脑型肌酸激酶

肌酸激酶( EC 2.7.3.2 ) 同工酶对能量代谢至关重要,尤其是在能量需求高的组织中。核基因编码 4 个 CK 亚基:细胞质肌(CKM; 123310 )、细胞质脑(CKB)、无处不在的线粒体(CKMT1B; 123290 ) 和肌节线粒体(CKMTS; 123295 )(Klein 等人总结)。

▼ 克隆与表达
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Kaye 等人使用兔 Ckb 探针(1987)从人 NCI-H378 小细胞肺癌细胞 cDNA 文库中克隆了 CKB。推导出的 381 个氨基酸的蛋白质与兔酶具有 98% 以上的同源性。Northern印迹分析在人腰大肌和所有检查的小细胞肺癌细胞系中检测到1.6-kb转录物,但在其他肿瘤细胞系中未检测到。

通过使用编码人 CKM 5-prime 末端的探针筛选人脑 cDNA 文库,然后筛选人胎盘 cDNA 文库,Villarreal-Levy 等人(1987)克隆了 CKB。Northern印迹分析在正常人心脏、肥大人心脏、胚胎大鼠心肌细胞和人小细胞癌细胞系中检测到CKB。比利亚雷亚尔-列维等(1987)指出 CKB 也在平滑肌和胎盘以及其他成体组织和胚胎细胞中表达。

马里曼等人(1989)报道了 CKB 基因的完整核苷酸序列。

▼ 测绘
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Povey 等人通过对人类-啮齿动物细胞杂交的研究(1979)建议在人类成纤维细胞和许多人类淋巴母细胞系中表达的 BB 形式是由 14 号染色体上的结构基因座编码的(1980)证实了 CKBB 分配到 14 号染色体。虽然免疫球蛋白的重链基因也在 14 号染色体上,但Bohner 等人提到的与 CKBB 的“连锁”(1979)是化学的,可能与同线性无关。

凯等人(1987)通过体细胞杂交分析将 CKB 基因定位到染色体 14q32。通过相同的方法在 16 号染色体上鉴定了第二个功能意义未知的 CKB 序列,可能是短臂(16p13-q21)。比利亚雷亚尔-列维等(1987)提出的证据表明 CKB 基因在人类基因组中以单拷贝形式存在。斯托林斯等人(1988)发现人类 CKB 的 3-prime 非编码序列的探针仅与来自含有 14 号染色体的体细胞杂交体的 DNA 一致杂交(1991)在染色体 16p13 上的 CKB 假基因中证明了 3 个 Alu 重复序列。

布鲁巴赫等人(1989)证明 CKB 与 AKT1( 164730 )密切相关,并且两者都位于 PI( 107400 ) 和 AACT( 107280 ) 的远端。Benger 等人利用 CKB 基因中的 EcoRI 限制性位点多态性(1991)显示了 CKB 和 IGH( 147100 ) 的密切联系。

▼ 基因功能
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Schlattner 等人使用蛋白质印迹分析和共聚焦免疫组织化学(2002)研究了在健康和病理条件下小鼠和人类皮肤中肌酸激酶的定位。在小鼠皮肤中,他们发现大量 Ckb 与较低量的 Ckmt1b 共表达,两者主要位于真皮的基底层、不同类型的毛囊、皮脂腺和皮下肉膜中。除了皮脂腺,这些细胞还表达肌酸转运蛋白(CRT,或 SLC6A8;300036)。Ckm 和 Ckmts 仅限于 panniculus carnosus。蛋白质印迹分析表明,Ckb 和 Crt 在小鼠皮肤受伤后立即上调约 3 倍,而 Ckmt1b 的量在受伤后 10 至 15 天增加。健康和银屑病人类皮肤显示出类似的 CKB、CKMT1B 和 CRT 共表达模式,银屑病中 CRT 上调。

通过二维 PAGE,然后是串联质谱,Chang 等人(2008)发现 CKB 基因在破骨细胞成熟过程中高度上调。使用小发夹 RNA(shRNA) 或肌酸激酶抑制剂抑制 CKB 通过对肌节蛋白环形成、RhoA GTPase(参见,例如,165390)活性和液泡 ATPase 功能的综合影响,大大削弱了体外人破骨细胞的骨吸收能力。来自 Ckb 缺失小鼠的破骨细胞的活性也受到类似的影响。体内研究表明,Ckb 缺失小鼠能更好地防止卵巢切除术、脂多糖激发或白细胞介素-1 引起的骨质流失(参见147720) 与野生型动物相比的治疗。在大鼠和小鼠模型中,肌酸激酶抑制剂或携带 Ckb shRNA 的腺病毒的给药减弱了骨质流失。这些发现确立了 CKB 在破骨细胞的骨吸收功能中的重要作用。

可乐定和咪唑啉介导的作用孤立于 α-2 肾上腺素能受体,例如调节血压、诱导进食、刺激蓝斑神经元放电和刺激胰岛素释放,以及诱导胶质纤维酸性蛋白的表达。埃斯克里巴等人(1995)指出放射性配体结合研究确定了两种主要类型的咪唑啉受体:对可乐定具有高亲和力的 I(1)IR 型和对咪唑克生具有高亲和力的 I(2)IR 型。埃斯克里巴等人(1995)表征了来自大鼠脑的 130 至 140 kD 蛋白质,其对咪唑克生具有高亲和力(即 I(2)IR 型)。免疫印迹分析证明存在 45-kD 蛋白质,向作者表明该受体溶解为寡聚蛋白质复合物。

通过 N 端测序,Kimura 等人(2009)将 Bck 鉴定为来自大鼠和兔脑的大约 45-kD 蛋白质,它结合了固定化的 I(2) 咪唑啉受体配体。纯化兔 Bck 还以高亲和力结合 I(2) 配体。绑定并没有改变 Bck 活动,虽然分子建模表明 I(2) 配体绑定到 Bck 的裂缝或口袋中的活动站点相邻。木村等人(2009)得出结论,BCK 是一种咪唑啉结合蛋白。

▼ 历史
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有人提出,17 号染色体上可能存在一个与脑型 CK 合成有关的基因座(Povey 等,1979;Donald 等,1982)