甲状腺自身抗原，70-KD

XRCC6 基因编码 p70/p80 自身抗原的亚基 p70。p70/p80 自身抗原由分子量约为 70,000 和 80,000 道尔顿的 2 种蛋白质组成，它们二聚化形成 10 S DNA 结合复合物。有关编码 p80 亚基的基因的讨论，请参见194364。免疫试剂交换表明 p70/p80 自身抗原与 Ku 抗原、Ki 抗原和 86 至 70 kD 蛋白复合物相同。p70/p80复合物以细胞周期依赖的方式与双链DNA的末端结合，与间期细胞的染色体结合，随后在前期早期与凝聚的染色体完全解离。p70 和 p80 都含有磷酸丝氨酸残基。已提出抗原在 DNA 修复或转座中的作用。

▼ 克隆与表达

一些系统性红斑狼疮患者（ 152700 ）会产生大量针对 p70 和 p80 的自身抗体。里夫斯和斯托格（1989）使用来自此类人血清的自身抗体来分离编码 p70 的 cDNA 克隆，p70 被认为是介导 Ku 复合物与 DNA 结合的蛋白质。对预测的 p70 氨基酸序列的分析表明与其他 DNA 结合蛋白的结构相似。该信息可能有助于检查 Ku 复合物的功能，以及对该抗原产生自身免疫性的原因。富含丝氨酸的 61 个残基酸性区域的存在提高了其电荷可能被磷酸化调节的可能性。预测的氨基酸序列还包含 2 个区域，其具有单独的亮氨酸或每隔七个位置交替的亮氨酸与丝氨酸的周期性重复。后一个重复显示与 MYC 致癌基因产品的“亮氨酸拉链”区域的结构相似性。

被认为可识别 TSH 受体的自身抗体，用于分离通过体细胞杂合 DNA 的 Southern 分析和通过 RFLP 与 CYP2D 连接（124030）定位到 22q11-q13 的 cDNA 克隆（McBride 等，1987 ; Mitchell 等人，1989 年）显示不代表 TSHR（603372），而是一种单独的 70-kD 甲状腺自身抗原（Chan 等人，1989 年）。已在自身免疫性甲状腺疾病（格雷夫斯病）患者以及狼疮患者中发现了自身抗体。

▼ 基因结构

泷口等人（1996）表明小鼠 Ku70 基因包含 13 个外显子（外显子 1 未翻译），跨越约 24 kb 的基因组 DNA，并编码预测的 608 个氨基酸多肽（与人类中的 609 个残基相比）。

▼ 测绘

泷口等人（1996）通过荧光原位杂交将小鼠 Ku70 基因定位到染色体 15E。小池等人（1996）将 Ku70 基因对应到小鼠 1 号染色体和大鼠 9 号染色体。人类 Ku70 基因位于染色体 22q11-q13（ Chan et al., 1989 ）。

▼ 基因功能

图特哈等人（1994）从 HeLa 细胞中纯化出一种他们称为 DNA 解旋酶 II 的酶，一种 ATP 依赖性 DNA 解旋酶。他们表明它是 72 和 87 kD 多肽的异二聚体。测序表明它与Ku自身抗原相同。这种特殊的 DNA 解旋酶 II/Ku 抗原的唯一核定位、其对双链 DNA 的高度特异性亲和力、其丰度以及其独有的 DNA 双链解旋活性表明该分子在 DNA 代谢中的其他作用。哈特利等人（1995）指出，Ku 自身抗原是 DNA 依赖性蛋白激酶的一个组成部分（参见 PRKDC；600899）。

双链 DNA 断裂（DSB）对活细胞构成重大威胁，并且已经发展出几种修复这些损伤的机制。真核生物可以通过同源重组（HR）或非同源末端连接（NHEJ）来处理 DSB。NHEJ 连接 DNA 末端，无论其序列如何，它在有丝分裂细胞中占主导地位，特别是在 G1 期间（Takata 等人，1998 年）。HR 需要断裂的 DNA 分子与完整的同源拷贝相互作用，并允许恢复原始 DNA 序列。HR 在有丝分裂周期的 G2 期间活跃，并在减数分裂期间占主导地位，此时细胞产生 DSB，必须由 HR 修复以确保适当的染色体分离。Goedecke 等人研究了细胞如何控制两种修复途径之间的选择（1999）. 他们证明了哺乳动物 Ku70和 MRE11（ 600814 ）之间的物理相互作用，这对 NHEJ 至关重要（ Baumann and West, 1998 ），后者在 NHEJ 和减数分裂 HR 中都起作用。此外，他们表明，缺乏 Ku70 的辐照细胞无法将 Mre11 靶向可能代表 DNA 修复复合物的亚核病灶。然而，Ku70 和 Mre11 在减数分裂期间差异表达。在小鼠睾丸中，Mre11 和 Ku70 在体细胞核和 XY 二价中共定位。然而，在减数分裂前期早期，当减数分裂重组最有可能开始时，Mre11 丰富，而 Ku70 未检测到。Goedecke 等人（1999）提出 Ku70 充当 2 个 DSB 修复途径之间的开关。当存在时，Ku70 通过与 DNA 末端结合并吸引 NHEJ 的其他因子（包括 Mre11）来为 NHEJ 指定 DSB；当不存在时，它允许 DNA 末端和 Mre11 参与减数分裂 HR 途径。

果蝇 Dmblm 基因座是人类 Bloom 综合征基因（ 604610 ）的同源物。草野等人（2001）证明突变的 Dmblm 表型被 DNA 修复基因 Ku70 的额外拷贝部分拯救，表明这两个基因在体内功能上相互作用。

Mari 等人使用人类和仓鼠细胞（2006）表明 DNA 末端的 Ku 异二聚体与溶液中的 Ku70/Ku80 处于动态平衡，表明 NHEJ 复合物的形成是可逆的。XRCC4（ 194363 ）在 DNA 双链断裂上的积累取决于 Ku70/Ku80 的存在，而不是 PRKDC。马里等人（2006）发现 XRCC4 直接与 Ku70 相互作用，他们假设 XRCC4 作为 Ku70/Ku80 和 LIG4 之间的柔性系链（ 601837 ）。

佩斯等人（2010）发现范可尼贫血基因 FANCC（ 227645 ）和 NHEJ 因子 Ku70之间存在遗传相互作用。FANCC 和 Ku70 的破坏抑制了对交联剂的敏感性，减少了染色体断裂，并逆转了有缺陷的同源重组。Ku70 直接与游离 DNA 末端结合，将它们用于 NHEJ 修复。佩斯等人（2010）表明纯化的 FANCD2（ 227646 ）是范可尼贫血通路的下游效应子，可能通过修饰此类 DNA 底物来拮抗 Ku70 活性。佩斯等人（2010）得出的结论是，这些结果揭示了范可尼贫血通路在处理 DNA 末端的功能，从而将双链断裂修复从流产的 NHEJ 转向同源重组。

先天性肌营养不良 1A 型（MDC1A; 607855 ）是由编码层粘连蛋白-α-2（LAMA2; 156225 ）的基因突变引起的。Bax（ 600040 ）介导的肌肉细胞死亡是导致在 MDC1A 的 Lama2 缺失小鼠模型中看到的严重神经肌肉病理学的重要原因。毗湿奴达斯和米勒（2009）分析了正常和 LAMA2 缺陷肌肉和细胞中 Bax 调节的分子机制，包括来自 MDC1A 患者的肌原性细胞。在小鼠肌原细胞中，Bax 与多功能蛋白 Ku70 共免疫沉淀。此外，由 Ku70 设计的可渗透细胞的五肽，称为 Bax 抑制肽（BIP），可抑制星形孢菌素诱导的小鼠肌源性细胞中的 Bax 易位和细胞死亡。Ku70 的乙酰化可以抑制与 Bax 的结合，并且可以作为细胞死亡易感性增加的指标，在 Lama2-null 小鼠肌肉中比在正常小鼠肌肉中更丰富。从缺乏 LAMA2 的患者成肌细胞培养中形成的肌管产生高水平的活化半胱天冬酶-3（ CASP3 ; 600636）在聚-L-赖氨酸上生长时，但在含有 LAMA2 的底物上生长或用 BIP 处理时不会。与正常肌管相比，人类 LAMA2 缺陷肌管中的细胞质 Ku70 的数量减少且乙酰化程度更高。Vishnudas 和 Miller（2009）得出结论，增加对细胞死亡的易感性似乎是人类 LAMA2 缺陷肌管的内在特性，并且 Ku70 是 Bax 介导的发病机制的调节剂。

通过筛选用外源 DNA 转染的人类细胞，Zhang 等人（2011）观察到 IFNL1（IL29; 607403 ）的表达，一种 III 型干扰素（IFN），而不是 I 型干扰素（例如，IFNB1; 147640 ）。使用胞质蛋白的下拉分析将 Ku70 和 Ku80 确定为 DNA 结合蛋白。击倒和报告分析表明，Ku70 作为诱导 IFNL1 激活的 DNA 传感器发挥作用。对 IFNL1 启动子的分析表明，正调节结构域 I 和 IFN 刺激的反应元件位点主要参与 DNA 介导的 IFNL1 激活。下拉分析表明，IFNL1感应用IRF1（活化相关147575）和IRF7（605047）。张等人（2011）得出结论，Ku70 介导 DNA 对 III 型 IFN 的诱导，这可能发生在病毒感染或 DNA 疫苗接种中。

▼ 生化特征

晶体结构

沃克等人（2001）分别以 2.7 埃和 2.5 埃的分辨率分别确定了人类 Ku 异二聚体的晶体结构和与 55 核苷酸 DNA 元件结合的晶体结构。Ku70 和 Ku80 具有共同的拓扑结构，并形成一个具有预形成环的二元对称分子，该环环绕双链 DNA。结合位点可以承载 2 个完整的 DNA 转角，同时仅围绕中心的 3-4 个碱基对。Ku 不与 DNA 碱基接触，很少与糖磷酸骨架接触，但它在空间上适合主要和次要凹槽轮廓，以便将 DNA 螺旋定位在通过蛋白质环的定义路径中。沃克等人（2001）得出的结论是，这些特征经过精心设计，可以在结构上支持断裂的 DNA 末端，并在末端加工和连接过程中使 DNA 螺旋进入交叉点。

▼ 动物模型

李等人（1998）提出证据表明，通过靶向破坏小鼠和衍生细胞系使 Ku70 基因失活导致体外和体内恶性转化的倾向。在体外，Ku70 -/- 小鼠成纤维细胞表现出增加的姐妹染色单体交换率和高频率的自发性肿瘤转化。在体内，已知 B 淋巴细胞成熟缺陷而非 T 淋巴细胞成熟缺陷的 Ku70 -/- 小鼠在平均 6 个月大时发生胸腺和播散性 T 细胞淋巴瘤，其中有 CD4+/CD8+ 肿瘤细胞。此外，许多敲除小鼠表现出影响小肠和结肠的节段性神经节细胞增多症。这些发现表明，Ku70 缺乏促进了肿瘤的生长，并提示了 Ku70 基因座在肿瘤抑制中的作用。

▼ 历史

Sawada 等人的文章（2003）讨论 Ku70 的功能被撤回，因为它包含“已发布的指趾中的大量指趾图像处理”。撤回取代了之前发布的本文勘误表。