NPC2

**Epididimisni sekretorni protein E1**, znan i kao  NPC međućelijski holesterolski transporter 2 ili **NPC2**) je  protein koji je povezan sa Niemann-Pickovom bolešću tip C. kodiran je genom **HE1**.

Hibridnom radijacijskom analizom  i uključivanjem unutar mapiranih klonova, Naureckiene et al. (2000) mapirači su gen HE1 u hromosomskoj sekvenci 14q24.3.

## Kloniranje i ekspresija
Kirchhoff et al. (1990) izvorno su klonirali HE1 diferencijalnim skriningom biblioteke cDNK ljudskog epididimisa. Krull et al (1993) utvrdili su da je HE1 visoko eksprimiran u svim dijelovima epididimisa. Kirchhoff et al. (1996) klonirali su cDNK HE1 pune dužine i otkrili da odgovara genu jedne kopije koji je kod sisara dobro konzherviran.

HE1 glikoprotein sa 151 aminokiselinom ima molekulsku masu od 25 do 27 kD i sadrži signal od 19 aminokiselina koji, zajedno sa homolozima brojnih vrsta sisara, predstavlja glavnu sekretornu komponentu epididimske tečnosti. Analizom Northern blot-a, Naureckiene et al. (2000) otkrili su jedan transkript od 0,9 kb u svim ispitivanim tkivima, s najvišim nivoima u sjemenicima, bubrezima i jetri, a najnižim u plućima i mišićima. Subćelijska frakcionacija pacovske jetre pokazala je da je HE1 lizosomski protein.

## Funkcija gena
S obzirom na njegovo lizosomsko mjesto i prethodnu identifikaciju kao proteina koji veže holesterol, Naureckiene et al. (2000) pretpostavili su da HE1 može biti uključen u Niemann-Pickovu bolest tip C2. HE1 nije bio detektibilan u fibroblastima kod NPC2 pacijenata, ali je bio prisutan u fibroblastima iz nepotvrđenih kontrola i NPC1 pacijenata. Liječenje NPC2 fibroblasta egzogenim rekombinantnim HE1 proteinom poboljšalo je lizosomsku akumulaciju holesterolskog lipoproteina male gustoće.

Friedland et al. (2003) izvijestili su o kristalnoj strukturi proteina NPC2 i okarakterizirali njegova svojstva vezanja liganda. Ljudski NPC2 veže analog holesterol-dehidroergosterola sa submikromolarnim afinitetom i na kiselom i na neutralnom pH. Struktura goveđeg proteina otkrila je labavo nabijeno područje koje prodire s površine u hidrofobno jezgro, koje tvori susjedne male šupljine sa ukupnim volumenom od približno 160 angstrema. Predložili su da ovo područje predstavlja početno mjesto vezivanja holesterola koje se širi, kako bi primilo molekulu holesterola od približno 740 angstrema.

Mutacije u genu NPC2 povezane sa Niemann-Pickovom bolešću tipa C2 uzrokujući abnormalno visoku akumulaciju holesterola u ćelijama. Ko et al. (2003) otkrili su da prečišćeni NPC2, lučeni topivi protein, veže holesterol specifično sa mnogo većim afinitetom nego što je ranije prijavljeno. Genetičke i biohemijske studije identificirale su promjene pojedinačnih aminokiselina koje sprečavaju vezivanje holesterola i obnavljanje normalnog nivoa holesterola u mutiranim ćelijama. Aminokiseline koje utiču na vezivanje holesterola okružuju hidrofobni džep u strukturi proteina NPC2, identificirajući potencijalno mjesto vezanja za sterol. Na osnovu evolucijske analize i mutageneze, tri druge regije proteina NPC2 postale su važne, uključujući jednu potrebnu za efikasno lučenje.

U pacijenta s Niemann-Pickovom bolešću tipa C1, kod kojeg su pronađene mutacije u genu NPC1, Blom et al. (2003) pokazali su da je NPC2 bio reguliran i akumuliran u kasnim endocitnim organelama koje su čuvale holesterol. Sugerirali su da NPC1 može upravljati endocitnim transportom NPC2.

2-hibridnim screeningom biblioteke ekspresije cDNK ljudskog srca, Harrison et al. (2009) otkrili su da je NGBR komunicirao s NPC2. Većina NPC2 lokalizirana je u lizosomima u stabilnom stanju, ali je C-terminalni domen NGBR u interakciji s novonastalim NPC2 u lumenu endoplazmatskog retikuluma i stabilizirao je NPC2 protiv proteasomske degradacije. Nokdaun NGBR u ljudskim ćelijskim linijama ili nokaut Ngbr u fibroblastima mišjeg embriona smanjio je sadržaj NPC2, što je dovelo do povećane akumulacije unutarćelijskog holesterola i gubitka senzora na sterol.
## Molekulska genetika
U dva pacijenta s Niemann-Pickovom bolešću tipa C, Naureckiene et al. (2000) identificirali su homozigotne mutacije u genu HE1.
Park et al. (2003) identificirali su sedam različitih mutacija u genu NPC2, kao osnovu Niemann-Pickove bolesti tipa C.

U šest nepovezanih pacijenata s NPC2, Verot et al (2007) identificirali su pet različitih mutacija u genu NPC2. Autori su naveli da je do danas identificirano ukupno 15 mutacija koje uzrokuju bolesti u 22 nepovezane porodice. E20X bila je najčešća mutacija, čineći 34% mutiranih alela.

## Korelacije genotip/fenotip
Millat et al. (2001) izvijestili su o prvom sveobuhvatnom istraživanju osan nepovezanih porodica s NPC2, porijeklom iz Francuske, Alžira, Italije, Njemačke, Češke i Turske.
Ovi slučajevi su predstavljali uglavnom sve pacijente sa NPC2 koji su prijavljeni, kao i one koji su poznati autorima.  Svih 16 mutiranih alela je identificirano, što , međutim, predstavljasamo pet različitih mutacija, sve sa ozbiljnim uticajem na protein: dvije nonsens mutacije, glu20 u ter (E20X) i glu118 u ter (E118X), 1-bp delecija (27delG), preradna (IVS2 + 5G-A) i misens mutacija (S67P), što rezultira smanjenim količinama abnormalnog proteina HE1. E20X, s ukupnom učestalošću alela od 56%, utvrđen je kao uobičajeni mutantni alel. U sedam porodica homozigotnost za E20X, E118X, S67P i složena heterozigotnost za mutacije E20X i 27delG rezultirali su teškim i brzim tokom bolesti, a starost nakon smrti bila je od šest mjeseci do četiri godine. Izuzetna karakteristika bila je izražena zahvaćenost pluća, što je kod šest pacijenata dovelo do rane smrti uzrokovane respiratornom insuficijencijom. Dva pacijenta su također imala tešku nervnu bolest, koja se pojavila tokom peroda  dojenčeta. Suprotno tome, mutacija prerade odgovarala je vrlo različitoj kliničkoj prezentaciji, s maloljetničkim početkom nervnih simptoma i produženim preživljavanjem. Ova mutacija generirala je višestruke transkripte, uključujući minutni udio normalno prferađene RNK, što može objasniti blaži fenotip.

## Životinjski model
Proteini NPC1  i NPC2 potrebni su za izlazak lipida iz lizosoma. Da bi stekli uvid u normalnu funkciju NPC2 i istražili njegove interakcije, ako postoje, sa NPC1, Sleat et al. (2004) stvorili su mišji hipomorf Npc2, koji je eksprimirao 0 do 4% zaostalog proteina u različitim tkivima i ispitali njegov fenotip u prisustvu i odsustvu Npc1. Fenotipovi pojedinačnih mutanata Npc1 i Npc2 i dvostrukog mutanta Npc1/Npc2 bili su slični ili identični u pogledu pojave i napredovanja bolesti, patologije, skladištenja neurona i biohemije akumulacije lipida. Ova otkrića pružila su genetičke dokaze da proteini NPC1 i NPC2 funkcioniraju zajedno, kako bi olakšali unutarćelijski transport lipida iz lizosoma u druga ćelijska mjesta.

## Reference
## Vanjski linkovi
* 

Kategorija: Geni na  hromosomu 14
Kategorija: Ljudski proteini
Kategorija:Proteomika