MAD2L1-结合蛋白； MAD2L1BP

p31（COMET）
被 MAD2 捕获；CMT2

HGNC 批准的基因符号：MAD2L1BP

细胞遗传学定位：6p21.1 基因组坐标（GRCh38）：6:43,629,539-43,640,940（来自 NCBI）

▼ 说明

MAD2L1BP 可关闭有丝分裂检查点，并通过阻止胞质 MAD2（601467）的募集并促进有丝分裂检查点复合物（MCC）的 ATP 依赖性解体来允许细胞退出有丝分裂（Teichner et al., 2011; Eytan et al., 2014）。

▼ 克隆和表达

Habu 等人使用人 MAD2 作为诱饵，通过酵母 2 杂交筛选 HeLa 细胞 cDNA 文库（2002）克隆了 MAD2L2BP，他们将其称为 CMT2。推导的 274 个氨基酸的 CMT2 蛋白的计算分子量为 31 kD。对转染的 HeLa 细胞进行蛋白质印迹分析，检测到 34-kD CMT2 蛋白。免疫荧光分析表明，CMT2 在 HeLa 细胞的核质中分布不均匀。一部分 CMT2 集中为斑点，并且 CMT2 斑点随着有丝分裂的进行而增加。从中期到后期，CMT2集中在纺锤体上。染色体分离完成后，大部分 CMT2 保留在中间区。

Hagan 等人在转染的 HeLa 和 PtK2 细胞中使用活细胞成像（2011）发现 MAD2L2BP，他们称之为 p31（COMET），在前中期在未附着的着丝粒上高水平表达，当着丝粒在中期变成微管结合时，其水平显着降低，并且在所有细胞周期阶段的胞浆中表达。

▼ Mapping

Gross（2018）根据 MAD2L1BP 序列（GenBank BC002904）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 MAD2L1BP 基因对应到染色体 6p21.1。

▼ 基因功能

使用转染的 HeLa 细胞，Habu 等人（2002）发现，在有丝分裂早期，大部分 MAD2 与 p55CDC 形成复合物（CDC20; 603618）。然而，当细胞周期进行到有丝分裂中期时，MAD2-p55CDC复合物分解，并且大部分MAD2在纺锤体形成完成后结合CMT2。诺考达唑抑制的 HeLa 细胞中 CMT2 的过度表达表明，MAD2-CMT2 复合物的形成导致纺锤体检查点维持的抑制被取消。Hell细胞中CMT2的失活导致从中期到后期的转变延迟，随后导致细胞死亡。

通过分析诺考达唑抑制细胞的提取物，Teichner 等人（2011）发现 p31（COMET）与 MCC 中的 MAD2 结合，引发 MCC 结构的改变，导致 p55CDC 从 BUBR1（BUB1B; 602860）解离，加速后期促进复合物/环体（APC/C）从检查点抑制中的释放，并刺激 MCC 解体。进一步分析表明，p31（COMET）指导的 MCC 分解需要 ATP 的水解。尺寸排阻色谱和免疫沉淀分析表明，p31（COMET）和 ATP 的联合作用从 MCC 中释放出 p55CDC 和 MAD2 作为亚复合物。

Hagan 等人使用转染的 HeLa 细胞（2011）表明 p31（COMET）对孤立着丝粒的定位依赖于 MAD2。p31（COMET）的过度表达或 MAD2 的缺失会导致后期过早，而 p31（COMET）的缺失或 MAD2 的过度表达会阻止细胞有丝分裂。耗尽 p31（COMET）不会干扰染色体-微管附着，也不会阻止有丝分裂进行时检查点蛋白与着丝粒的正常解离。进一步分析表明 p31（COMET）耗尽后的细胞停滞需要 MAD2。此外，p31（COMET）作用于 MAD2 定时器功能的下游，但作用于着丝粒功能的上游，并且它通过与着丝粒的 MAD1-MAD2 支架快速结合和解离来在着丝粒上和离开。

通过数据库分析，Date 等人（2013）发现 p31（COMET）表达在源自多种组织的肿瘤中上调，包括乳腺和肺，其中 MAD2 上调促进肿瘤发生。作者利用人乳腺上皮细胞永生化和转化的体外模型表明，p31（COMET）表达增加并不是由于肿瘤细胞增殖增加，而是p31（COMET）和MAD2协同上调。数据库分析和 HCT116 细胞中 E2F 转录因子（参见 189971）的外源表达表明，E2F 转录因子与 p31（COMET）启动子结合并增加了 p31（COMET）表达。与这一发现一致，3T3 细胞中 RB 肿瘤抑制因子（RB1；614041）的耗竭导致 p31（COMET）表达水平升高，证实 p31（COMET）表达受 RB-E2F 途径调节。p31（COMET）基因的靶向是细胞周期调节的，并且p31（COMET）和MAD2的平衡表达是细胞增殖所必需的。

艾坦等人（2014）鉴定出 AAA-ATPase TRIP13（604507）是促进 HeLa 细胞提取物中 p55CDC-MAD2 亚复合物依赖 ATP 和 p31（COMET）分解的因子。使用重组蛋白，他们证明 p31（COMET）和 TRIP13 共同作用，解离 p55CDC-MAD2 子复合物，分解 MCC，释放 APC/C 检查点抑制，并使有丝分裂检查点失活。

▼ 生化特征

杨等人（2007）以 2.3 埃的分辨率确定了人类 MAD2-p31（COMET）复合物的晶体结构。p31（COMET）的结构包含 3 个中央 α 螺旋，一侧夹有 7 股 β 折叠，另一侧夹有短螺旋。p31（COMET）的整体折叠拓扑与配体结合的MAD2相似，p31（COMET）结合在MAD2的二聚化界面上。MAD2的C端片段发生重排，为p31（COMET）与不同MAD2构象异构体的特异性结合提供了结构基础。诱变研究验证了晶体结构的发现，并表明破坏 MAD2 结合的 p31（COMET）突变也破坏了 p31（COMET）克服纺锤体检查点依赖性有丝分裂停滞的能力。作者指出，在有丝分裂中，MAD1（MAD1L1; 602686）-MAD2 核心复合物通过 MAD2 二聚化将胞质 MAD2 募集至动粒，并将 MAD2 转化为适合 p55CDC 结合的构象异构体。通过在 MAD1-MAD2 和 MAD2-p31（COMET）结构中叠加 MAD2 分子，Yang 等人（2007）构建了MAD1-MAD2-p31（COMET）三元复合物的结构模型。他们发现MAD2-p31（COMET）复合物中的MAD2-p31（COMET）结合模式与MAD1-MAD2-p31（COMET）三元复合物的形成相容，因此，p31（COMET）通过充当MAD2的结构模拟物来阻断MAD1辅助的胞质MAD2的募集（2007）构建了MAD1-MAD2-p31（COMET）三元复合物的结构模型。他们发现MAD2-p31（COMET）复合物中的MAD2-p31（COMET）结合模式与MAD1-MAD2-p31（COMET）三元复合物的形成相容，因此，p31（COMET）通过充当MAD2的结构模拟物来阻断MAD1辅助的胞质MAD2的募集（2007）构建了MAD1-MAD2-p31（COMET）三元复合物的结构模型。他们发现MAD2-p31（COMET）复合物中的MAD2-p31（COMET）结合模式与MAD1-MAD2-p31（COMET）三元复合物的形成相容，因此，p31（COMET）通过充当MAD2的结构模拟物来阻断MAD1辅助的胞质MAD2的募集。

与纺锤体组装检查点（SAC）拮抗剂 p31（comet）结合，TRIP13 将活性闭合 MAD2（C-MAD2）重塑为非活性开放 MAD2（O-MAD2）。阿尔菲里等人（2018）确定了 TRIP13-p31（comet）-C-MAD2-CDC20 复合物的冷冻电镜结构，结果表明 p31（comet）将 C-MAD2 招募到 TRIP13 六聚环上的特定位点，将 C-MAD2 的 N 末端定位插入 TRIP13 的轴向孔中，并使 TRIP13 环扭曲以启动重塑。分子模型表明，通过将 C-MAD2 夹在其轴向孔内，TRIP13 偶联 ATP 驱动的六聚环沿 MAD2 的连续易位，向上推动并同时旋转 p31（彗星）-C-MAD2 复合物的球状结构域。这会解开稳定 C-MAD2 β 折叠所需的 C-MAD2 α-A 螺旋区域，从而使 C-MAD2 不稳定，有利于 O-MAD2，并使 MAD2 与 p31（comet）解离。阿尔菲里等人（2018）得出的结论是，他们的研究提供了关于如何通过接头蛋白将特定底物招募到 AAA+ ATP 酶的见解，并提出了如何通过 AAA+ ATP 酶的轴向孔易位与蛋白质重塑耦合的模型。