同源结构域相互作用蛋白激酶 2; HIPK2

HGNC 批准的基因符号：HIPK2

细胞遗传学位置：7q34 基因组坐标（GRCh38）：7:139,561,569-139,777,997（来自 NCBI）

▼ 描述

HIPK2 是一种保守的丝氨酸/苏氨酸核激酶，与同源域转录因子相互作用。

▼ 克隆和表达

通过数据库搜索和脑 cDNA 文库的 PCR，Hofmann 等人（2000）获得了编码HIPK2的cDNA。推导的 1,191 个氨基酸蛋白包含一个带有 DYRK（参见 DYRK1B；604556）基序的保守 N 端激酶结构域、一个核定位序列和一个 PEST 结构域。作者表明，HIPK2 的激酶活性取决于 221 位赖氨酸的存在。

Wang 等人使用肝脏 cDNA 文库的酵母 2 杂交筛选，以 CD95（TNFRSF6; 134637）的细胞质区域作为诱饵，然后在睾丸 cDNA 文库上进行 5-prime RACE（2001）分离出编码 FADD（602457）和 HIPK2 的 cDNA。预测的 1,198 个氨基酸的 HIPK2 蛋白与小鼠蛋白有 96% 相同，并且在残基 754 和 899 之间有一个 CD95 结合位点。Northern 和斑点印迹分析显示，11.0 kb 转录物的表达较弱但普遍存在，该转录物在神经元组织中表达最强。在子宫中也检测到了 7.8-kb 的转录物，并且在胰腺中发现了强的 1.4-kb 转录物。共聚焦显微镜显示，即使存在 C 末端缺失或激酶缺陷突变体，核点也能定位。细胞中表达的 HIPK2 与 CD95 或 TNFR1（191190）不直接相关，但与 TRADD（603500）相关。

皮兰托尼等人（2002）表明 Hipk2 mRNA 表达在第 15 天的小鼠胚胎中可检测到，并且在第 17 天的小鼠胚胎中表达很强。原位杂交分析证明第 16.5 天时在神经视网膜、端脑和肌肉中表达。RT-PCR 分析检测到成年小鼠中普遍存在但可变的表达。在人类中的表达较低，相对较强的表达仅限于心脏、肌肉和肾脏。在大多数测试的人类乳腺癌和甲状腺癌中表达下调。皮兰托尼等人（2002）提出，在某些肿瘤中在染色体 7q32-q33 处观察到的这种下调和杂合性丧失表明 HIPK2 是候选肿瘤抑制基因。

▼ 基因功能

Hofmann 等人（2002）证明 HIPK2 在早幼粒细胞白血病核体内与 p53（191170）和 CREB 结合蛋白（CBP; 600140）共定位并相互作用。紫外线（UV）辐射激活 HIPK2 导致 p53 在 ser46 位点选择性磷酸化，促进 CBP 介导的 p53 在 lys382 位点乙酰化，并促进 p53 依赖性基因表达。霍夫曼等人（2002）得出结论，HIPK2 激酶功能增强 p53 靶基因的表达，导致生长停滞并增强紫外线诱导的细胞凋亡。HIPK2 反义序列可抑制 UV 诱导的细胞凋亡。

孤立地，D'Orazi 等人（2002）还表明 HIPK2 在 ser46 位点磷酸化 p53。他们观察到 HIPK2 与 p53 和 PML3（PML（102578）的一种亚型）在核体中共定位，并且在暴露于紫外线后 HIPK2 被激活。

通过酵母 3-杂交分析，Zhang 等人（2003）发现小鼠 Hipk2 与 E1A-Ctbp（CTBP1; 602618）复合物相互作用。Hipk2 的表达或暴露于紫外线照射可通过蛋白酶体介导的途径降低 Ctbp 水平。激酶失活的 Hipk2 共表达或小干扰 RNA 介导的 Hipk2 水平降低可阻止紫外线效应。Ctbp ser422 的突变阻止磷酸化以及 UV 和 Hipk2 指导的 Ctbp 清除。Ctbp 的缺失或 Ctbp 水平的降低促进了 p53 缺陷细胞的凋亡。

里纳尔多等人（2007）指出p53在ser46上的磷酸化将p53对涉及细胞周期停滞的基因启动子的亲和力转变为涉及细胞凋亡的基因启动子。他们观察到致死性 DNA 损伤会增加 HIPK2 的表达，而亚致死性 DNA 损伤则会抑制 HIPK2 的表达。里纳尔多等人（2007）将 HIPK2 确定为 MDM2（164785）介导的泛素依赖性降解的靶标，并发现当 MDM2 被 p53 有效诱导时，HIPK2 降解仅发生在生长停滞条件下。

在人类结肠癌细胞中，Nardinocchi 等人（2007）发现使用小干扰 RNA 敲低 HIPK2 会减少 p53 结合和 p53R2（RRM2B; 604712）的激活，从而导致紫外线诱导的 DNA 修复受损。p53 的外源过度表达能够克服这一缺陷。

▼ 基因结构

张等人（2005）确定 HIPK2 基因包含 13 个外显子，跨度超过 59 kb。

▼

霍夫曼等人的绘图（2000）通过 FISH 将 HIPK2 基因定位到染色体 7q32-q34。他们将小鼠基因定位到 6B 号染色体上。王等人（2001）通过 FISH 将 HIPK2 基因定位到染色体 7q33-q35。

▼ 分子遗传学体细胞

突变

李等人（2007）在 80 例骨髓增生异常综合征（MDS）病例中的 1 例和 50 例急性髓系白血病（AML; 601626）病例中分别鉴定出 1 例 HIPK2 基因 R868W 和 N958I 中的 2 个明显的体细胞突变。这两种突变均发生在 HIPK2 的斑点保留信号域中。亚细胞定位研究表明，与主要定位于核斑点的野生型蛋白相比，2个突变体定位于圆锥形或环形的核区域，并且在核内有些扩散。与野生型蛋白相比，突变蛋白在 AML1-（151385）和 p53 依赖性转录中表现出活性降低和显性负效应。研究结果表明HIPK2功能障碍可能在白血病的发病机制中发挥作用。

于等人（2009）发现 70 例散发性毛细胞星形细胞瘤（见 137800）中的 42 例（60%）在染色体 7q34 上存在 BRAF 基因（164757）的重排。36 个具有 BRAF 重排的肿瘤中有 22 个具有相应的邻近 HIPK2 基因扩增。然而，36 个具有 BRAF 重排的肿瘤中有 14 个没有检测到 HIPK2 基因扩增。20 个肿瘤中有 6 个表现出 HIPK2 扩增，但没有明显的 BRAF 重排或突变。70 个肿瘤中只有 12 个（17%）缺乏可检测到的 BRAF 或 HIPK2 改变。于等人（2009）得出结论，BRAF 重排是散发性毛细胞星形细胞瘤中最常见的遗传改变，但表明 HIPK2 变化可能是导致该疾病的另一个因素。