Haushaltsgen

Ein Haushaltsgen (auch englisch housekeeping gene, nicht-reguliertes Gen, konstitutiv exprimiertes Gen) i​st ein Gen, welches unabhängig v​on Zelltyp, Zellstadium u​nd äußeren Einflüssen exprimiert wird, i​m Gegensatz z​u den regulierten Genen.[1][2]

Haushaltsgene s​ind typischerweise Gene, d​ie die Strukturmoleküle u​nd Enzyme, d​ie mit d​em Grundstoffwechsel v​on Zellen zusammenhängen, beispielsweise m​it dem Glukose-Stoffwechsel, codieren.[3]

Sie enthalten o​ft keine TATA-Box, dafür a​ber CAAT- o​der GC-Boxen.[4]

Haushaltsgene des Menschen

Transkriptionsfaktoren

SREBP Sterol Regulatory Element Binding Protein

• ATF4[5][6] aktivierender Transkriptionsfaktor 4
• BTF3[5][6]
• E2F4[5]
• ERH (Gen)[5][6] Enhancer of rudimentary homolog of drosophila (wird benötigt für den ersten enzymatischen Schritt in der Pyrimidin-Synthese. Reguliert durch MITF)
• HMGB1[5][6] High-Mobility-Group-Protein B1, bindet DNA
• ILF2[5]
• IER2[5] früher ETR101 Immediate Early Protein
• JUND[5][6]
• LTBP4[5]
• LMO1[5] Rhombotin 1
• MYC[5][6] bei Mutationen auch als Onkogen betrachtet. Reguliert die Transkription von 15% aller Gene.
• PAX8[5]
• PHF1[5][6] Plant homology domain
• PTTG1IP[5]
• SREBF1[5] Sterol Regulatory Element Binding Protein Smith Magenis
• TBP[7] synonym TATA-binding protein oder GTF2D oder TFIID
• TCEB2[5][6] Elongin
• TCOF1[5] interagiert mit UBF

Repressoren

• ANF91, HPF7, HTF10[5] Kruppel Associated Box domain
• ID3 (gene)[5] hemmt die DNA-Bindung
• PUF60[5][6]
• NFKBIA[5][6] Genprodukt IκBα hemmt NF-κB
• RING1[5]

Spleißen

Small nuclear ribonucleoprotein-assoziierte Proteine B und B'

• ADAR[5] Genprodukt ist das Enzym DRADA
• BAT1[6]
• FBL[5] Fibrillarin
• HNRPD[5][6]
• HNRPK[5][6]
• PTBP1[5]
• PABPN1[5]
• SFRS3[6]
• SFRS9[5]
• SFNRPA[5]
• SNRPB[5][6]
• SNRPD[6]
• SNRPD2[5][6]
• SNRPG[5]

Translationsfaktoren

• EIF1[5][6] aka SUI1
• EIF3C[5] früher EIF3S8
• EIF3D[5] früher EIF3S4
• EIF3F[5] früher EIF3S5
• EIF3I[5] früher EIF3S2
• EIF3G[5] früher EIF3S7
• EIF4A2[5]
• EIF4G2[5]
• TUFM[5] mitochondrialer Tu-Translations-Elongationsfaktor

tRNA-Synthetasen

Gene d​ie für Aminoacyl-tRNA-Synthetasen codieren, a​uch mitochondriale (2):

• AARS Alanyl-tRNA-Synthetase NM_001605
• AARSD1 Alanyl-tRNA-Synthetase-Domäne 1 enthaltend NM_001261434
• AARS2 Alanyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_020745

• CARS Cysteinyl-tRNA-Synthetase NM_001751
• CARS2 Cysteinyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial (vorgeschlagen) NM_024537

• DARS Aspartyl-tRNA-Synthetase NM_001349
• DARS2 Aspartyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_018122

• EARS2 Glutamyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial (vorgeschlagen) NM_001083614
• EPRS Bifunktionelle Glutamyl/Prolyl-tRNA-Synthetase

• FARSA Phenylalanyl-tRNA-Synthetase, alpha-Untereinheit NM_004461
• FARSB Phenylalanyl-tRNA-Synthetase, beta-Untereinheit NM_005687
• FARS2 Phenylalanyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_006567

• GARS Glycyl-tRNA-Synthetase NM_002047

• HARS Histidyl-tRNA-Synthetase NM_002109
• HARS2 Histidyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_012208

• IARS Isoleucyl-tRNA-Synthetase NM_002161
• IARS2 Isoleucyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_018060

• KARS Lysyl-tRNA-Synthetase NM_005548

• LARS Leucyl-tRNA-Synthetase
• LARS2 Leucyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_015340

• MARS Methionyl-tRNA-Synthetase NM_004990
• MARS2 Methionyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_138395

• NARS Asparaginyl-tRNA-Synthetase NM_004539
• NARS2 Asparaginyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial (vorgeschlagen) NM_024678

• QARS Glutaminyl-tRNA-Synthetase NM_005051

• PARS2 Prolinyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial (vorgeschlagen)

• RARS Arginyl-tRNA-Synthetase NM_002884
• RARS2 Arginyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_020320

• SARS Seryl-tRNA-Synthetase NM_006513
• SARS2 Seryl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial

• TARS Threonyl-tRNA-Synthetase NM_152295
• TARS2 Threonyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial

• VARS Valyl-tRNA-Synthetase
• VARS2 Valyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_020442

• TARS Tryptophanyl-tRNA-Synthetase
• WARS2 Tryptophanyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_015836

• YARS Tyrosyl-tRNA-Synthetase NM_003680
• YARS2 Tyrosyl-tRNA-Synthetase 2, mitochondrial NM_001040436

RNA-bindende Proteine

• PABPC1[5] PolyA-bindendes Protein
• ELAVL3[5]

Ribosomale Proteine

• RPL3[5]
• RPL5[5][6]
• RPL8[5]
• RPL9[6]
• RPL10[5][6]
• RPL11[5]
• RPL12[6]
• RPL13[5][6]
• RPL13A[5][6] Introns enthalten Gene für small nucleolar RNAs U32, U33, U34 und U35
• RPL14[5][6]
• RPL15[5]
• RPL17[5]
• RPL18[5]
• RPL19[5]
• RPL25[6]
• RPL27[5]
• RPL29[5]
• RPL30[6]
• RPL32[5]
• RPL34[5]
• RPL35[5][6]
• RPL36[5]
• RPL37[5][6]
• RPL38[5]
• RPL40[6] transkribiert mit Ubiquitin (vgl. FAU (gene))
• RPLP1[5]
• RPLP2[5]
• RPS2[5]
• RPS5[6]
• RPS9[5]
• RPS10[5]
• RPS11[5]
• RPS12[5]
• RPS13[5][6]
• RPS14[5][6]
• RPS15[5]
• RPS16[5][6]
• RPS18[5]
• RPS19[5][6]
• RPS20[6]
• RPS23[6]
• RPS24[5]
• RPS25[5][6]
• RPS26[6]
• RPS27[6] transkribiert mit Ubiquitin (vgl. FAU (gene))
• RPS28[6]
• RPS30[5] transkribiert mit Ubiquitin (vgl. FAU (gene))
• RPN1[5][6] Ribophorin verankert Ribosomen am endoplasmatischen Reticulum
• MRPL9[5][6]

RNA-Polymerasen

• POLR2A[5]
• POLR2E[6]
• POLR2J[6]
• POLR2L[8]

Proteinprozessierung

• Cyclophilin A[7] Serin/Threonin-Phosphatase-Inhibitor, beteiligt an der Proteinfaltung
• CANX[5][6] Faltet Glycoproteine im Endoplasmatischen Reticulum
• CAPNS1[5][6] Calpain-Protease
• NACA[5][6] Nascent Polypeptide-Associated Complex alpha Polypeptide
• PFDN1[5] Prefoldin 1
• PFDN5[5] Prefoldin 5
• SNX3[5] Sorting Nexin 3
• SNX17[6]
• SNX27[6]
• SSR2[5] Proteintranslokation im ER
• SUMO2[5][6] Protein-Targeting

Hitzeschockproteine

• HSPA8[5][6]
• HSP90AB1[5]
• HSBP1[5]

Histone

• CDH4[5] Nucleosom-Umbau
• HIST1H2BC[5]
• H2AFY[5] Histone 2 Subfamily
• H2AFZ[5][6] essentiell bei der Embryogenese
• H3F3A[5][6] H3 Histone Family

Zellzyklus

• ARHGAP1[5]
• ARHGDIA[5][6]
• CENPB[5] Centromere protein B
• CTBP1[5][6]
• Cyclophilin
• CCND3[5]
• GAS1[5][6] Blockiert Eintritt in die S phase
• PPP2CB[5] Negative regulator of growth and cell division
• PPP2R1A[6] Negative regulator of growth and cell division
• RAD9[5]
• KIAA0174[5][6] oder IST1 homolog (lokalisiert in der Teilungsebene teilender Zellen)

Apoptose

• DAD1[5][6] Defender against cell death
• DAP (gene)[5]
• DAXX[5] Death Associated Protein 6

Onkogene

• ARAF[5]
• MAZ[5][6]
• MYC[5][6] ein Transkriptionsfaktor[9]
• SAFB[5]
• RAB1A[5]

DNA-Reparatur und Replikation

• Ku80[5] synonym XRCC5
• MCM3AP[5] vermutlich eine Primase

Metabolismus

• PRKAG1[5] inaktiviert HMGCoA-Reduktase und Acetyl-CoA-Carboxylase

Kohlenhydratmetabolismus

• PRKCSH[5][6] Glucosidase 2, β-Untereinheit (aktiviert durch PKC)
• B4GALT2[5]
• GUSB[7] β-Glucuronidase (Sly-Syndrom = Mucopolysaccharidose Typ VII)
• Chitinase[5]
• 6-Phosphogluconat-Dehydrogenase[5]
• GSK3A[5]
• Hexokinase
• H6PD[5][6]
• Glucose-6-phosphat-Isomerase[5]
• Phosphofructokinase 1[6]
• Aldolase A[6]
• Aldolase C[5]
• Triosephosphatisomerase[6]
• GAPDH[5][6][7]
• Phosphoglyceratkinase[5][6][7]
• Phosphoglyceratmutase[6]
• Enolase[6]
• PKM2[5][6] Pyruvat-Kinase im Muskel
• LDHB[5] Genprodukt L-Lactatdehydrogenase
• TALDO1[5][6] Transaldolase
• Transketolase[5]
• TSTA3[5] Mannose-Metabolismus

Citratzyklus

• SDHA[5] Succinat-Dehydrogenase Untereinheit A
• MDH1[5][6] Malatdehydrogenase

Fettstoffwechsel

• GM2A[5] geringe Expression
• HADHA[5] Trifunktionales Protein Untereinheit α
• HADHB[5][6] Trifunktionales Protein Untereinheit β

Aminosäuremetabolismus

• COMT[5] Catechol-O-Methyltransferase
• GGTLA1[5] γ-Glutamyltransferase-ähnlich 1
• PHGDH[5][6] Phosphoglyceratdehydrogenase
• ODC1[5]
• TPMT[5]

Nukleotidsynthese

• IMPDH2[5][6] Guaninnukleotidbiosynthese

NADH-Dehydrogenasen

• NDUFA1[5]
• NDUFA2[5]
• NDUFA7[5]
• NDUFB7[5]
• NDUFC1[5]
• NDUFS5[5]
• NDUFV2[5]
• DIA1[5]

Cytochrom-C-Oxidasen

(COX1, COX2 u​nd COX3 werden i​m Mitochondrium codiert)

• COX4I1[5]
• COX5A[5]
• COX5B[5][6]
• COX6A1[5]
• COX6B1[5][6]
• COX7A2L[5]
• COX7C[5]
• COX8[5]
• CYC1[5]
• UQCRC1[5]
• UQCRH[5]
• UQCRQ[5][6]

Mitochondrial

• ATP5A1[5]
• ATP5D[5]
• ATP5G1[5]
• ATP5G3[5][7]
• ATP5H[5]
• ATP5I[5]
• ATP5J2[5]
• ATP5O[5]

Lysosomal

• ATP6IP1[5]?
• ATP6V0B[5]
• ATP6V0C[5]
• ATP6V1E[5]
• ATP6V1F[5]
• ATP6V1G1[5]

Lysosom

• CTSD,[5][6], baut in Hepatozyten Insulin ab
• Cystatin B,[5] schützt vermutlich die Zelle vor undichten Lysosomen
• LAMP1[5][6]
• Mannose-6-phosphat-Rezeptor[5][6]
• SGSH,[5][6] Mutationen können das Sanfilippo-Syndrom erzeugen

Proteasom

• PSMB1[5]
• PSMB2[5]
• PSMB4[5]
• PSMB6[6]
• PSMA7[5]
• PSMB7[5]
• PSMD8[5]
• PSMD11[5]
• PSME2[5]
• UBA1[5]
• Ubiquitin B[5]
• UBE2I[6]
• UBE2D2[5]
• UBE2M[5]
• USP11[5]

Ribonuklease

• RNH[5][6] Ribonuklease-Hemmstoff

Oxidase/Reduktase

• TXN[5][6] Thioreduktase

Zytoskelett

• Actinin alpha 4[7]
• ACTG1[5] gamma-Aktin
• ADD1[5]
• ANXA6[5]
• ARPC4[5][6] Actin-related protein 2/3 complex
• Beta-Aktin[7]
• CAPZB[5][6]
• COL6A1[5]
• DNCL1[5] Cytoplasmic Dynein
• EZR[5][6] Ezrin (verankert Aktin in der Zellmembran)
• KIFC3[5][6] kinesin
• Moesin[5]
• MYH9[5] Myosin, heavy chain 9
• RHOA[5][6] vermutlich am Zellzyklus beteiligt
• SEPT1[5] homolog zu CDC10 in S. cerevesiae
• SEPT2[5]
• SLC9A3R2[5] bindet SLC9A3 an das Zytoskelett
• TAGLN[5]
• TAGLN2[6]
• TMSB10[5][6] Thymosin β10
• TUBB[5][6] Tubulin, beta-Polypeptid
• TUBB4[5]
• WDR1[5][6]

Organellsynthese

Eine spezielle Form d​er Zellsignalisierung

• BLOC1S1[5][6]
• AP2M1[5]
• ANXA2[5]
• ANXA6[5]
• ANXA7[6]
• AP1B1[5][6] Endozytose
• CLTA[5] Clathrin A (Vesikel)
• CLTB[5][6] Clathrin B (Vesikel)
• GP2[5][6] enzymatische sekretorische Granula (v. a. im Pankreas)
• KDELR1[5][6] KDEL-Rezeptor bindet ER-Proteine

Mitochondrium

• MTX1[5]

Zelloberfläche

• AP2S1[5]
• CD81[5]
• GPAA1[5]
• LGALS9[5]
• MGAT1[5]
• VAMP3[5]

Zelladhäsion

• ADAM15[5]
• Beta-catenin[5]
• CNTN1[5] Contactin
• Delta-catenin[6]

Kanäle und Transporter

• ABCG2[5] früher BCRP1 xenobiotic transporter, gering exprimiert
• CALM1[5][6] Calmodulin bindet Calciumionen
• CALM2[5] Calmodulin bindet Calciumionen
• HPCAL1[5] bindet Calciumionen; exprimiert v. a. in der Retina
• GRIK5[5]
• MFSD10 aka TETRAN or tetracycline transporter-like protein[5]
• TFRC[7] Transferrinrezeptor
• FOLR1[7] Folatrezeptor
• SLC25A11[5] mitochondrialer Oxoglutarat/Malat-Transporter

Rezeptoren

• ACVRL1[5] TGF-β-Rezeptorfamilie (Morbus Osler)
• CD23A[5] FCER2 low affinity IgE receptor (Lectin)
• GRM4[5] metabotoper Glutamatrezeptor
• JAG1[5] NOTCH2-Rezeptor assoziiert mit dem Alagille-Syndrom
• MC2R[5] Melanocortin-2-Rezeptor (ähnlich dem ACTH-Rezeptor)
• SSTR5[5] Somatostatin-Rezeptor; neigt dazu, andere Hormone hemmen

HLA, Immunoglobuline und Zellerkennung

• BAT1[5]
• BSG[5] Basigin-Immunglobulin-Superfamilie, extrazelluläre Metalloproteinase
• B2M[7] β2-Mikroglobulin[5][6]
• HLA-C[5]
• HLA-G[5]
• MIF[5][6] Macrophagenmigration inhibierender Faktor
• TAPBP[5]

Kinasen und Signaltransduktion

• ADRBK1[5] mindert die Reaktion auf Epinephrin
• AGPAT1[5][6] 3-Phosphoglycerol-Acyltransferase
• ARF1[5][6]
• ARF3[5]
• ARF4[5]
• ARF5[5][6]
• ARL2[5][6] RAS-Superfamilie
• CSF1[5] Koloniestimulierender Faktor, gering exprimiert
• CSK C-src tyrosine kinase[5]
• DCT[5][6] Dopachrom-Tautomerase
• EFNA3[5]
• FKBP1A[5][6]
• GDI1[5] GDI-Dissoziationsinhibitor (Rab-Familie)
• GNAS1[5] ubiquitär exprimiert, aber differentielles Imprinting
• GNAI2[5][6]
• HAX1[5][6] assoziiert mit Tyrosinkinasen
• ILK[5] Integrin linked kinase
• MAPKAPK2[5]
• MAP2K2[5][6]
• MAP3K11[5]
• PITPNM[5] Phosphatidylinositol-Transfer-Proteine
• RAC1[5][6] Rho-GTPase
• RAP1B[5][6] GTPase, beteiligt an der Zelladhäsion
• RAGA[5][6] Ras-verwandtes GTP-bindendes Protein
• STK19[5]
• STK24[5] Serin/Threonin-Kinase
• STK25[6]
• YWHAB[5][6] Tyrosin-3-Monooxygenase/Tryptophan-5-Monooxygenase aktivierendes Protein, β-Polypeptid
• YWHAH[5][6] Tyrosin-3-Monooxygenase/Tryptophan-5-Monooxygenase aktivierendes Protein, h-Polypeptid
• YWHAQ[5][6] Tyrosin-3-Monooxygenase/Tryptophan-5-Monooxygenase aktivierendes Protein, θ-Polypeptid
• YWHAZ[5][6] Tyrosin-3-Monooxygenase/Tryptophan-5-Monooxygenase aktivierendes Protein, ζ-Polypeptid

Wachstumsfaktoren

• AIF1[5]
• HDGF[5] Hepatom-abgeleiteter Wachstumsfaktor (transloziert zum Zellkern)
• HGS[5]
• LTBP4[5]
• VEGFB[5]
• ZFP36L1[5]

Gewebe-Nekrose-Faktoren

• CD40[5] früher TNFRSF5

Caseinkinasen

• CSNK1E[5]
• CSNK2B[5][6]

Verschiedenes

• ALAS1 δ-Aminolävulinatsynthase Typ 1 (Typ 2 ist erythroid und mit Porphyrie assoziiert)
• ARHGEF2[5] Guanin-Nukleotid-Austauschfaktor
• ARMET[5][6] Mesencephalere Astrozyten-abgeleiteter neurotropher Faktor
• AES[5][6] Amino-terminal Enhancer of Split
• BECN1[5] beteiligt an der Autophagie
• BUD31[5] früher Maternal G10 transcript
• Creatine kinase[5] CKB (ATP-Reservoir)
• Cytidine deaminase[5]
• CPNE1[5]
• ENSA (gene)[5]
• FTH1[5] Ferritin schwere Kette
• GDI2[5] rab/ras vesikulärer Transport
• GUK1[5][6] Guanylatkinase
• HPRT[5][7] Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase
• IFITM1[5] Induced by interferon, transmembrane protein
• JTB (gene)[5][6] Jumping translocation breakpoint
• MMPL2[5]
• NME2[5][6] (früher NM23B) Nukleosid-Diphosphat-Kinase
• NONO[5]
• P4HB[5][6]
• PRDX1[5] Peroxiredoxin (reduziert Peroxide)
• PTMA[5] Prothymosin
• RPA2[5] Bindet DNA während der Replikation und streckt sie
• SULT1A3[5] Sulfotransferase
• SYNGR2[5][6] Synaptogyrin (nimmt möglicherweise an der Vesikeltranslokation teil)
• Tetratricopeptide, TTC1[5] small glutamine rich tetratricopeptide

Offene Leseraster

• C11Orf13[5]
• C14orf2[5]
• C21orf33[5]

Begrenzt auf Spermien oder Hoden

• SPAG7[5]
• SRM[5][6] Spermidinsynthase
• TEGT[5][6] Bax-Inhibitor 1
• DAZAP2[5][6] Gendeletion im Fall von Azoospermie
• MEA1[5][6] Male Enhanced Antigen 1

Weblinks

• Datenbank: Housekeeping and Reference Transcript Atlas (HRT Atlas)

Einzelnachweise

1. Bidossessi Wilfried Hounkpe, Francine Chenou, Franciele de Lima, Erich Vinicius De Paula: HRT Atlas v1.0 database: redefining human and mouse housekeeping genes and candidate reference transcripts by mining massive RNA-seq datasets. In: Nucleic Acids Research. 14. Juli 2020, ISSN 0305-1048, S. gkaa609, doi:10.1093/nar/gkaa609 (oup.com [abgerufen am 31. Oktober 2020]).
2. Jan Koolman,Klaus-Heinrich Röhm: Taschenatlas Biochemie des Menschen. 2009, ISBN 978-3-13-759404-8 (Seite 242 in der Google-Buchsuche).
3. H. Robert Horton,Laurence A. Moran,K. Gray Scrimgeour,J. David Rawn,Marc D. Perry: Biochemie. 2008, ISBN 978-3-8273-7312-0 (Seite 860 in der Google-Buchsuche).
4. Detlev Ganten,Klaus Ruckpaul: Grundlagen der Molekularen Medizin. Springer, 2007, ISBN 978-3-540-69412-0 (Seite 121 in der Google-Buchsuche).
5. Eisenberg E, and Levanon EY: Human housekeeping genes are compact. In: TRENDS in Genetics. 19, Nr. 7, Juli 2003, S. 362–365. doi:10.1016/S0168-9525(03)00140-9. PMID 12850439.
6. Velculescu VE, Madden SL, Zhang L, Lash AE, Yu J, Rago C, Lal A, Wang CJ, Beaudry GA, Ciriello KM, Cook BP, Dufault MR, Ferguson AT, Gao Y, He TC, Hermeking H, Hiraldo SK, Hwang PM, Lopez MA, Luderer HF, Mathews B, Petroziello JM, Polyak K, Zawel L, Zhang W, Zhang X, Zhou W, Haluska FG, Jen J, Sukumar S, Landes GM, Riggins GJ, Vogelstein B, Kinzler KW.: Analyses of Human Transcriptomes. In: Nat Genet. 23, Nr. 4, Dezember 1999, S. 387–388. doi:10.1038/70487. PMID 10581018.
7. Caradec J, Sirab N, Keumeugni C, et al..: 'Desperate house genes': the dramatic example of hypoxia. In: British Journal of Cancer. 102, Nr. 6, 2010, S. 1037–43. doi:10.1038/sj.bjc.6605573. PMID 20179706. PMC 2844028 (freier Volltext).
8. Hsiao LL, Dangond F, Yoshida T, Hong R, Jensen RV, Misra J, Dillon W, Lee KF, et al.: A compendium of gene expression in normal human tissues. In: Physiol Genomics. 7, Nr. 2, S. 97–104. doi:10.1152/physiolgenomics.00040.2001. PMID 11773596.
9. Susanne Walz, Francesca Lorenzin, Jennifer Morton, Katrin E. Wiese, Björn von Eyss: Activation and repression by oncogenic MYC shape tumour-specific gene expression profiles. In: Nature. Band 511, Nr. 7510, Juli 2014, ISSN 0028-0836, S. 483–487, doi:10.1038/nature13473, PMID 25043018 (nature.com [abgerufen am 12. Mai 2020]).