KH 结构域、RNA 结合、信号转导相关蛋白 1; KHDRBS1

  • 间隙相关酪氨酸磷酸蛋白,62-KD
  • 有丝分裂中的 SRC 相关蛋白,68-KD;SAM68

HGNC 批准的基因符号:KHDRBS1

细胞遗传学定位:1p35.2 基因组坐标(GRCh38):1:32,013,867-32,060,849(来自 NCBI)

▼ 说明

KHDRBS1属于进化上保守的 RNA 信号转导激活剂 (STAR) 家族的 RNA 结合蛋白。这些蛋白质在细胞分化和发育过程中发挥关键作用(Bianchi 等人总结,2010)。

▼ 克隆与表达

SAM68 是有丝分裂细胞中的酪氨酸磷酸化 SRC ( 190090 ) 相关蛋白。黄等人(1992)基于p62/SAM68蛋白与GTP酶激活蛋白的结合纯化了p62/SAM68蛋白(GAP;139150 )。随后从人胎盘文库中克隆相应的 cDNA 表明,p62 基因编码 443 个氨基酸的多肽,与推定的核糖核蛋白 GRP33 同源。

巴拉特等人(1997)指出 SAM68 包含功能性 KH 和 RGG 结构域,这两个结构域都是 RNA 结合蛋白的特征。Barlat 等人使用胎盘 RNA 的 RT-PCR 进行检测(1997)分离并克隆了 SAM68 的选择性剪接变体,称为 SAM68(delta)KH,其缺少 KH 结构域的 39 个氨基酸。RT-PCR分析显示,SAM68及其可变剪接体在脑、心脏、肾、肺、骨骼肌和肝脏中均有表达,其中骨骼肌和肝脏中SAM68δKH表达增强,而SAM68表达较低。存在于大脑、骨骼肌和肝脏中。

Lee 和 Burr (1999)指出,443 个氨基酸的 SAM68 蛋白包含 3 个 N 端富含脯氨酸的序列,随后是嵌入 STAR 结构域的 KH 结构域、另外 3 个富含脯氨酸的序列、C 端富含酪氨酸的序列。该区域包含与 RNA 结合蛋白的 SRGY 结构域类似的结构域,以及假定的核定位信号。SAM68 的计算分子量为 48.2 kD,但它在 SDS-PAGE 凝胶上迁移为 68 kD 蛋白质。Northern 印迹分析检测到 3.1 kb SAM68 转录物在心脏、大脑、胎盘、骨骼肌、肾脏和胰腺中以中等水平表达,而在肺和肝脏中以较低水平表达。

▼ 测绘

通过基因组序列分析,Lee 和 Burr (1999)将 SAM68 基因定位到染色体 1p32。

Stumpf (2020)根据KHDRBS1序列 (GenBank BC010132.2 ) 与基因组序列 (GRCh38)的比对,将KHDRBS1基因映射到染色体 1p35.2。

▼ 基因功能

Wong 等人的表达研究(1992)表明 p62/SAM68 与 DNA 和 mRNA 结合。p62/SAM68 基因在 v-src 存在下表达时被磷酸化,并且只有磷酸化形式与 GAP 结合。

巴拉特等人(1997)发现 SAM68(delta)KH 变体在正常细胞汇合时生长停滞时表达。转染的 SAM68δKH 抑制血清诱导的 DNA 合成。他们认为 SAM68 可能在细胞周期控制中发挥作用,特别是在 G1/S 转变期间。

Lee和Burr (1999)发现SALP (KHDRBS3;610421 )在鸡胚成纤维细胞中共表达后下调SAM68的表达。

物质等(2002)表明SAM68是细胞外信号调节激酶(ERK;600997 )靶标。SAM68 结合可变剪接外显子的外显子剪接调节元件,该外显子在生理上受 RAS 信号通路(即 CD44 的外显子 v5)调节 ( 107269 )。SAM68 的强制表达增强了 ERK 介导的 mRNA 中 v5 外显子序列的包含。这种增强作用因 SAM68 中 ERK 磷酸化位点的突变而受到损害,而 SAM68 的 ERK 磷酸化会在体外刺激 v5 外显子的剪接。最后,马特等人(2002)表明,RAS 途径诱导的内源性 CD44-v5 外显子的选择性剪接通过抑制 SAM68 表达而被消除。物质等(2002)得出结论,他们的数据将 SAM68 定义为选择性剪接的原型调节器,其功能取决于响应细胞外信号的蛋白质修饰。

科特等人(2003)发现 SAM68 在体内被蛋白质精氨酸 N-甲基转移酶-1 (PRMT1; 602950 ) 甲基化。他们在 SAM68 的脯氨酸基序 3 附近发现了不对称二甲基精氨酸,这些甲基化位点的缺失和甲基化酶抑制剂的使用导致 SAM68 在细胞质中积累。在 Prmt1 缺陷的小鼠胚胎干细胞的细胞质中也检测到了 SAM68。科特等人(2003)指出 SAM68 可以输出未剪接的人类免疫缺陷病毒 (HIV) RNA,他们发现用甲基酶抑制剂处理细胞可阻止 SAM68 从转染的 COS-7 细胞输出未剪接的 HIV RNA 的能力。

▼ 分子遗传学

关联待确认

Wang 等人在一对患有卵巢早衰(POF;参见311360) 的中国母女中(2017)进行了全外显子组测序,并在KHDRBS1基因中发现了杂合错义突变 (c.490A-G、M154V、NM_006559),而在未受影响的姐妹或父亲中未发现该突变。对 215 名 POF 患者的KHDRBS1基因分析显示,1 名女性的KHDRBS1中存在 P88L (c.2636C-T) 突变杂合子。在 400 名健康对照女性或千人基因组计划、ExAC 或 gnomAD 数据库中均未发现这两种突变。Western blot分析显示M154V表达水平与野生型KHDRBS1相似。然而,在 KGN 细胞中过度表达后的转录组分析显示,与野生型细胞相比,突变细胞中的 66 个基因的表达显着不同。对选择性剪接事件的分析显示,145个基因中共有237个此类事件,这些事件在野生型和M154V表达细胞之间存在显着差异,基因本体分析表明,与DNA复制和修复相关的选择性剪接基因在M154V表达细胞中更为普遍细胞。王等人(2017)得出结论,M154V 变体诱导的基因差异表达和选择性剪接可能解释了KHDRBS1相关 POF的潜在机制。

卡洛萨马等人(2018)重新分析了一名患有 POF (Pt-23) 的女性的外显子数据,该数据此前曾由Patino 等人研究过(2017) ,发现 FGFR2 基因 ( 176943 )中存在 R22W 错义突变杂合,并鉴定出KHDRBS1基因中的 P296L 变体。卡洛萨马等人(2018)表明这些发现支持 POF 的多基因性质。

▼ 动物模型

比安奇等人(2010)指出,20% 至 30% 的 Sam68 -/- 小鼠在围产期死亡,幸存的动物由于精子发生受损而表现出运动协调的轻微缺陷和男性不育。然而,Sam68 -/- 动物不会出现与年龄相关的骨质流失。比安奇等人(2010)发现 Sam68 -/- 雌性生育力低下,并且在其一生中产下的幼崽数量急剧减少。生育力低下是由于性成熟延迟和卵泡发育缺陷导致动情周期永久性受损造成的。交联和免疫沉淀实验表明,Sam68 直接结合 Fshr ( 136435 ) 和 Lhcgr ( 152790 ) mRNA,这些 mRNA 在 Sam68 -/- 雌性的卵巢中下调。未成熟雌性或滤泡细胞的促性腺激素刺激上调 Sam68 的表达,与 Fshr 和 Lhcgr mRNA 的表达平行,并且需要上调 Sam68 才能允许 Fshr 和 Lhcgr mRNA 在滤泡细胞中积累。比安奇等人(2010)得出结论,卵巢卵泡需要 SAM68 以确保适当的卵泡激素反应和排卵。