核仁蛋白 3; NOL3

此条目中代表的其他实体：

包含卡结构域的细胞凋亡抑制因子；ARC，包含
核仁蛋白，30-KD，包含；NOP30，包含
包含富含肌肉的胞浆蛋白；中学项目，包括

HGNC 批准的基因符号：NOL3

细胞遗传学位置：16q22.1 基因组坐标（GRCh38）：16:67,170,537-67,175,736（来自 NCBI）

▼ 克隆和表达

通过在 EST 数据库中搜索与半胱天冬酶-9（CASP9; 602234）的半胱天冬酶募集结构域（CARD）同源的凋亡调节蛋白，Koseki 等人（1998）鉴定了编码 ARC（带有 CARD 的细胞凋亡抑制因子）的 cDNA。序列分析预测，208个氨基酸的ARC蛋白含有一个N端CARD和一个富含脯氨酸和谷氨酸的C端区域。Northern印迹分析在骨骼肌和心脏中检测到5.5-和1.0-kb ARC转录本，但在脑、胎盘、肺、肝、肾、胰腺和淋巴/造血组织中未检测到表达。

为了鉴定参与 RNA 加工的蛋白质，Stoss 等人（1999）使用酵母 2-杂交筛选，以 SRp30c（SFRS9; 601943）作为 HeLa 文库的诱饵。他们分离出编码蛋白质的 cDNA，并根据 SDS-PAGE 分析将其命名为 NOP30（30 kD 核仁蛋白）。作者还鉴定了一种编码较小亚型的 cDNA，他们将其称为 MYP（肌肉富集胞质蛋白），该亚型是通过移码产生的，与 Koseki 等人报道的 ARC 蛋白相同（1998）。MYP 不与 SFRS9 交互。对 219 个氨基酸的 NOP30 蛋白进行序列分析，预测其含有一个高酸性 N 末端和一个富含精氨酸、丝氨酸和脯氨酸的碱性 C 末端，并具有多个磷酸化位点。Northern 印迹分析检测到 1.8-和 1.3-kb NOP30 转录物，在心脏和骨骼肌中表达最高，在其他组织中表达较弱。相比之下，SFRS9 作为 1.35 kb 转录物表达相对强烈且普遍。原位杂交分析表明，NOP30 在软脑膜中表达，软脑膜是大脑周围的组织，含有排列有平滑肌细胞的血管。结合分析表明 NOP30 与其自身结合，并且 NOP30 的 N 和 C 末端通过其 RS 结构域与 SFRS9 相互作用。共聚焦显微镜证明 NOP30 通过其富含精氨酸的 C 末端与 B23（NPM1; 164040）共定位于核仁的颗粒成分中；然而，大部分 NOP30 位于纤维成分中。NOP30 和 SFRS9 共定位于核质中。相比之下，MYP 具有酸性 N 末端，主要位于细胞质中。

▼ 基因功能

Koseki 等人（1998）表明，当与 CASP8（601763）共表达时，编码较小转录物的 ARC cDNA 的表达以剂量依赖性方式抑制细胞凋亡，但与 CASP9 共表达时则不然。ARC 还抑制刺激 CD95/FAS（TNFRSF6；134637）、肿瘤坏死因子受体 1（TNFR1 或 TNFRSF1A；191190）和 TRAMP/死亡受体 3（DR3 或 TNFRSF12；603366）诱导的细胞凋亡。酶分析表明ARC抑制CASP8的酶活性。免疫沉淀和免疫印迹分析表明，ARC 通过其 N 末端死亡效应结构域与 CASP2（600639）和 CASP8 相互作用，但不与 CASP1（147678）、CASP3（600636）或 CASP9 相互作用。

李等人（2002）报道 ARC 的功能受酪蛋白激酶 II（CK2；参见 115441）调节。ARC 在 thr149 被 CK2 磷酸化，这种磷酸化将 ARC 靶向线粒体。仅当 ARC 定位于线粒体（而不是细胞质）时，才能与 CASP8 结合。这些结果揭示了半胱天冬酶抑制蛋白需要磷酸化以防止细胞凋亡的机制。

富等人（2007）指出，只有大约一半的癌症具有 p53（TP53; 191170）功能丧失突变。他们证明，野生型 p53 的凋亡功能通过与人类癌细胞系细胞核中的 ARC 结合而失活。ARC 与 p53 四聚化结构域结合，抑制 p53 四聚化并暴露 p53 中的核输出信号，导致 CRM1（XPO1; 602559）依赖性 p53 重新定位到细胞质。乳腺癌细胞中内源性 ARC 的敲除导致内源性 p53 自发四聚化、p53 在细胞核中积累以及内源性 p53 靶基因的激活。在具有核 ARC 的原发性人类乳腺癌中，p53 几乎总是野生型。相反，几乎所有 p53 突变的乳腺癌都缺乏核 ARC。富等人。

张和赫尔曼（2008）发现 ARC 表达在所有检查的癌细胞系中均升高。小干扰RNA减少ARC表达显着降低了HeLa细胞对氧化应激的抵抗力。大多数 ARC 在癌细胞系中被磷酸化，但在 H9c2 大鼠心肌细胞系中则不然。在 H9c2 细胞中，Arc 蛋白的水平似乎受到蛋白酶体降解的调节。

▼ 基因结构

通过基因组序列分析，Stoss 等人（1999）确定编码 NOP30 和 MYP 的 NOL3 基因（他们称之为 NOP）由 4 个外显子组成。产生 2 个亚型的替代 5-prime 剪接位点位于外显子 2 中。

▼

Stoss 等人通过辐射混合分析进行绘图（1999）将 NOL3 基因定位到染色体 16q21-q23。作者指出，16q23.1 的缺失会导致肌肉骨骼系统紊乱。

▼ 分子遗传学

Russell 等人在加拿大门诺派大家族的 11 名患有家族性肌阵挛-1（MYOCL1; 614937）的成员中进行了研究（2012）鉴定出 NOL3 基因中的杂合突变（E21Q; 605235.0001）。该突变是通过全基因组连锁分析发现的，随后进行大规模平行测序和桑格测序。该疾病的特征是成年后缓慢进展的多灶性皮质肌阵挛，如体感诱发电位所示。没有患者出现癫痫发作。对另外 5 个患有皮质肌阵挛的家族的 NOL3 基因进行直接测序，没有发现任何致病突变。

马塞罗洛等人（2014）分析了107名英国肌阵挛患者的NOL3完整编码序列，发现1名患者存在错义突变（c.238G-A；A80T）。在千基因组计划或外显子组变异服务器数据库中未发现该变异。该男子从四十岁起就表现出影响面部和双臂的肌阵挛性抽搐。自15岁起，他就开始接受丙戊酸钠治疗全身性癫痫。没有该疾病的家族史，也没有家庭成员可用于临床或遗传分析。马塞罗洛等人（2014）指出该变异的致病性仍不确定。Hamosh（2019）指出，GnomAD 数据库中 154,500 个等位基因中有 33 个存在 A80T 变体，等位基因频率为 0.0002136。

▼ 动物模型

杜氏肌营养不良症（DMD；310200）是一种 X 连锁隐性遗传疾病，其特征是进行性肌肉无力和萎缩。营养不良的肌肉会经历增加的氧化应激和改变的钙稳态，这可能通过引发坏死和细胞凋亡而导致肌纤维损失。阿布迈尔等人（2004）克隆并表征了小鼠 Arc，并研究了其在正常和营养不良小鼠肌肉中的表达。营养不良的 mdx 小鼠中 Arc 表达水平正常，转基因 mdx 小鼠中 Arc 的过度表达未能缓解骨骼肌的营养不良病理，这表明 Arc 调节的分子途径的错误调节不会显着导致肌纤维死亡。

拉塞尔等人（2012）证明敲除小鼠中的 Nol3 不会导致神经元过度兴奋。Nol3缺失小鼠没有明显的运动表型，并且具有与野生型小鼠相似的正常体感诱发电位。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：.

0001 肌阵挛，家族性，1（1 个家族）
NOL3，GLU21GLN
Russell 等人在加拿大门诺派大家族的 11 名患有成人发病家族性皮质肌阵挛（MYOCL1; 614937）的成员中进行了研究（2012）在 NOL3 基因中发现了一个杂合的 61G-C 颠换，导致 N 端 CARD 结构域中高度保守的残基处发生 glu21-to-gln（E21Q）取代，CARD 结构域是一个通过静电相互作用介导蛋白质与蛋白质结合的基序。该突变与该家族中的疾病分离，并且在多个对照或总计超过 10,000 条对照染色体的几个大型对照数据库中未发现。HEK293 细胞中突变的表达产生了 2 个 NOL3 蛋白条带，而对照 NOL3 的表达仅产生了 1 个条带，表明该突变改变了 NOL3 的翻译后修饰。由于突变发生在蛋白质-蛋白质相互作用基序中，并且预计会改变静电表面电位，Russell 等人（2012）推测突变可能会改变 NOL3 与其激酶和/或磷酸酶的结合，可能导致功能获得。