核仁蛋白98-KD

在真核细胞中，核通过核被膜在空间和功能上与细胞质分开。穿过核膜的所有分子转移仅通过核孔进行。小分子（例如小于约40 kD的离子和多肽）可自由通过核孔，但是大分子需要载体蛋白。核孔是由核孔复合物（NPC）形成的，它是8倍对称的结构，由约30种不同蛋白（称为核孔蛋白）的多个副本组成。NUP98基因编码一个NUP98-NUP96前体蛋白，该蛋白被其自身的肽酶活性切割，从而产生2个不同的核孔蛋白NUP98和NUP96。选择性剪接还会生成编码NUP98而不是NUP96的NUP98转录本。NUP98是位于NPC中央通道的细胞质侧和核侧的外围核孔蛋白。它包含一个特征性的gly-leu-phe-gly（GFLG）重复区域，有助于核质转移，包括mRNA输出。NUP98在基因表达，有丝分裂检查点和发病机理中也起作用。NUP96是NPC的支架蛋白组件（请参阅Iwamoto等，2010）。

细胞遗传学位置：11p15.4
基因座标（GRCh38）：11：3,675,009-3,797,553

▼ 克隆和表达
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Fontoura等（1999年）确定NUP96为核仁蛋白，预测分子量为96 kD。NUP96是通过不寻常的生物合成途径生成的，该途径涉及186-kD前体蛋白的合成。前体的蛋白水解切割产生2个核孔蛋白：NUP98和NUP96。NUP96在体内被蛋白水解切割。NUP96位于或靠近核篮子的NPC的核侧面。发现NUP96和NUP98都正确靶向NPC的核质侧取决于蛋白水解切割，这表明切割过程可能调节NPC组装。

在他们的评论中，Iwamoto等（2010）指出，选择性剪接产生了4种人类NUP98变体。变体1和4是通过外显子20中的可变剪接产生的，并被翻译成NUP98-NUP96前体蛋白。产生变体2和3而没有在外显子20中剪接，并被翻译成与NUP98连接的NUP98，该57-氨基酸的多肽尾巴通过自动切割从NUP98中去除。变体1和4因外显子29中的可变剪接而彼此不同，而变体2和3因外显子10中的可变剪接而彼此不同。

▼ 测绘
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中村等（1996年）通过分析一组体细胞杂种和脉冲场凝胶电泳将NUP98基因定位到11p15。

▼ 基因功能
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通过免疫金电子显微镜，Radu等（1995）将NUP98蛋白定位在核孔的核质侧。中村等（1996年）指出，配体印迹分析表明NUP98充当对接蛋白，用于胞质介导的进口底物对接。对接功能已定位于NUP98的N末端一半，NUP98保留在NUP98 / HOXA9融合物中的部分（Radu等，1995）。

Rosenblum和Blobel（1999）确定NUP98-NUP96前体的加工过程中不涉及蛋白酶，但该分子在phe863和ser864之间特异地裂解。然后，这两个片段形成低亲和力复合物。

冯·科布（Von Kobbe）等（2000）证明NUP98是水疱性口炎病毒M蛋白介导的mRNA核输出抑制的靶标。

Enninga等（2002）证明了NUP98和NUP96被干扰素上调。当用干扰素-γ（IFNG; 147570）处理细胞或用编码NUP98和NUP96的cDNA转染细胞时，M蛋白介导的mRNA核输出抑制被逆转。Enninga等（2002年）得出结论，增加NUP98和NUP96的表达构成了IFN介导的机制，可以逆转M蛋白介导的基因表达抑制。

使用酵母2杂交筛选，Enninga等（2003）确定SEC13L1（600152）和NUP96的N-末端区域相互作用。通过突变分析，他们确定相互作用需要SEC13L1的WD重复区和NUP96的201至378位残基。SEC13L1没有绑定NUP98。在有丝分裂期间，SEC13L1分散在整个细胞中，而NUP96池与纺锤体设备共定位。

Jeganathan等（2005年）表明，在有丝分裂中，后期促进复合物（APC）对securin（604147）的及时破坏受核质转运因子Rae1（603343）和Nup98的调节。他们表明，小鼠Rae1和Nup98的单倍剂量不足会导致姐妹染色单体的过早分离，严重的非整倍性以及securin的不适当降解。他们还确定Rae1和Nup98 在早期有丝分裂中与钙粘蛋白1（Cdh1; 192090）激活的APC APC（Cdh1）形成复合物，并特异性抑制APC（Cdh1）介导的securin泛素化。Rae1和Nup98从APC（Cdh1）的解离与有丝分裂检查点蛋白BubR1（602860）从Cdc20（603618）在中期到后期的过渡阶段激活了APC。Jeganathan等（2005年）得出的结论是，他们的研究结果共同表明Rae1和Nup98是APC（Cdh1）的时间调节因子，它们通过防止securin的非预定降解来维持整倍性。

Zuccolo等（2007）指出，NUP107（607617）-NUP160（607614）核孔蛋白亚复合含有NUP133（607613），NUP96，NUP85（170285），NUP43（608141），NUP37（609264），SEC13和SEH1（SEH1L; 609263）。NUP107-NUP160亚复合体在相间期稳定地结合在NPC的两个面上，整个亚复合体在有丝分裂期间被募集到染色质上。即使在核被膜破裂之前，亚复合体的一小部分也位于动植物的前期。Zuccolo等（2007年）发现将NUP107-NUP160复合物募集到动植物主要取决于NDC80复合物（参见607272）。）和CENPF（600236）。NUP107-NUP160复合体的SEH1亚基对于将复合体靶向动植物至关重要。几个NUP107-NUP160亚基或单独的SEH1的共编码导致无法建立适当的微管附着的动植物，从而引起依赖检查点的有丝分裂延迟。有丝分裂的Ran-GTP效应物CRM1（XPO1; 602559）及其结合伴侣RANGAP1（602362）-RANBP2（601181）复合物在从动植物体内耗尽NUP107- NUP160复合物后被错误定位。

Wang等（2009）报告说，将结合组蛋白H3赖氨酸4三甲基化（H3K4me3）的PHD手指（例如PHF23（612910）或JARID1A（180202）的C端PHD手指）融合到常见的融合伴侣NUP98中，人类白血病（Reader等，2007；van Zutven等，2006），在鼠模型中产生了有效的癌蛋白，可阻止造血细胞分化并诱发急性髓细胞性白血病。在这些过程中，专门识别H3K4me3 / 2标记的PHD手指对于白血病的形成至关重要。取消H3K4me3结合的PHD手指突变也取消了白血病转化。NUP98-PHD融合在许多编码谱系特异性转录因子的位点（例如Hox（s）（见142950），Gata3（131320），Meis1（601739），Eya1（601653）和Pbx1（176310），并在小鼠造血干/祖细胞中增强了它们的活性基因转录。从机制上讲，NUP98-PHD融合体起着“染色质边界因子”的作用，主导着多梳介导的基因沉默，从而将发育关键的基因座“锁定”到一个活跃的染色质状态（具有诱导的组蛋白乙酰化作用的H3K4me3），该状态定义了白血病干细胞。Wang等（2009年）得出的结论是，他们的研究代表了第一个报告，即对PHD手指（特定组蛋白修饰的效应物）的放松调节会扰乱发育关键基因座的表观遗传动力学，从而导致哺乳动物发展过程中灾难性的细胞命运决策和致癌作用。

NPC在有丝分裂进入过程中的快速拆卸需要有丝分裂激酶CDK1（116940）参与，并涉及许多核孔蛋白的磷酸化。Laurell等（2011年）确定NUP98的磷酸化是HeLa细胞NPC拆卸过程中的一个早期且至关重要的步骤。重组NUP98被PLK1（602098），NEK6（604884）超磷酸化），以及其他NEK家族成员在体外。质谱分析显示，NUP98在NEC6的ser591和ser822上被CDK1磷酸化在thr529，thr536，ser595，ser606和thr653上。NUP98的拟磷酸化突变体位于细胞质而不是NPC。相反，缺磷的NUP98突变体显着延迟了NPC的分解和核被膜通透性屏障的丧失。Laurell等（2011年）得出结论，NUP98磷酸化对于有丝分裂开始时的NPC拆卸至关重要。

▼ 生化特征
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Hodel等（2002）报道NUP98的C末端结构域的3维结构揭示了一种新的蛋白质折叠，并因此揭示了一类新的自催化蛋白酶。该结构进一步表明，核孔蛋白RNA结合基序不太可能与RNA结合。发现C末端含有将NUP98靶向核孔复合物的序列。C末端域和裂解的肽尾之间的非共价相互作用是可见的，并提出了NUP98裂解依赖靶向核孔的模型。

▼ 细胞遗传学
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Lam和Aplan（2001）综述了涉及NUP98的基因融合。由于染色体易位，NUP98基因与各种血液系统恶性肿瘤中大量其他基因之一融合。所有NUP98嵌合体的共同主题是由NUP98的5个主要部分和伴侣基因的3个主要部分组成的转录本。然而，除了经常融合到不同的同位序列基因上，其他伴侣之间没有明显的相似性。

中村等（1996）显示3例t（7; 11）患者中，染色体重排在HOXA9基因之间产生了基因组融合（142956）和11p15的核孔蛋白基因NUP98。Hoxa7和Hoxa9的表达被BXH2鼠骨髓性白血病中的原病毒整合激活。这个结果，结合HOXA簇到7p15的定位，表明HOXA基因之一可能与某些髓样白血病患者中的人t（7; 11）（p15; p15）易位有关。易位产生不变的嵌合NUP98 / HOXA9转录本，其中含有符合读框的NUP98氨基末端一半与HOXA9融合。这些研究确定了HOXA9是重要的人类髓样白血病基因，并暗示了核孔蛋白在人类髓样白血病中的重要作用，因为第二种核孔蛋白NUP214（114350）也与人类髓样白血病有关。通过外显子捕获实验鉴定了11p15基因。

借用等（1996年）同样地将HOXA9和NUP98基因鉴定为FABM2和M4型急性髓细胞白血病t（7; 11）（p15; p15）中融合的母体。借用等（1996）建议预测的NUP98 / HOXA9融合蛋白可能通过抑制HOXA9介导的终末分化和/或异常核质转移来促进白血病的发生。

Hussey等（1999年）确定了易位t（4; 11）（q21; p15）的断点基因，该基因发生在成人T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）的病例中。通过对体细胞杂种的分析，他们显示11号染色体的断裂点位于NUP98基因内，该基因在几种急性髓细胞白血病易位中重新排列。Hussey等人使用3-prime RACE（1999）确定NUP98的融合伙伴为RAP1GDS1（179502）。这是RAP1GDS1参与任何恶性肿瘤的第一份报告。RAP1GDS1基因的产物通常称为smgGDS，具有鸟嘌呤核苷酸交换因子活性（Mizuno等，1991））。在作者称为NRG的融合转录本中，NUP98基因的5个引物末端与RAP1GDS1基因的编码区符合读框。这将NUP98的富含FG重复序列的区域连接到RAP1GDS1，该区域主要由串联犰狳重复序列组成。Hussey等（1999）发现NRG融合保持RAP1GDS1的阅读框架。NRG中的RAP1GDS1序列起始于编码序列的核苷酸5。蛋氨酸和天冬氨酸密码子的第一个G丢失了。但是，由于天冬氨酸NUP98外显子B的最后一个碱基是G. Hussey等，所以第一个天冬氨酸保留在融合蛋白中（1999年）表明，这种易位在T-ALL中是复发性的。

中村等（1999）研究了急性粒细胞白血病的易位融合基因，其中11p15上的核孔蛋白基因的启动子与PRRX1的DNA结合域融合（167420）。

Jaju等（1999年）确定了复发性隐匿易位，t（5； 11）（q35； p15.5），与儿童从头急性急性髓细胞白血病（AML；见601626）中5号染色体长臂的缺失有关。Jaju等（2001）证实染色体11断裂点基因是NUP98并且克隆了染色体5融合伙伴，NSD1（606681）。NUP98的核苷酸1552符合读框融合到NSD1的核苷酸3504。

酪氨酸激酶，如BCR / ABL（的组成型活化151410，189980）与叔相关融合（9; 22）（Q34; Q22），是慢性髓细胞性白血病的标志（CML; 608232）在人类中。BCR / ABL的表达在鼠骨髓移植模型中引起慢性骨髓增生综合征的必要性和充分性，并且绝对取决于激酶活性。CML在人类中向急性白血病（高危危机）的进展与二次染色体易位的获得有关，包括导致NUP98 / HOXA9融合蛋白的t（7; 11）（p15; p15）。Dash等（2002年）证明BCR / ABL与NUP98 / HOXA9协同作用会在鼠模型中引起爆炸危机。该表型取决于BCR / ABL和NUP98 / HOXA9的表达，但肿瘤在体外和体内均对ABL抑制剂STI571保持敏感性。这种模式适用于其它组成性激活的酪氨酸激酶如TEL / PDGFRB（600618，173410）。Dash等人的实验（2002年）文献报道组成性活化的酪氨酸激酶之间的协同作用，赋予造血细胞增生和存活特性，并带有破坏分化的突变，例如NUP98 / HOXA9融合，从而引起急性髓细胞白血病表型。此外，这些数据表明，尽管获得了额外的突变，CML blast危机细胞仍然依赖于BCR / ABL进行增殖和存活。

Rosati等（2002）报道了与t（8; 11）（p11.2; p15）相关的急性髓细胞性白血病患者中NUP98和NSD3（607083）基因之间的融合。迄今为止，已经报道了急性髓细胞白血病，其在NUP98和PMX1（PRRX1），HOXD13（142989），NSD1，HOXA9，LEDGF，DDX10（601235）和TOP1（126420）之间易位，产生嵌合基因。在患有T细胞急性淋巴细胞白血病和t（4; 11）（q21; p21）的患者中，已经观察到NUP98基因与RAP1GDS1基因融合（Hussey等，1999）。

新井等（1997年）表明，复发的染色体异常inv（11）（p15q22）与从头和治疗相关的骨髓恶性肿瘤有关，导致核孔蛋白基因NUP98与DDX10融合。在DDX10和NUP98中，inv（11）断裂点出现在每个基因的2个内含子内，并且这2个基因符合读框地融合在一起，产生了这种易位的嵌合转录本。尽管预测了两种相互嵌合的产物NUP98-DDX10和DDX10-NUP98，但只有NUP98-DDX10似乎与肿瘤发生有关。DDX10参与核糖体装配，而NUP98是核孔复合蛋白，是AML中发现的其他染色体易位的靶标。新井等（1997）预测NUP98-DDX10融合蛋白可能通过异常的mRNA核质转运或核糖体装配的改变来促进白血病的发生。

Ahuja等（1999）从具有治疗相关性AML和与治疗相关的骨髓增生异常综合征的患者中克隆并鉴定了（11; 20）（p15; q11）易位。他们发现11p15上的断点靶向NUP98基因，并导致N末端FXFG重复序列与位于C末端的RNA结合结构域分离。20q11的断点发生在TOP1基因内。结果，编码NUP98 FXFG的嵌合mRNA重复融合到TOP1的身体。Ahuja等（1999）得出结论，NUP98是治疗相关恶性肿瘤的复发靶标，而TOP1是以前无法识别的染色体易位靶标。

竹谷等（2002）发现，在t（2; 11）（q31; p15）易位中，将2个选择性剪​​接的5-prime NUP98转录本符合读框地融合到HOXD11基因上（142986）。NUP98 / HOXD融合基因编码相似的融合蛋白，表明NUP98 / HOXD11和NUP98 / HOXD13融合蛋白通过相似的机制在白血病发生中起作用。

在患有与治疗相关的骨髓增生异常综合征和AML的患者中，NUP98基因位于几个明显的染色体易位的断点处。使用组合的细胞遗传学和分子分析，Ahuja等（2001年）发现NUP98基因在2例费城染色体阳性CML患者的白血病细胞在疾病演变过程中发生了重排。对其中1位患者的t（7; 11）（p15; p15）易位的分析显示，框内NUP98 / HOXA9融合。融合点与以前的骨髓增生异常综合症或AML患者报道的融合点相似。结果表明，在CML克隆进化过程中，NUP98基因是一个额外的遗传目标，尽管很少见。

Panagopoulos等（2003）报道了一名患有at（11; 12）（p15; q13）易位的从头AML患者，导致了新的NUP98 / HOXC13（142976）融合基因。FISH分析显示在衍生染色体11上有融合信号，表明是NUP98 / HOXC嵌合体，而在衍生染色体12上未发现融合，表明相互的融合基因被删除。因此，NUP98 / HOXC13在t（11; 12）阳性AML中具有致病性。

Lahortiga等（2003）指出，据报道NUP98基因与11p15易位的血液系统恶性肿瘤中的13个伙伴基因融合。在患有髓样瘤的患者中，已鉴定出13例中的12例，在5例T细胞急性淋巴细胞白血病中，只有1例RAP1GDS1与NUP98融合。这些患者中的三位患者共表达了T细胞和髓样标志物，表明RAP1GDS1融合蛋白与源自早期祖细胞的T-ALL子集有特定的联系，后者可能表达成熟的T细胞抗原和髓样标志物。Lahortiga等（2003年）他描述了一个新的NUP98伴侣，该伴侣在急性双表型白血病患者中参与at（10; 11）（q25; p15），显示成熟T细胞和骨髓标记物的共表达。所涉及的基因位于10q25，被鉴定为adducin-3（ADD3; 601568）使用3素RACE。ADD3编码遍在蛋白表达的亚种蛋白子单元γ，它似乎在细胞膜的骨骼组织中起重要作用。NUP98 / ADD3和ADD3 / NUP98融合转录均在患者体内表达。Adducin与RAP1GDS1的产品以及所有非同位序列NUP98合作伙伴共享，存在的区域很可能采用卷曲螺旋构象。该区域始终保留在NUP98的NH2末端FG重复序列的融合转录本中，表明在白血病发生机理中具有重要作用。

Ghannam等（2004）在人K562髓样白血病细胞中表达了NUP98 / HOXA9融合质粒。芯片分析表明，异常的转录因子比单独的HOXA9具有更强，更广泛的转录作用。NUP98本身没有转录活性。Ghannam等（2004年）得出结论，NUP98 / HOXA9需要HOXA9的DNA结合结构域才能发挥其活性。

Panagopoulos等（2006）报道了在T细胞急性淋巴细胞白血病中的第四种NUP98嵌合体的病例。at（11; 18）（p15; q12）产生了新颖的NUP98融合蛋白。他们发现NUP98的第12外显子与第5外显子SETBP1框内融合。巢式PCR不能扩增倒数SETBP1 / NUP98，这表明NUP98 / SETBP1转录本在病原学上很重要。

Reader等人在一名42岁患有AML的男子中（2007）确定了一个隐蔽易位，t（11; 17）（p15; p13），该融合导致NUP98外显子13与PHF23外显子4框内融合（612910）。推导的嵌合蛋白包含与PHF23的C端功能域融合的NUP98的N端一半。

Pan等人从新发现的急性T淋巴细胞/骨髓白血病中携带t（3; 11）（q29q13; p15）del（3）（q29）（2008）确定了NUP98基因和IQCG基因之间的融合（612477）。融合蛋白与NUP98和IQCG相互作用，结合了共激活因子和/或共表达因子，并在体外表现出转录活性。但是，它本身似乎不足以诱发白血病。

这样的等（2011）鉴定了一个NUP98 / RARG（180190）融合基因，该基因是由35岁的AML男性骨髓细胞中at（11; 12）（p15; p13）易位产生的，该细胞具有形态学和免疫表型特征。急性早幼粒细胞白血病（APL；612376）的超颗粒亚型。序列分析确定NUP98外显子12与RARG外显子4符合读框融合，预测其编码具有异常RARG受体功能的862个残基蛋白。患者接受了标准的化学疗法和骨髓移植治疗；未评估对ATRA的反应。

Tosi等（2005年）在患有急性巨核细胞白血病的患者中鉴定出一种易位t（6; 11）（q24.1; p15.5）。RT-PCR和测序揭示了一个转录本，该转录本包含框内融合的NUP98的外显子13与C6ORF80的外显子2（CCDC28A；615353）。未检测到相互融合的转录本。

Petit等（2012）发现NUP98-CCDC28A转录本包含1,833个核苷酸的NUP98符合读框地融合到CDCD28A的核苷酸384。所得的712个氨基酸的蛋白质包含与CCDC28A融合的NUP98的N末端反式GLFG重复序列，起始于第77个氨基酸，包括其C末端卷曲螺旋结构域。转染原代小鼠骨髓细胞后，融合蛋白在细胞核中表达。表达人NUP98-CCDC28A的永生小鼠细胞表现出成肌细胞形态，以细胞因子非依赖性方式增殖，并在移植小鼠中引起致命的骨髓增生性肿瘤，并在骨髓中选择性扩增粒细胞-巨噬细胞祖细胞。

▼ 动物模型
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岩崎等（2005）生成了转基因小鼠，其中NUP98 / HOXA9融合基因在组织蛋白酶G启动子的控制下在髓系中特异性表达。经过长时间的潜伏期后，大约20％的转基因小鼠发展为急性髓细胞性白血病。当将NUP98 / HOXA9引入敏感的BXH2小鼠品系时，它促进了逆转录病毒诱导的髓样白血病的发作。通过检查这些小鼠中常见的逆转录病毒整合位点，Iwasaki等（2005）发现Meis1（601739），Dnalc4（610565），Fcgr2b（604590），Fcrl（606891）），Con1与NUP98 / HOXA9合作促进了骨髓性白血病的发展。Iwasaki等人使用小鼠NIH3T3细胞的转化检测方法（2005）证实了这些基因与NUP98 / HOXA9协同诱导了转化表型，尽管没有一个单独在转化。