ARMH1

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ARMH1
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El dominio helicoidal similar a un armadillo que contiene 1 (ARMH1) es una proteína que en los humanos está codificada por el marco de lectura abierto 228 del cromosoma 1, también conocido como gen ARMH1. El gen muestra niveles de expresión significativamente más altos en la médula ósea, los ganglios linfáticos y los testículos. [1]​ Actualmente, la función del gen y la proteína posterior aún es incierta.

Gene[editar]

El gen ARMH1 se encuentra en la cadena positiva del cromosoma 1 entre los pares de bases 45.140.361 y 45.191.784. Otros alias conocidos incluyen P40, NCRNA00082 y, más comúnmente, C1orf228. El gen tiene 13 exones, la mayoría de los cuales se concentran cerca del sitio poli-A al final del gen y dos ubicadas aguas arriba del codón de inicio. El gen se expresa altamente en la médula ósea y los ganglios linfáticos, lo que sugiere una función inmunológica. [2]​

La expresión genica[editar]

Los datos de secuencias de ARN se produjeron utilizando múltiples muestras de tejidos humanos en distintas etapas de desarrollo. Un estudio se realizó a partir de 20 muestras separadas de tejido humano que mostraban una expresión significativamente mayor de ARMH1 en el timo, la tráquea y los pulmones. [3]​ Un segundo estudio muestra 27 muestras de tejidos diferentes en 95 sujetos individuales diferentes. Los niveles de expresión son significativamente mayores en la médula ósea, los ganglios linfáticos y los testículos. [4]​ Un tercero vuelve a mostrar alta expresión en glóbulos blancos y testículos, corroborando estudios previos. [5]​ Un estudio temporal centrado en la expresión en diferentes etapas de desarrollo recopiló 35 muestras fetales humanas, de 6 tejidos distintos, entre 10 y 20 semanas de gestación y las secuenció utilizando Illumina TruSeq Stranded Total RNA. Los datos favorecieron ligeramente la expresión en las glándulas suprarrenales durante todo el desarrollo. En ninguno de los otros tejidos no hubo cambios marcados en la expresión a lo largo del tiempo, sólo una pequeña disminución de la expresión genética a medida que avanza el desarrollo. [6]​

Transcripciones genéticas[editar]

El gen ARMH1 tiene amplias capacidades para alterar su función y tamaño a través de isoformas. Las isoformas genéticas son ARNm que se producen a partir del mismo locus pero que son diferentes en sus sitios de inicio de la transcripción, secuencias de ADN que codifican proteínas y/o regiones no traducidas, lo que altera potencialmente la función del gen. Todas las isoformas conocidas están organizadas y enumeradas a continuación con información recopilada del gen NCBI [7]​ y una herramienta bioinformática para calcular el peso molecular. [8]​

Protein Isoform Protein Accession Protein Length Molecular Weight mRNA Isoform mRNA Accession mRNA length
X1 XP_047275293 446 aa 49.58 Kda X5 XM_011541340 1693 bp
X2 XP_011539647 433 aa 48.17 Kda X7 XM_011541345 1909 bp
X3 XP_047275308 431 aa 47.39 Kda X8 XM_047419352 1782 bp
X4 XP_047275309 419 aa 46.17 Kda X9 XM_047419353 1507 bp
X5 XP_047275314 405 aa 44.49 Kda X12 XM_047419358 1588 bp
X6 XP_016856631 391 aa 43.58 Kda X13 XM_017001142 1546 bp
X7 XP_047275318 379 aa 41.32 Kda X14 XM_047419362 1393 bp
X8 XP_011539651 376 aa 41.67 Kda X15 XM_011541349 1645 bp
X9 XP_016856632 365 aa 40.47 Kda X16 XM_017001143 1468 bp
X10 XP_047275323 364 aa 40.17 Kda X17 XM_047419367 1342 bp
X11 XP_054192270 338 aa 37.06 Kda X18 XM_054336295 1264 bp
X12 XP_054192271 336 aa 36.46 Kda X19 XM_054336296 1207 bp
X13 XP_054192272 333 aa 36.84 Kda X20 XM_054336297 1474 bp
x14 XP_047275327 332 aa 36.65 Kda X21 XM_047419371 1262 bp
x15 XP_054192274 274 aa 30.61 Kda X23 XM_054336299 1670 bp
x16 XP_016856635 263 aa 29.31 Kda X24 XM_017001146 1146 bp
x17 XP_054192276 242 aa 27.05 Kda X25 XM_054336301 2306 bp
x18 XP_054192277 213 aa 23.69 Kda X26 XM_054336302 1380 bp

ARNm[editar]

El ARNm de este gen se puede empalmar de muchas maneras diferentes, dando paso a aproximadamente 20 isoformas conocidas. El ARNm más común se empalma en una región codificante de aproximadamente 1693 nucleótidos de largo, lo que constituye 440 aminoácidos en total. [9]​ En un estudio exhaustivo sobre el carcinoma oral de células escamosas, el sexto cáncer más prevalente en todo el mundo, se identificó ARMH1 como un gen de interés al comparar el ARNm de sujetos sanos con el de individuos afectados. Mediante la inhibición del ARNm de ARMH1, los investigadores demostraron una proliferación de células leucémicas significativamente reducida (p = 0,0041) y la migración de células leucémicas (p = 0,0001), así como una menor resistencia al fármaco de quimioterapia citarabina. [10]​ [11]​

Proteína[editar]

La proteína codificada por el gen lleva el mismo nombre, Armadillo, que contiene el dominio helicoidal 1. El punto isoeléctrico de la proteína ARMH1 ronda un pH de 5,5. [12]​ La proteína tiene 2 dominios principales conocidos, uno es un dominio transmembrana y el otro es una espiral. [13]​ Dentro de los dominios enrollados, la proteína ARMH1 tiene 24 hélices alfa. [14]​ [15]​ [16]​ [17]​ El análisis de ARMH1 realizado por el Instituto Europeo de Bioinformática revela claramente un contenido de lisina significativamente enriquecido, así como un recuento de prolina significativamente deficiente. [18]​ Se ha demostrado que la proteína tiene una interacción importante con la proteína humana conocida como ABAT. [19]​ La transaminasa del ácido gamma-aminobutírico (ABAT) cataliza la conversión del ácido gamma-aminobutírico (GABA) en semialdehído succínico. Además, la expresión de ABAT se asoció con genes relacionados con la glucólisis, células inmunes infiltradas, inmunoinhibidores e inmunoestimuladores en el CHC. [20]​

AlphaFold, el sistema de inteligencia artificial de última generación desarrollado por DeepMind, es capaz de predecir computacionalmente estructuras de proteínas en el espacio 3D. [21]​

Homología y evolución[editar]

El gen ARMH1 es extremadamente diverso y se encuentra en miles de especies diferentes. Desde primates hasta hongos, este gen ha sido evolutivamente relevante durante cientos de millones de años. Mientras que en parientes cercanos como las vacas, la puntuación de similitud es del 91% de la de nuestro genoma, en especies de hongos la similitud oscila entre el 20 y el 30%. [22]​ Al intentar encontrar homólogos en gusanos redondos o planos, eucariotas o procariotas unicelulares, plantas o cualquier hongo además de los quítridos, no se encontraron genes significativamente similares. A continuación, se muestra una tabla de genes ortólogos en orden de similitud de secuencia en comparación con la isoforma X1 de ARMH1 humana.

Species Common name Accession number Date of divergence Sequence length (AA) Sequence similarity Sequence Identity
Homo sapiens Human NP_001139108 0 mya 440 100% 100%
Microcebus murinus Grey Mouse Lemur XP_012631405.1 74 mya 441 88% 82%
Rattus norvegicus Brown Rat NP_001119769.2 87 mya 441 80% 78%
Bos taurus Cow XP_005204913.1 94 mya 442 91% 83%
Ornithorhynchus anatinus Platypus XP_028938784.1 180 mya 459 75% 60%
Apteryx rowi Oktarito Kiwi XP_025942684 319 mya 419 73% 59%
Haliaeetus leucocephalus Bald Eagle XP_010581029 319 mya 418 70% 56%
Gopherus flavomarginatus Bolson Tortoise XP_050817160 319 mya 421 78% 65%
Xenopus tropicalis Western Clawed Frog XP_017949069 352 mya 409 70% 55%
Danio rerio Zebra Fish XP_001341083.1 429 mya 410 71% 53%
Leucoraja erinacea Little Skate XP_055497706 462 mya 406 69% 53%
Lytechinus pictus Painted Urchin XP_054764007 619 mya 406 67% 51%
Owenia fusiformis Segmented Worm CAH1776102.1 686 mya 410 71% 51%
Aplysia californica California Sea Hare XP_012936639.1 708 mya 410 69% 52%
Adineta sterineri Rotifera CAF4083605.1 708 mya 420 56% 37%
Pocillopora verrucosa Colonial Coral XP_058955966.1 708 mya 404 67% 49%
Geodia barretti Sea Sponge CAI8036895.1 758 mya 404 50% 35%
Blastocladiella britannica Chytrids KAI9218662 1275 mya 423 34% 22%
Borealophlyctis nickersoniae Rhizophlyctidales KAJ3289137 1275 mya 453 19% 11%

Significación clínica[editar]

El gen ARMH1 y la proteína subsiguiente se han relacionado ampliamente con la leucemia, específicamente la leucemia linfoblástica aguda de células T (LLA-T). [23]​ En líneas celulares de tejido principalmente linfático, T-ALL mostró una expresión dramáticamente aumentada del gen ARMH1. Se tomaron muestras de médula ósea en el diagnóstico inicial y al finalizar el tratamiento y se encontró que ARMH1 junto con otros cinco genes tenían una expresión dramáticamente cambiada. Para corroborar estos hallazgos, una vez más ARMH1 experimentó un aumento de expresión de 1,8 veces en muestras después del diagnóstico de leucemia. Una mayor expresión de ARMH1 se asoció significativamente con una supervivencia general deficiente. [24]​

Referencias[editar]

  1. ↑ Fagerberg L, Hallström BM, Oksvold P, Kampf C, Djureinovic D, Odeberg J, Habuka M, Tahmasebpoor S, Danielsson A, Edlund K, Asplund A, Sjöstedt E, Lundberg E, Szigyarto CA, Skogs M, Takanen JO, Berling H, Tegel H, Mulder J, Nilsson P, Schwenk JM, Lindskog C, Danielsson F, Mardinoglu A, Sivertsson A, von Feilitzen K, Forsberg M, Zwahlen M, Olsson I, Navani S, Huss M, Nielsen J, Ponten F, Uhlén M (February 2014). «Analysis of the human tissue-specific expression by genome-wide integration of transcriptomics and antibody-based proteomics». Molecular & Cellular Proteomics 13 (2): 397-406. PMC 3916642. PMID 24309898. doi:10.1074/mcp.M113.035600. 
  2. ↑ https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=ARMH1>
  3. ↑ Duff MO, Olson S, Wei X, Garrett SC, Osman A, Bolisetty M, Plocik A, Celniker SE, Graveley BR (May 2015). «Genome-wide identification of zero nucleotide recursive splicing in Drosophila». Nature 521 (7552): 376-379. Bibcode:2015Natur.521..376D. PMC 4529404. PMID 25970244. doi:10.1038/nature14475. 
  4. ↑ Fagerberg L, Hallström BM, Oksvold P, Kampf C, Djureinovic D, Odeberg J, Habuka M, Tahmasebpoor S, Danielsson A, Edlund K, Asplund A, Sjöstedt E, Lundberg E, Szigyarto CA, Skogs M, Takanen JO, Berling H, Tegel H, Mulder J, Nilsson P, Schwenk JM, Lindskog C, Danielsson F, Mardinoglu A, Sivertsson A, von Feilitzen K, Forsberg M, Zwahlen M, Olsson I, Navani S, Huss M, Nielsen J, Ponten F, Uhlén M (February 2014). «Analysis of the human tissue-specific expression by genome-wide integration of transcriptomics and antibody-based proteomics». Molecular & Cellular Proteomics 13 (2): 397-406. PMC 3916642. PMID 24309898. doi:10.1074/mcp.M113.035600. 
  5. ↑ «Illumina bodyMap2 transcriptome (ID 204271) - BioProject - NCBI». www.ncbi.nlm.nih.gov. Consultado el 8 de diciembre de 2023. 
  6. ↑ Szabo L, Morey R, Palpant NJ, Wang PL, Afari N, Jiang C, Parast MM, Murry CE, Laurent LC, Salzman J (June 2015). «Statistically based splicing detection reveals neural enrichment and tissue-specific induction of circular RNA during human fetal development». Genome Biology 16 (1): 126. PMC 4506483. PMID 26076956. doi:10.1186/s13059-015-0690-5. 
  7. ↑ «ARMH1 armadillo like helical domain containing 1 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI». www.ncbi.nlm.nih.gov. Consultado el 7 de diciembre de 2023. 
  8. ↑ «Protein Molecular Weight». www.bioinformatics.org. Consultado el 7 de diciembre de 2023. 
  9. ↑ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/339541>
  10. ↑ Huang SN, Li GS, Zhou XG, Chen XY, Yao YX, Zhang XG, Liang Y, Li MX, Chen G, Huang ZG, Dang YW, Li J, Li P, Tang XZ, Rong MH (June 2020). «Identification of an Immune Score-Based Gene Panel with Prognostic Power for Oral Squamous Cell Carcinoma». Medical Science Monitor 26: e922854. PMC 7305786. PMID 32529991. doi:10.12659/MSM.922854. 
  11. ↑ Bhasin SS, Thomas BE, Summers RJ, Sarkar D, Mumme H, Pilcher W, Emam M, Raikar SS, Park SI, Castellino SM, Graham DK, Bhasin MK, DeRyckere D (August 2023). «Pediatric T-cell acute lymphoblastic leukemia blast signature and MRD associated immune environment changes defined by single cell transcriptomics analysis». Scientific Reports 13 (1): 12556. Bibcode:2023NatSR..1312556B. PMC 10397284. PMID 37532715. doi:10.1038/s41598-023-39152-z. 
  12. ↑ «ARMH1 (human)». www.phosphosite.org. Consultado el 7 de diciembre de 2023. 
  13. ↑ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/IEB/Research/Acembly/av.cgi?c=geneid&org=9606&l=339541>
  14. ↑ «Bioinformatics Toolkit». toolkit.tuebingen.mpg.de. Consultado el 7 de diciembre de 2023. 
  15. ↑ «JPred Secondary Structure Prediction». www.jalview.org. Consultado el 7 de diciembre de 2023. 
  16. ↑ Jumper J, Evans R, Pritzel A, Green T, Figurnov M, Ronneberger O, Tunyasuvunakool K, Bates R, Žídek A, Potapenko A, Bridgland A, Meyer C, Kohl SA, Ballard AJ, Cowie A, Romera-Paredes B, Nikolov S, Jain R, Adler J, Back T, Petersen S, Reiman D, Clancy E, Zielinski M, Steinegger M, Pacholska M, Berghammer T, Bodenstein S, Silver D, Vinyals O, Senior AW, Kavukcuoglu K, Kohli P, Hassabis D (August 2021). «Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold». Nature 596 (7873): 583-589. Bibcode:2021Natur.596..583J. PMC 8371605. PMID 34265844. doi:10.1038/s41586-021-03819-2. 
  17. ↑ Rost B, Liu J (July 2003). «The PredictProtein server». Nucleic Acids Research 31 (13): 3300-3304. PMC 168915. PMID 12824312. doi:10.1093/nar/gkg508. 
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  20. ↑ Gao X, Jia X, Xu M, Xiang J, Lei J, Li Y, Lu Y, Zuo S (24 de junio de 2022). «Regulation of Gamma-Aminobutyric Acid Transaminase Expression and Its Clinical Significance in Hepatocellular Carcinoma». Frontiers in Oncology 12: 879810. PMC 9280914. PMID 35847853. doi:10.3389/fonc.2022.879810. 
  21. ↑ Laura Howes (5 de diciembre de 2020). «DeepMind AI predicts protein structures». Chemical & Engineering News: 4. ISSN 1520-605X. doi:10.47287/cen-09847-leadcon. 
  22. ↑ «ARMH1 armadillo like helical domain containing 1 [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI». www.ncbi.nlm.nih.gov. Consultado el 7 de diciembre de 2023. 
  23. ↑ Bhasin SS, Thomas BE, Summers RJ, Sarkar D, Mumme H, Pilcher W, Emam M, Raikar SS, Park SI, Castellino SM, Graham DK, Bhasin MK, DeRyckere D (August 2023). «Pediatric T-cell acute lymphoblastic leukemia blast signature and MRD associated immune environment changes defined by single cell transcriptomics analysis». Scientific Reports 13 (1): 12556. Bibcode:2023NatSR..1312556B. PMC 10397284. PMID 37532715. doi:10.1038/s41598-023-39152-z. 
  24. ↑ Bakhtiarigheshlaghbakhtiar, Mojtaba. «Single-Cell Profiling of Acute Myeloid Leukemia Identified ARMH1, a Novel Protein Associated with Proliferation, Migration, and Drug Resistance». ashpublications.org. Consultado el 8 de diciembre de 2023. 
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