Несмотря на высокую степень гомологии гликофоринов С и D, гомолог гена GYPC на уровне кДНК идентифицировать не удалось. Это свидетельствует о том, что самостоятельного гена, контролирующего синтез гликофорина D, не существует. Оба типа гликофоринов кодирует один и тот же ген GYPC (Le Van Kim и соавт. [52], Tanner и соавт. [120]). Как установили Tanner и соавт., различия гликофоринов С и D обусловлены мутацией иРНК гена GYPC, в результате чего трансляция начинается с двух разных точек, соответственно, синтезируются два гомологичных полипептида разной длины.
Неравновесный кроссинговер, приводящий к возникновению необычных вариантов гена GYPC
Структура гена GYPC
|
Экзон |
Позиции кодируемых аминокислот в гликофорине |
Локализация и специфичность антигена |
|
|
GPC |
GPD |
||
|
1 |
1-16 |
|
N-терминальный участок и часть экстра-целлюлярного домена GPC; N-гликан; Ge4 |
|
2 |
17-35 |
1—14 |
Met 22 на GPC, часть экстрацеллюлярной) домена GPC и GPD, включая его N-терминальный участок, Ge2 на GPD |
|
3 |
36-63 |
15-42 |
Часть экстрацеллюлярной) домена GPC и GPD, участок расщепления для трипсина на обоих гликофоринах, Ge3 |
|
4 |
64-128 |
43-107 |
Трансмембранный и цитоплазматические домены обоих гликофоринов |
Трансляция начинается с AUG-кодона (метионина), представленного в ДНК триплетом AEG. Вновь синтезированные полипептиды имеют метионин в N-области, хотя последний отщепляется от зрелого протеина. Последовательность РНК вблизи стартового кодона гликофорина С (CCAGGAAUGU) отдалена от стартовой последовательности (CC(A/G) CCAUGG). Последовательность (CCGGGGAUGG) кодона метионина в позиции 22 на гликофорине С находится ближе к стартовому участку (Tanner и соавт. [120]). Таким образом, первая стартовая точка (для метионина в позиции 1).
Второй участок, с которого может начаться трансляция, кодирует метионин в позиции 22. В этом случае синтезируется гликофорин D, который, как отмечалось выше, идентичен гликофорину С в позициях 22-128 (см. рис. 20.3). Возможность двух вариантов трансляции одного и того же гена подтверждена экспериментами с трансфек-цией кДНК GYPC в клетки COS-7. Указанные клетки продуцировали оба типа гликофоринов. Трансфекция этой линии кДНК с делециями ATG (кодона метионина) приводила к продукции только гликофорина D. В случае замены ATG на ACG в позиции 22 синтезировался гликофорин С. В случае замены обоих ко-донов ATG в позициях 1 и 22 гликофорины не синтезировались. Мутация в нуклеотиде 4 (ATG Т pi ATG G) повышала экспрессию гликофорина С в 2 раза по сравнению с выраженностью гликофорина D (Le Van Kim и соавт. [54]).
Ген GYPC представлен четырьмя экзонами общей протяженностью 13,5 кб (см. табл. 20.2, рис. 20.2) (Colin и соавт [18], High и соавт. [39]).
Экзоны 1-3 кодируют экстрацеллюлярные домены гликофоринов С и D, экзон 4 - трансмембранный и цитоплазматический домены. Экзоны 2 и 3 имеют
высокую степень сходства, что объясняется происхождением экзонов путем дупликации, хотя при этом экзон 3 содержит вставочную последовательность из 27 пар нуклеотидов, которой нет в экзоне 2. Указанная вставка кодирует аминокислоты в позициях 42-50 гликофорина С (Colin и соавт. [16]), Le Van Kim и соавт. [53]).
На рис. 20.4 и 20.5 представлена схема неравновесного кроссинговера и варианты гена GYPC, приводящие к возникновению редких антигенов и фенотипов Gerbich.