SNED1

SNED1 se localiza en la cadena positiva del cromosoma 2, en el locus 2q37.3. Su número de identificación RefSeq es NM_001080437.3. La secuencia de ADN genómico de SNED1 contiene 98.159 pb, y el ARNm empalmado más largo, según las predicciones de AceView, tiene 7048 pb y contiene 31 exones. Se han predicho 9 variantes de empalme de SNED1 que presentan coincidencias con la estructura proteica según la base de datos Phyre 2, la cual se analiza en el apartado "Estructura terciaria y cuaternaria". ^{[ 2 ]}

SNED1 es un acrónimo de Sushi, Nidogen, and EGF-like Domains 1. Algunos alias obsoletos de SNED1 incluyen Snep, SST3 e IRE-BP1. ^{[ 2 ]}

SNED1 está altamente conservado a lo largo de la historia evolutiva y se ha demostrado que exhibe esta conservación en vertebrados, incluidos peces, reptiles, anfibios, aves y mamíferos. ^{[ 3 ]} No está claro si SNED1 está conservado en invertebrados, pero los dominios proteicos encontrados en SNED1 también se encuentran en invertebrados. ^{[ 3 ]} Cabe destacar que la abundancia de residuos de cisteína, ubicados principalmente dentro de dominios similares a EGF donde forman enlaces disulfuro, parece estar muy altamente conservada, lo que sugiere que la riqueza en cisteína es una característica muy importante de esta proteína. ^{[ 4 ]}

SNED1 tiene varios parálogos dentro del genoma humano, que cubren pequeñas porciones de la secuencia peptídica completa. Los genes que codifican proteínas que comparten dominios (similares al EGF, Sushi) con SNED1 incluyen las proteínas homólogas del locus neurogénico notch (NOTCH), las proteínas jagged, las proteínas homólogas eyes shut, las proteínas homólogas crumbs, los receptores del factor de crecimiento epidérmico delta y similares a notch, la proteína del factor A de von Wilebrand sushi (SVEP1) y la proteína homóloga slit tres.

La base de datos de conocimiento de proteínas, UniProt, informa que la proteína SNED1 de longitud completa tiene 1413 aminoácidos de longitud ( UniProt Q8TER0 ).

La secuencia completa obtenida mediante una búsqueda BLAST del NCBI se puede consultar con el ID de referencia NP_001073906.1 . Una característica presumiblemente importante de esta proteína que merece la pena destacar es su extraordinaria riqueza en cisteína, con un total de 107 residuos, lo que da una composición global de cisteína del 13,2 %. ^{[ 5 ]}

SNED1 es una proteína secretada de la matriz extracelular. Contiene un péptido señal (aminoácidos 1-24) que dirige la proteína a la vía secretora. ^{[ 5 ]}

Se puede obtener una predicción precisa de los límites del dominio utilizando la base de datos de dominios InterPro o SMART .

Esta proteína presenta varios dominios interesantes. ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 5 ]} El primero en la secuencia anotada arriba, mostrado en rosa, es el dominio NIDO , también presente en la proteína Nidogen-1, también conocida como Entactina . Aparte de SNED1, este dominio se comparte únicamente con cuatro proteínas humanas: las proteínas de la membrana basal nidogen-1, nidogen-2 y alfa-tectorina; y la mucina-4, que ha demostrado desempeñar un papel en la promoción de la metástasis del cáncer de páncreas. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Las segundas regiones de interés, subrayadas, corresponden al dominio EGF de unión a calcio (EGF-CA). Existen numerosos dominios de este tipo en la secuencia, presentes frecuentemente en un gran número de proteínas unidas a la membrana y extracelulares. Estos dominios EGF-CA podrían sugerir una naturaleza "adhesiva" de esta proteína, dado que las proteínas de la matriz extracelular (MEC) suelen requerir cationes de calcio para formar complejos homo- y heterodiméricos con otras proteínas de la MEC. El dominio Sushi o motivo de proteína de control del complemento (CCP) se muestra en verde en la figura y se ha identificado en muchas proteínas implicadas en el sistema del complemento. Otros nombres para este dominio incluyen repeticiones de consenso cortas (SCR) y el dominio Sushi , del cual la proteína recibe su nombre. El dominio de fibronectina tipo III (FN3) se muestra en azul y su presencia podría indicar que una de las propiedades de esta proteína es su participación en la adhesión celular. SNED1 contiene una secuencia RGD y una secuencia LDV, importantes para la unión de otras proteínas de la matriz extracelular a las integrinas , que son proteínas presentes en las membranas celulares y que median las interacciones célula-matriz extracelular. ^{[ 5 ]}

Se predicen 13 sitios de N-glicosilación en la secuencia de SNED1, y la presencia de sitios unidos a N se ha determinado experimentalmente. ^{[ 5 ]} SNED1 también tiene varios sitios de unión predichos para glicanos unidos a O y glicosaminoglicanos, pero estos aún no se han validado experimentalmente.

Solo se observaron unos pocos sitios de fosforilación dependiente de quinasas postraduccionales que resultaron en una puntuación >0,8 según el programa NetPhosK de las herramientas de proteómica del paquete bioinformático ExPASy. Estos sitios están resaltados en amarillo en la traducción conceptual anterior. Se predice que todos estos sitios son fosforilados por la proteína quinasa A (PKA) o la proteína quinasa C (PKC). Existe evidencia experimental de fosforilación en 12 residuos: 5 de serina, 5 de treonina y 2 de tirosina. ^{[ 5 ]}

La secuencia de aminoácidos de la variante más larga es increíblemente rica en cisteína, lo que presumiblemente da lugar a una gran cantidad de enlaces disulfuro. Las láminas beta están representadas con texto morado en la traducción conceptual y las hélices alfa con texto rojo.

El porcentaje de desorden intrínseco de SNED1 humano procesado (residuos 25–1413) predicho por IUPred2A es 15,3%. ^{[ 5 ]} Se predijo una gran proporción de ovillo aleatorio (73%) en SNED1 junto con 26% de hebras β y 1% de hélice correspondiente a una secuencia encontrada en la región amino-terminal de SNED1 ^{[ 5 ]}

[Esta sección necesita referencias a figuras y demostración experimental] El programa Phyre2 se utilizó para construir predicciones de las regiones de dominio conservadas NIDO, CCP y FN3, así como de cada una de las variantes de empalme. Se obtuvieron algunos resultados interesantes consistentes con la función propuesta de una proteína extracelular "pegajosa" posiblemente involucrada en la adhesión célula-célula o en la coagulación. Las coincidencias de proteínas encontradas en Phyre2 comprenden una variedad de proteínas con funciones de: coagulación, hidrólisis, activación del plasminógeno, hormona/factor de crecimiento, unión de proteínas, adhesión celular y proteínas de la matriz extracelular (ECM). Las variantes de empalme a, b y e, i tienen >99% de similitud estructural con la proteína neurexina 1-alfa ( NRXN1 ). Las neurexinas son moléculas de adhesión celular y a menudo contienen dominios de unión al EGF, lo que mejora la formación de uniones intracelulares entre células. También se propone que NRXN1 desempeñe un papel en la angiogénesis. Las alfa-neurexinas interactúan con las neurexofilinas y posiblemente funcionan en las uniones sinápticas del sistema nervioso de los vertebrados. Las alfa neurexinas a menudo utilizan promotores y sitios de empalme alternativos, lo que da como resultado muchos transcritos diferentes de un solo gen, lo que podría explicar la abundancia de transcritos alternativos de este gen. La variante de empalme d tiene una coincidencia estructural del 100% con la proteína 4 relacionada con el receptor de lipoproteínas de baja densidad (LRP4). Esta proteína está involucrada en la inhibición de la formación ósea mediada por SOST y la inhibición de la señalización Wnt. LRP4 juega un papel importante en la formación de uniones neuromusculares. Las variantes de empalme f y g tienen >99% de similitud con la fibrilina-1 , una proteína de la matriz extracelular que es un componente estructural de las microfibrillas de unión al calcio. La variante de empalme i y el dominio conservado CCP son >99% estructuralmente similares al activador del plasminógeno t (PLAT). PLAT es secretado por las células endoteliales vasculares y actúa como una serina proteasa que convierte el plasminógeno en plasmina. La plasmina es una enzima fibrolítica que ayuda a la descomposición de los coágulos sanguíneos y se utiliza clínicamente para ese propósito. El dominio conservado NIDO mostró una similitud superior al 99 % con el factor de coagulación IX, también conocido como factor IX (F9). El F9 es un factor de coagulación secretado que participa en la cascada de coagulación y requiere la activación de múltiples factores de coagulación dentro de dicha cascada. Los tres dominios conservados consecutivos de FN3 presentan una similitud del 100 % con la anosmina 1 , con una cobertura del 100 % . La anosmina 1 es una glicoproteína de la matriz extracelular responsable del desarrollo neuronal normal del cerebro, la médula espinal y el riñón.

La predicción computacional mediante varias bases de datos, centradas en proteínas secretadas y proteínas de membrana, dio como resultado la predicción de 114 interacciones únicas por al menos un algoritmo, incluida la autointeracción de SNED1. ^{[ 5 ]} Más de la mitad de los socios proteicos de SNED1 fueron anotados como proteínas de membrana en UniProtKB. Se identificaron 47 proteínas extracelulares como socios de unión de SNED1, incluidas 30 proteínas centrales del matrisoma, ^{[ 8 ]} 10 proteínas asociadas al matrisoma y siete proteínas secretadas. Entre las 30 proteínas del matrisoma se encuentran 6 colágenos : COL6A3, que se encuentra en las membranas basales y otras MEC, COL7A1 y los colágenos asociados a fibrillas con triple hélice interrumpida (FACITS), todos con un dominio de trombospondina, COL12A1, COL14A1, COL16A1, COL20A1); y una serie de glicoproteínas de la ECM: 4 tenascinas (TNC, TNN, TNR y TNXB), fibronectina (FN1), la proteína de unión a TGFβ latente 2 (LTBP2) y las glicoproteínas de la membrana basal nidógenos 1 y 2. ^{[ 5 ]}

De forma independiente, se utilizó la base de datos STRING-Known and Predicted Protein Interaction para determinar las proteínas que podrían estar interactuando y las siguientes proteínas fueron candidatas para la interacción: somatostatina (SST), receptor de somatostatina 2 (SSTR2) así como una variedad de otros receptores de somatostatina, ^{[ 9 ]} espermina sintasa (SMS) y TMEM132C. Todas las proteínas relacionadas con la somatostatina están involucradas en la inhibición de hormonas. Se sabe muy poco sobre TMEM132C y todas las publicaciones relacionadas con la proteína son cribados genómicos masivos. Los perfiles de expresión de proteínas de TMEM132C y SNED1 son muy similares a SNED1, con abundancia de proteínas encontrada en plasma sanguíneo, plaquetas e hígado. Todas las proteínas interactuantes descritas se expresan en estas tres áreas comunes.

Se utilizó el programa Aceview para predecir las variantes de transcripción, que se muestran en la Figura 6. Hay 9 formas empalmadas y 3 formas no empalmadas. Tres de las variantes de transcripción, b, c y e, contienen regiones verdes que representan uORF, lo que indica que contienen elementos reguladores dentro de la región codificante de la transcripción. Todas las variantes de transcripción empalmadas ai se analizaron con el servidor Phyre2 para predecir la estructura de la proteína. Véase "Estructura terciaria y cuaternaria". La existencia de las variantes de empalme are aún no se ha validado experimentalmente.

Se predijo el promotor y se analizaron los sitios de unión de factores de transcripción utilizando el software ElDorado del paquete de software Genomatix. Existían promotores alternativos aguas abajo del promotor seleccionado de 845 pb.

Se encontraron los siguientes factores de transcripción con una similitud de matriz de 1,00 y el dominio de unión completo coincidió con el promotor predicho por ElDorado.