组蛋白 H3 相关蛋白激酶; HASPIN

生殖细胞特异性基因 2；GSG2
单倍体生殖细胞特异性核蛋白激酶

HGNC 批准的基因符号：HASPIN

细胞遗传学定位：17p13.2 基因组坐标（GRCh38）：17:3,723,902-3,726,698（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

在检查不表达 ITGAE 蛋白的组织中整合素 α-E 基因（ITGAE；604682）的转录时，Higgins（2001）鉴定了 GSG2 基因，他们将其称为 haspin。Haspin 由 ITGAE 基因 26 号内含子的相反链转录而来。Higgins（2001）通过睾丸总RNA的5-prime RACE克隆了haspin cDNA。推导的 798 个氨基酸的蛋白质包含一个 C 端激酶结构域和一个潜在的核定位信号。小鼠和人类的 haspin 蛋白总体氨基酸一致性为 66%，其中 C 端部分氨基酸一致性为 83%。Northern 印迹分析在睾丸中检测到一个主要的 3.0-kb 转录本和一个次要的 4.0-kb 转录本。在成人胸腺和骨髓中也检测到表达，在成人前列腺、肠、肺、脾和淋巴结中表达较弱。在胎儿肝脏、皮肤、肾脏和小肠以及所有测试的增殖细胞系中检测到 Haspin 表达，特别是在 B 细胞系和 T 细胞系中。在非增殖细胞中未检测到表达。

Tanaka 等人使用小鼠 haspin cDNA 探测人类睾丸 cDNA 文库（2001）克隆haspin。推导的 798 个氨基酸的蛋白质具有 N 端碱性区域、C 端亮氨酸拉链和类似于 CDC2 激酶（116940）的蛋白激酶结构域，以及几个潜在的磷酸化位点。Northern 印迹分析检测到仅在睾丸中表达的主要 2.8-kb 转录本和次要 4.2-kb 转录本。对人睾丸裂解物进行蛋白质印迹分析，检测到表观分子质量为 88 kD 的蛋白质。荧光标记的 haspin 在转染的人胚胎肾细胞的点状亚核灶中表达。

▼ 基因功能

Tanaka 等人通过分析转染 haspin cDNA 的人胚胎肾细胞（2001）证明haspin具有蛋白激酶活性。

组蛋白 H3（参见 602810）在有丝分裂细胞的前期在 thr3 上磷酸化，并在后期去磷酸化。戴等人（2005）发现 haspin 在体外人类细胞系中磷酸化 H3 thr3。通过 RNA 干扰消除 haspin 表明，haspin 是有丝分裂细胞中 H3 thr3 磷酸化所必需的。除了与染色体相关外，haspin 还与有丝分裂过程中的中心体和纺锤体相关。Haspin RNA 干扰导致中期染色体错位，并且 haspin 过度表达延迟了早期有丝分裂的进展。戴等人（2005）得出结论，haspin 是一组激酶的成员，在有丝分裂和减数分裂期间整合染色体和纺锤体功能的调节。

王等人（2010）表明，haspin 对组蛋白 H3 苏氨酸-3（H3T3ph）的磷酸化对于染色体过客复合体（CPC）在着丝粒处的积累是必需的，并且 CPC 亚基生存素（603352）直接与 H3T3ph 结合。非结合存活蛋白-D70A/D71A 突变体不支持着丝粒 CPC 浓度，并且 haspin 缺失和存活蛋白-D70A/D71A 突变都会减弱驱动蛋白 MCAK（604538）的着丝粒定位和对紫杉醇的有丝分裂检查点反应。Survivin-D70A/D71A 突变和 H3T3ph 特异性抗体的显微注射都会损害着丝粒 Aurora B（604970）的功能，但不能阻止胞质分裂。因此，王等人（2010）得出结论，haspin 产生的 H3T3ph 将染色体过客复合物定位在着丝粒处，以调节有丝分裂过程中 Aurora B 的选定靶标。

凯利等人（2010）证明 H3T3ph 直接被 CPC 亚基生存素 BIR 结构域中进化保守的结合口袋识别。这种结合介导 CPC 向染色体的募集，并由此激活其激酶亚基 Aurora B。一致地，磷酸化 H3T3 的 haspin 激酶活性的调节会导致 Aurora B 依赖性纺锤体组装过程的缺陷和核重整的抑制。凯利等人（2010）得出的结论是，他们的研究结果确定了有丝分裂 H3T3 磷酸化的直接细胞作用，该磷酸化由 CPC 读取和翻译，以确保准确的细胞分裂。

山岸等人（2010）表明，haspin 介导的 H3T3 磷酸化与 bub1（602452）介导的组蛋白 2A-丝氨酸-121（H2A-S121）磷酸化协同作用，将 CPC 靶向裂殖酵母和人类细胞的内部着丝粒。磷酸化的 H3T3 促进存活蛋白的核小体结合，而磷酸化的 H2A-S121 促进着丝粒 CPC 接头 shugoshin（609168）的结合。Haspin 通过与 Pds5 关联而与粘连蛋白共定位（参见 613200），而 bub1 则定位于动粒。因此，山岸等人（2010）得出结论，内部着丝粒是由 2 个组蛋白激酶的交叉定义的。

▼ 基因结构

Higgins（2001）确定 haspin 是一种从双向启动子转录而来的无内含子基因，该启动子也产生选择性剪接的 ITGAE 转录本。5素数末端被 CpG 岛包围，3素数 UTR 包含 Alu-J 元素。启动子区域包含 E2F（参见 189971）、AP2（107580）和 Sp1（189906）的结合位点。人和小鼠的haspin基因都具有反座子的特征。

▼ 测绘

Higgins（2001）和 Tanaka 等人（2001）将 haspin 基因定位到染色体 17p13，它位于 ITGAE 基因内含子 26 内的相反链上。