亚基 3 纺锤体和动粒相关复合体

SKA3 是 SKA 复合体的一个亚基,在有丝分裂期间被募集到动粒以促进后期开始(Daum 等,2009)。

▼ 克隆与表达
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Theis 等人使用全基因组 RNA 干扰筛选(2009)鉴定了人类 SKA3 或 C13ORF3。推导出的 412 个氨基酸的 SKA3 蛋白具有推定的 N 端和 C 端 Gle2(参见 RAE1, 603343)结合序列(GLEBS) 基序。免疫荧光分析表明,SKA3 在有丝分裂过程中定位于重要结构,包括有丝分裂纺锤体和动粒,并且在转染的 HeLa 细胞中与 SKA1( 616673 )具有重叠的定位模式。SKA3 在哺乳动物、鸟类、两栖动物和鱼类中是保守的,但在无脊椎动物中则不然。

▼ 测绘
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Gross(2021)基于 SKA3 序列(GenBank AF361358 ) 与基因组序列(GRCh38)的比对将 SKA3 基因定位到染色体 13q12.11 。

▼ 基因功能
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使用表型分析,Theis 等人(2009)表明人类 SKA3 作用于 SGOL1( 609168 ) 的下游并且是后期开始所必需的。蛋白质印迹分析显示 SKA3 在有丝分裂期间被差异磷酸化,AURKB( 604970 ) 和 PP2A(参见176915)或 PP1(参见176875)分别是 SKA3 磷酸化和去磷酸化的潜在候选物。质谱分析表明 SKA3 是 SKA 复合物的一个亚基,因为它与 SKA1 和 SKA2( 616674 )相互作用。SKA3 和其他 SKA 亚基也与 PP2A 调节亚基 PPP2R2B( 604325),表明 PP2A 是在有丝分裂末期使 SKA3 去磷酸化的磷酸酶。

Daum 等人使用生物信息学方法(2009)将人类 SKA3 鉴定为一种在有丝分裂期间发挥作用的蛋白质,与潜在的动粒关联。SKA3 的敲低诱导 Hela 细胞有丝分裂停滞,免疫荧光分析表明荧光标记的和内源性的 SKA3 都与核膜破裂后的动粒有关。在 SKA3 敲低细胞中,尽管细胞周期停滞,染色单体被分离,并且动粒仍然附着在微管上。在有丝分裂中抑制 SKA3 耗尽的细胞也激活纺锤体检查点并诱导检查点激酶 BUB1( 602452) 的积累) 在动粒。SKA3 在动粒的积累取决于 SGO1 和可能协调的检查点信号和染色单体分离。作者提出 SKA3 作为网络的一部分发挥作用,该网络通过横向连接各个结合位点来协调来自动粒内微管结合位点的检查点信号传导。他们认为,当染色体在中期对齐以允许及时的后期开始和有丝分裂退出时,该网络在使纺锤体检查点沉默方面发挥着重要作用。

张等人(2017)发现 CDK1( 116940 ) 特别在有丝分裂期间磷酸化 thr358 和 thr360 上的 SKA3,并且这种磷酸化是 SKA3 的动粒定位所必需的,但不是微管定位所必需的。SKA3 直接与 NDC80( 607272),并且这种相互作用需要 SKA3 的 CDK1 磷酸化并取决于 NDC80 环区域。此外,有丝分裂期间的及时后期开始需要 thr358 和 thr360 上 SKA3 的磷酸化,以及可能的 SKA3 的动粒靶向。HeLa 细胞中的敲低分析表明 SKA3 是 SKA1 和 SKA2 在动粒的定位所必需的。作者提出,在有丝分裂中被 CDK1 磷酸化的 SKA3 与 NDC80C 结合,并将 SKA 复合物募集到动粒,其中 SKA1 结合 PP1 和微管以促进后期开始。

▼ 生化特征
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杰亚普拉卡什等人(2012)发现全长 SKA2 和 SKA1 和 SKA3 的 N 末端部分由卷曲螺旋区域组成,并且由 SKA1(残基 1 至 91)和 SKA3(残基 1 至 101)的 N 末端形成的截短 SKA 复合物和全长SKA2适用于结构分析。光散射分析表明,截短的 SKA 复合物是同型二聚体,与全长 SKA1-SKA2 亚复合物的单体相反,表明 SKA3 是二聚化所必需的,并且截短的 SKA 复合物的结构核心保留了二聚体的界面全长复合体。作者以 3.3 埃的分辨率确定了截短的 SKA 复合物的晶体结构。该复合体包含 2 个长短的螺旋束,方向大致彼此垂直。束由 3 个平行螺旋形成,每个由不同的 SKA 亚基贡献。SKA2 和 N 末端 SKA1 和 SKA3 形成卷曲螺旋结构并二聚化成 W 形核心,SKA1 是桥接 SKA2 和 SKA3 相互作用的结构支架。基于截断的SKA复合体的核心结构,杰亚普拉卡什等人(2012)确定全长 SKA 复合物将 W 形核心延伸约 85 埃,一对 SKA1 和 SKA3 C 末端结构域从卷曲线圈的两个末端中的每一个末端突出。功能分析表明,SKA1 和 SKA3 的 C 端结构域是体内 SKA 复合物功能所必需的,因为它们在连接到卷曲螺旋核心时产生了微管结合界面。此外,突变分析表明,结构中的二聚化界面是 SKA 复合物在有丝分裂过程中正常发挥功能所必需的。