Análise in silico do polimorfismo rs1803909 do gene ANXA2 expresso em monócitos de sangue periférico e sua relação com a osteoporose humana
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i1.24356Palavras-chave:
Cálcio; Circulação sanguínea; Osteoporose; Polimorfismo de nucleotídeo único; Sangue.Resumo
Objetivou-se avaliar as possíveis alterações morfofuncionais e de estabilidade proteica decorrentes das alterações dos aminoácidos Tirosina por uma Histidina na posição 269, bem como, correlacionar com a função fisiológica da proteína e sua provável ligação com a osteoporose humana. Por meio de uma análise in silico com base nas informações disponíveis nos bancos de dados NCBI dbSNP (mudança de aminoácidos e posição) e UNIPROT (sequência na proteína). Os impactos da modificação Y269H foram analisados a partir das ferramentas SIFT, Align-GVGD, SNAP e PROVEAN (função e estrutura), e PolyPhen-2 (natureza da alteração). Além disso, utilizou-se também a ferramenta MuPRO (alterações de estabilidade na proteína). A análise in silico do polimorfismo rs1803909 demonstrou alteração funcional (ferramenta SIFT, Score= 0). Bem como, estima-se que a troca de aminoácidos pode estar relacionada a alterações danosas (PolyPhen-2, Score= 0,993) e associada a modificações na função da proteína (PROVEAN, Score= -4.015). Além disso, foram observados impactos estruturais (Align-GVGD, Score= 83,33, Classe C65) e funcionais (SNAP, Score= 57). De forma complementar, observou-se diminuição da estabilidade proteica decorrente da alteração Y269H pela ferramenta MuPRO, ∆∆G= -1.6731749. Contudo, as alterações morfofuncionais podem estar ligadas a processos danosos e a diminuição de estabilidade da proteína, dificultando assim a sua ação. Além disso, a compreensão das alterações morfofuncionais e de estabilidade do rs1803909 podem auxiliar na busca por marcadores genéticos e moleculares de diagnóstico precoce para a osteoporose em humanos.
Referências
Adzhubei, I. A., et al. (2010). A method and server for predicting damaging missense mutations. Nat Methods, 7(4): 248-249.
Blakely, R. D. (2005). Overview: a rare opportunity or just one less reason to be depressed. Neuron, 48, 701-2.
Bromberg, Y. & Rost, B. (2007). SNAP: predict effect of non-synonymous polymorphisms on function. Nucleic Acids Res. 35(11): 3823-3835.
Brownstein, C., et al. (2004). Annexin II mediates plasminogen-dependent matrix invasion by human monocytes: Enhanced expression by macrophages. Blood., 103, 317–324.
Cesarman, G. M., Guevara, C. A., Hajjar, K. A. (1994). An endothelial cell receptor for plasminogen/tissue plasminogen activator (t-PA). II. Annexin II-mediated enhancement of t-PA-dependent plasminogen activation. J. Biol. Chem., 269, 21198–21203.
Cheng, J., Randall, A., Baldi, P. (2006). Prediction of protein stability changes for single-site mutations using support vector machines. Proteins, 62(4): 1125-1132.
Choi, Y. & Chan A. P. (2015). PROVEAN web server: a tool to predict the functional effect of amino acid substitutions and indels. Bioinformatics, 31(16): 2745-2747.
Chorley, B. N., et al. (2008). Discovery and verification of functional single nucleotide polymorphisms in regulatory genomic regions: current and developing technologies. Mutat Res, 659, 147-57.
Cohen-Solal, M. E., et al. (1993). Peripheral monocyte culture supernatants of menopausal women can induce bone resorption: involvement of cytokines. J. Clin. Endocrinol. Metab., 77, 1648-1653.
Cohen-Solal, M. E., et al. (1998). Increased bone resorbing activity of peripheral monocyte culture supernatants in elderly women. J. Clin. Endocrinol. Metab., 83, 1687-1690.
Coughlan, T., & Dockery, F. (2014). Osteoporosis and fracture risk in older people. Clinical medicine, 14, 187–191.
Dassah, M., et al. (2009). The Endothelial Cell Annexin A2 System and Vascular Fibrinolysis. Gen. Physiol. Biophys., 28, 20–28.
De Jong, M. C., et al. (2010). CD44 Expression Predicts Local Recurrence After Radiotherapy In Larynx Cancer. Clin. Cancer Res., 16, 5329-5338.
Deng, F. Y., et al. (2008). Proteomic analysis of circulating monocytes in Chinese premenopausal females with extremely discordant bone mineral density. Proteomics., 8, 4259-4272.
Deng, F. Y., et al. (2011). Peripheral blood monocyte-expressed ANXA2 gene is involved in pathogenesis of osteoporosis in humans. Molecular & cellular proteomics: MCP, 10, M111.011700.
Drysdale, C. M., et al. (2000). Complex promoter and coding region beta 2-adrenergic receptor haplotypes alter receptor expression and predict in vivo responsiveness. Proc Natl Acad Sci., USA, 97, 10483-8.
Falcone, D. J., et al. (2001). Plasminogen-mediated matrix invasion and degradation by macrophages is dependent on surface expression of annexin II. Blood., 97, 777-784.
Farber, C. R. (2010). Identification of a gene module associated with BMD through the integration of network analysis and genome-wide association data. J. Bone Miner. Res., 25, 2359-2367.
Ferraz, C. P.; Nolasco, R. W. M.; Amaral, P. A. S. & Pereira, L. C. (2021). Osteoporosis and oral health: literature review. Research, Society and Development, 10(15), e275101522930. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i15.22930
Frazer, K. A., et al. (2007). International HapMap Consortium. A second generation human haplotype map of over 3.1 million SNPs. Nature, 449, 851-61.
Gerke, V., Creutz, C. E., Moss, S. E. (2005). Annexins: Linking Ca2+ signalling to membrane dynamics. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 6, 449–461.
Hajjar, K. A. & Acharya, S. S. (2000). Annexin II and Regulation of Cell Surface Fibrinolysis. Ann. N. Y. Acad. Sci., 902, 265–271.
Hajjar, K. A. (2015). The Biology of Annexin A2: From Vascular Fibrinolysis to Innate Immunity. Trans. Am. Clin. Climatol. Assoc., 126, 144–155.
Hajjar, K. A.; Jacovina, A. T.; Chacko, J. (1994). An endothelial cell receptor for plasminogen/tissue plasminogen activator. I. Identity with annexin II. J. Biol. Chem., 269, 21191–21197.
Hedhli, N. D. J., et al. (2012). The annexin A2/S100A10 system in health and disease: emerging paradigms. J.Biomed.Biotechnol. p. 4062-73.
Karg, K., et al. (2011). The serotonin transporter promoter variant (5-HTTLPR), stress, and depression metaanalysis revisited: evidence of genetic moderation. Arch Gen Psychiatry, 68, 444-54.
Kesisis, G., et al. (2010). Biological markers in breast cancer prognosis and treatment. J. Buon., 15, 447-454.
Kuo, Y. B., et al. (2011). Identification of Phospholipid Scramblase 1 as a biomarker and it's prognostic value for Colorectal Cancer. Mol. Med., 17, 41-47.
Lane, J. M. & Nydick, M. (1999). Osteoporosis: Current modes of prevention and treatment. J Am Acad Ortho Surg, 7, 19-31.
Li, F., et al. (2005). Annexin II stimulates RANKL expression through MAPK. J. Bone Miner. Res., 20, 1161-1167.
Liao, P-Y. & Lee, K. H. (2010). From SNPs to functional polymorphism: the in sight into biotechnology applications. Biochem Eng J, 49, 149-58.
Liu, Y. Z., et al. (2005). A novel pathophysiological mechanism for osteoporosis suggested by an in vivo gene expression study of circulating monocytes. J. Biol. Chem., 280, 29011-29016.
Lu, G., et al. (2006). Cloning and characterization of the annexin II receptor on human marrow stromal cells. J. Biol. Chem., 281, 30542-30550.
Mathe, E., et al. (2006). Abordagens computacionais para prever o efeito biológico de mutações missense de p53: uma comparação de três métodos baseados em análise de sequência. Nucleic Acids Res. 34 (5): 1317–25.
Mcvoy, L. A. & Kew, R. R. (2005). CD44 and Annexin A2 Mediate the C5a Chemotactic Cofactor Function of the Vitamin D Binding Protein. J. Immunol., 175, 4754–4760.
Menaa, C., et al. (1999). Annexin II increases osteoclast formation by stimulating the proliferation of osteoclast precursors in human marrow cultures. J. Clin. Invest., 103, 1605-1613.
Mota, P. H. R., et al. (2021). The influence of osteoporosis on implant dentistry. Research, Society and Development, 10(15), e82101522976. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i15.22976
Ng, P. C. & Henikoff S. (2003). SIFT: Predicting amino acid changes that affect protein function. Nucleic Acids Res. 31(13): 3812-3814.
Pacifici, R. (1996). Estrogen, cytokines, and pathogenesis of postmenopausal osteoporosis. J. Bone Miner. Res., 11, 1043-1051.
Parfitt, A. M. (2001). Skeletal heterogeneity and the purposes of bone remodelling: implications for the understanding of osteoporosis. In: Marcus R. Zfeldman D. Kelsey J. Osteoporosis. Academic Press, San Diego, 433-444.
Parfitt, A. M., et al. (1996). A new model for the regulation of bone resorption, with particular reference to the effects of bisphosphonates. J. Bone Miner. Res., 11, 150-159.
Ramalho, A. C. R., et al. (2000). Por Que Estrógeno e Raloxifeno Melhoram a Densidade Mineral Óssea? Mecanismo de Ação do Estrógeno e de Um Modulador Seletivo do Receptor de Estrógeno (SERM) no Osso. Arq. Bras. Endocrinol. Metab. 44(6), 471-482.
Rankin, C. R., et al. (2013). Annexin A2 Regulates β1 Integrin Internalization and Intestinal Epithelial Cell Migration. J. Biol. Chem., 288, 15229–15239.
Rescher, U. & Gerke, V. (2004). Annexins unique membrane binding proteins with diverse functions. J. Cell Sci., 117, 2631–2639.
Rezende, R. B. & Teodoro, L. (2021). Impacto Do Polimorfismo RS121913578 do Gene Mrt Associado ao Câncer de Tireoide: Impact of the RS121913578 Polymorphism of the Mrt Gene Associated with Thyroid Cancer. Archives of Health, 2(4), 1101–1104.
Rezende, R. B. (2021). Hemodynamic Dysfunctions in COVID-19 Patients. Research, Society and Development, 10(12), e111101220323. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i12.20323
Riggs, B. L. & Melton, L. J. (1983). Evidence for two distinct syndromes of involutional osteoporosis. Am J Med, 75, 899-901.
Roodman, G. D. (2006). Regulation of osteoclast differentiation. Ann. N.Y. Acad. Sci., 1068, 100-109.
Sadee, W., et al. (2011). Pharmacogenomics of the RNA world: structural RNA polymorphisms in drug therapy. Clin Pharmacol Ther, 89, 355-65.
Takahashi, S., et al. (1994). Cloning and identification of annexin II as an autocrine/paracrine factor that increases osteoclast formation and bone resorption. J. Biol. Chem., 269, 28696-28701.
Tavtigian, S. V., et al. (2006). An Analysis of Unclassified Missense Substitutions in Human BRCA1. Cancro Familiar. 5 (1): 77–88.
Xu, X. H., et al. (2010). Molecular genetic studies of gene identification for osteoporosis: the 2009 update. Endocr. Rev., 31, 447-505.
Zhang, X., et al. (2005). Loss-of-function mutation in tryptophan hydroxylase-2 identified in unipolar major depression. Neuron, 45, 11-16.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Rubens Barbosa Rezende; Larissa Teodoro Rabi
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
