液泡蛋白分选 4 同源物 B; VPS4B

  • 液泡蛋白分选 4,酿酒酵母,B 的同源物
  • SKD1,小鼠,同源物;SKD1

HGNC 批准的基因符号:VPS4B

细胞遗传学位置:18q21.33 基因组坐标(GRCh38):18:63,389,189-63,422,494(来自 NCBI)

▼ 描述

VPS4B 属于 AAA(与多种细胞活动相关的 ATP 酶)蛋白家族,参与溶酶体/内体膜转移(Beyer 等,2003)。

▼ 克隆和表达

通过对从脐带血 CD34(142230) 阳性造血干/祖细胞中获得的 cDNA 进行测序,Mao 等人(1998) 鉴定出 VPS4B,它是小鼠 Skd1 的人类同源物。推导的蛋白质含有444个氨基酸。

Scheuring等人通过寻找与酵母Vps4相似的EST,然后筛选人角质形成细胞细胞系cDNA文库(2001) 克隆 VPS4B。推导的 444 个氨基酸蛋白质与 VPS4A(609982) 具有 80% 的氨基酸同一性,与酵母 Vps4 具有 60% 的氨基酸同一性。Northern 印迹分析检测到普遍表达的 3.0-kb 转录本。

Beyer 等人使用 Northern blot 分析(2003) 发现小鼠 Vps4a 和 Vps4b 在所有检查的组织中都有不同的表达。大多数组织对其中一种或另一种 Vps4 表现出强烈的偏好,但有些组织对两种 Vps4 的表达相同。

▼ 基因功能

Schuring 等(2001)发现人类VPS4B在Vps4缺失酵母中的异源表达完全抑制了温度敏感的生长缺陷并补充了液泡蛋白分选缺陷。VPS4B 分布在转染的野生型酵母的整个细胞质中,偶尔集中在靠近液泡的小点上。AAA 结构域内具有 glu235-to-gln(E235Q) 突变的 ATPase 缺陷型 VPS4B 会在野生型酵母细胞中诱导显性失活液泡蛋白分选缺陷。双杂交实验表明,VPS4A和VPS4B可以形成异聚复合物,并且如果涉及显性失活突变体,则相互作用更强。两种蛋白质均未形成同聚复合物。

通过酵母 2-杂交分析,Fujita 等人(2004) 发现小鼠 Skd1 与小鼠 Chmp2a 相互作用(610893)。Pull-down 分析表明,Chmp2a 在转染的 HeLa 细胞中与 Skd1 相互作用,并且这种相互作用不需要 Chmp2a 的 N 端或 C 端卷曲螺旋结构域。藤田等人(2004) 指出 ATPase 阴性 Skd1 突变体的表达导致由早期和晚期内体和溶酶体组成的异常膜区室的形成。他们发现,HeLa 细胞与 N 端截短的 Chmp2a 和 ATPase 阴性 Skd1 突变体的共转染抑制了异常膜区室的形成,这表明 Chmp2a 的 N 端卷曲螺旋部分指导了突变型 Skd1 蛋白的膜关联。藤田等人。

通过酵母 2-杂交分析和 Pull-down 测定,Fujita 等人(2004) 表明小鼠 Sbp1(C6ORF55; 610902) 的 C 末端区域结合 Skd1。ATPase 阴性小鼠 Skd1 突变体在 HeLa 细胞中的表达将内源性 SBP1 和 SKD1 从细胞质重定向到源自早期和晚期内体和溶酶体的异常内体结构。在对照 HeLa 细胞中,SKD1 作为单体存在,SBP1 形成寡聚蛋白复合物。当在 HeLa 细胞中表达时,ATPase 阴性 Skd1 突变体与内源性 SBP1 和 SKD1 形成大的异源寡聚体,这表明 SKD1 的 ATPase 活性是 SBP1/SKD1 复合物分解所必需的。

林等人(2005) 发现 ATPase 缺陷型小鼠 Skd1 突变体与晚期内体结合,并在人胚胎肾细胞中过度表达时导致泛素化蛋白积累。突变体 Skd1 与膜的结合是可饱和的,并且 Skd1 似乎与 ESCRT-III 蛋白 SNF7-1(CHMP4A;610051) 和 VPS24(610052) 相关。突变体 Skd1 还与 SNF7-1 和 VPS24 发生共免疫沉淀。

斯图切尔-布雷尔顿等人(2007) 孤立地表明,人 VPS4A 和 VPS4B 的微管相互作用和转运(MIT) 结构域结合位于 ESCRT-III 蛋白 CHMP1-3 类羧基末端的保守序列基序。VPS4A MIT-CHMP1A(164010) 和 VPS4B MIT-CHMP2B(609512) 复合物的结构表明,C 端 CHMP 基序形成两亲性螺旋,该螺旋结合在 VPS4 MIT 结构域的四三肽样重复(TPR) 的最后 2 个螺旋之间的凹槽中,但方向与典型 TPR 相互作用的方向相反。MIT 结构域中的不同口袋结合了 CHMP 基序的 3 个保守亮氨酸残基,抑制这些相互作用的突变会阻止 VPS4 募集,损害内体蛋白分选,并缓解显性失活 VPS4 对 HIV 出芽的抑制。因此,斯图切尔-布雷尔顿等人(2007) 得出的结论是,他们的研究揭示了 VPS4 ATP 酶如何识别其 CHMP 底物,以促进病毒、内体囊泡和子细胞释放所需的膜裂变事件。

Bajorek 等人使用酵母 2-杂交筛选,然后进行共免疫沉淀和蛋白质结合测定(2009) 发现人类 IST1(616434) 与 ESCRT 蛋白 CHMP1A、CHMP1B(606486) 和 LIP5(C6ORF55) 以及 VPS4A 和 VPS4B 相互作用。突变和核磁共振波谱研究表明,IST1 的 2 个 C 端 MIM 基序缠绕并结合在 VPS4 的 MIT 螺旋束的不同凹槽中。IST1也直接结合CHMP1;与 IST1 一样,CHMP1 具有绑定 VPS4 MIT 域的 C 端 MIM 元件。HeLa 细胞中 IST1 或 CHMP1 的缺失会阻止 VPS4 在胞质分裂过程中募集至中体并阻止细胞分裂。延时成像显示,IST1 缺失导致分裂细胞在脱落阶段停滞。细胞通过中间体保持连接在一起,然后最终重新凝聚成具有多个细胞核的单个细胞。巴约雷克等人(2009) 得出的结论是,ESCRT 的胞质分裂功能特别需要 IST1,并且 IST1 和 CHMP1 将 VPS4 招募到中体进行脱落。

冯等人(2013) 表明,从细胞中释放的甲型肝炎病毒(HAV) 隐藏在宿主来源的膜中,从而保护病毒体免受抗体介导的中和作用。有包膜病毒(eHAV) 类似于外泌体,即在细胞间通讯中很重要的小囊泡。它们具有完全传染性,对氯仿提取敏感,并在感染者的血液中循环。它们的生物发生依赖于与转移所需的内体分选复合物相关的宿主蛋白,即 VPS4B 和 ALIX(608074)。冯等人(2013) 得出的结论是,虽然 HAV 劫持膜有利于中和抗体的逃脱,并可能促进病毒在肝脏内遗传,但抗衣壳抗体在感染 eHAV 后限制复制,

▼ 基因结构

Beyer 等人(2003) 确定 VPS4B 基因包含 11 个外显子,跨度为 33.3 kb。启动子区域缺少 TATA 或 CAAT 框,但包含 CpG 岛。

通过辐射混合分析进行绘图,Mao 等人(1998) 将 VPS4B 基因定位到染色体 18q21.32-q21.33。Beyer 等人使用 FISH 和基因组序列分析(2003) 将 VPS4B 基因定位到染色体 18q21-q22。他们将小鼠 Vps4b 基因定位到与人类染色体 18q21-q22 具有同线性同源性的 1E3 号染色体区域。