genética de la naturaleza . 11 (1): 87–9. doi : 10.1038 / ng0995-87 . PMID 7550321 . S2CID 24826973 .
- Tysoe C, Saunders J, White L, Hills N, Nicol M, Evans G, Cole T, Chapman S, Pope FM (septiembre de 2003). "Una sustitución de glicina a ácido aspártico de COL2A1 en una familia con la variante Strudwick de displasia espondiloepimetafisaria" . QJM . 96 (9): 663–71. doi : 10.1093 / qjmed / hcg112 . PMID 12925722 .
- Weis MA, Wilkin DJ, Kim HJ, Wilcox WR, Lachman RS, Rimoin DL, Cohn DH, Eyre DR (febrero de 1998). "Colágeno de tipo II estructuralmente anormal en una forma grave de displasia Kniest causada por una mutación de omisión del exón 24" . La revista de química biológica . 273 (8): 4761–8. doi : 10.1074 / jbc.273.8.4761 . PMID 9468540 .
- Wilkin DJ, Artz AS, South S, Lachman RS, Rimoin DL, Wilcox WR, McKusick VA, Stratakis CA, Francomano CA, Cohn DH (julio de 1999). "Pequeñas deleciones en la triple hélice de colágeno tipo II producen displasia kniest" . Revista Estadounidense de Genética Médica . 85 (2): 105-12. doi : 10.1002 / (SICI) 1096-8628 (19990716) 85: 2 <105 :: AID-AJMG2> 3.0.CO; 2-Z . PMID 10406661 .
- Zabel B, Hilbert K, Stöss H, Superti-Furga A, Spranger J, Winterpacht A (mayo de 1996). "Una mutación específica del gen del colágeno tipo II (COL2A1) que se presenta como displasia espondiloperiférica". Revista Estadounidense de Genética Médica . 63 (1): 123–8. doi : 10.1002 / (SICI) 1096-8628 (19960503) 63: 1 <123 :: AID-AJMG22> 3.0.CO; 2-P . PMID 8723097 .
- Zankl A, Neumann L, Ignatius J, Nikkels P, Schrander-Stumpel C, Mortier G, Omran H, Wright M, Hilbert K, Bonafé L, Spranger J, Zabel B, Superti-Furga A (febrero de 2005). "Las mutaciones negativas dominantes en el propéptido C de COL2A1 causan displasia esquelética letal platispondílica, tipo torrance, y definen una nueva subfamilia dentro de las colagenopatías tipo 2". American Journal of Medical Genetics Parte A . 133A (1): 61–7. doi : 10.1002 / ajmg.a.30531 . PMID 15643621 . S2CID 24925027 .
- Zankl A, Zabel B, Hilbert K, Wildhardt G, Cuenot S, Xavier B, Ha-Vinh R, Bonafé L, Spranger J, Superti-Furga A (agosto de 2004). "La displasia espondiloperiférica es causada por mutaciones truncadas en el propéptido C de COL2A1". American Journal of Medical Genetics Parte A . 129A (2): 144–8. doi : 10.1002 / ajmg.a.30222 . PMID 15316962 . S2CID 22472125 .
enlaces externos
- Entrada de GeneReviews / NCBI / NIH / UW sobre el síndrome de Stickler
- COL2A1 en Genetics Home Reference
- pequeños defectos de deleción
- sustituciones de nucleótidos
- Definición de COL2A1
- GeneCard