带电多胞体蛋白 1A； CHMP1A

CHMP 家族，成员 1A
染色质修饰蛋白 1A
CHMP1
原胶原，III 型，N-内肽酶；PCOLN3
金属蛋白酶 1；PRSM1
金属蛋白酶，33-KD

HGNC 批准的基因符号：CHMP1A

细胞遗传学定位：16q24.3 基因组坐标（GRCh38）：16:89,644,434-89,657,707（来自 NCBI）

▼ 说明

CHMP1A 属于染色质修饰蛋白/带电多泡体蛋白（CHMP）家族。这些蛋白质是 ESCRT-III（转移 III 所需的内体分选复合物）的组成部分，ESCRT-III 是一种参与表面受体蛋白降解和内吞多泡体（MVB）形成的复合物。一些 CHMP，包括 CHMP1A，具有细胞核和细胞质/囊泡分布，并且 CHMP1A 是 MVB 形成和细胞周期进程调节所必需的（Tsang 等，2006）。

▼ 克隆与表达

哈利拉等人（1989）从人胎盘 cDNA 文库中分离出 PCOLN3 的 cDNA。Scott 等人通过使用针对人 PCOLN3 的多克隆抗体筛选人胎盘 cDNA 文库，并对分离的 cDNA 使用 5 引物 RACE 和引物延伸策略（1996）克隆了 PCOLN3，他们将其称为 PRSM1。PRSM1 属于金属肽酶的谷津素亚家族。锌蛋白超家族包含含有 HEXXH 锌结合共有序列的金属肽酶，而谷氨酰胺则具有谷氨酸作为第三种锌配体。PRSM1的全长序列编码推导的318个氨基酸的蛋白质，其具有符合锌蛋白共有序列特征的HELGH五肽，以及第一个组氨酸的谷氨酸25个残基C端，符合第三个锌结合配体的谷氨酸模式。PRSM1包含3个半胱氨酸残基簇：N末端有1个4个残基的簇和1个6个残基的簇，以及C末端有6个残基的簇。然而，预测的序列缺乏潜在的糖基化位点。胎盘的免疫印迹分析揭示了大约 30 kD 的蛋白质。人成纤维细胞培养物 mRNA 的 Northern 印迹分析检测到约 2.5 kb 的转录物。通过 Northern blot 分析，Nomura 等人（1994）发现 PRSM1（他们将其命名为 KIAA0047）广泛表达，在肺和肾以及 HeLa 和 KG-1 细胞系中表达水平最高。胎盘的免疫印迹分析揭示了大约 30 kD 的蛋白质。人成纤维细胞培养物 mRNA 的 Northern 印迹分析检测到约 2.5 kb 的转录物。通过 Northern blot 分析，Nomura 等人（1994）发现 PRSM1（他们将其命名为 KIAA0047）广泛表达，在肺和肾以及 HeLa 和 KG-1 细胞系中表达水平最高。胎盘的免疫印迹分析揭示了大约 30 kD 的蛋白质。人成纤维细胞培养物 mRNA 的 Northern 印迹分析检测到约 2.5 kb 的转录物。通过 Northern blot 分析，Nomura 等人（1994）发现 PRSM1（他们将其命名为 KIAA0047）广泛表达，在肺和肾以及 HeLa 和 KG-1 细胞系中表达水平最高。

Stauffer 等人使用小鼠多梳族（PcG）蛋白 Pcl1（PHF1; 602881）作为诱饵，通过酵母 2 杂交筛选小鼠胚胎 cDNA 文库，然后对人胎盘 RNA 进行 RT-PCR（2001）克隆了 PRSM1 的一个变体，他们称之为 CHMP1。CHMP1 使用与 PRSM1 不同的替代阅读框。推导的 196 个氨基酸的 CHMP1 蛋白包含 N 端核定位信号。CHMP1 与 CHMP1B（606486）和 BC2（CHMP2A; 610893）关系最密切，与参与囊泡转移的酿酒酵母蛋白关系较远。HEK293 人胚胎肾细胞的蛋白质印迹分析显示 32-和 35-kD CHMP1 蛋白的双联体。HEK293 细胞和其他几种人类细胞系的亚细胞分离表明，35-kD 蛋白完全位于细胞核中，而 32-kD 蛋白主要存在于细胞质中，在核部分中存在可检测水平。对小鼠全组织提取物的分析表明，两种 Chmp1 蛋白均广泛表达，其中 35 kD 形式在心脏、肾脏和肝脏中的水平增加。

持田等人（2012）发现 CHMP1A 的亚细胞定位似乎根据细胞类型而变化。在小鼠胚胎 3T3 细胞中，Chmp1a 被排除在检测到 Bmi1（164831）的细胞核之外。在人 HEK 293T 细胞中，CHMP1A 显示出显着的细胞质和一些核免疫反应性。小鼠小脑颗粒细胞的原代培养显示 Chmp1a 主要定位于细胞质，并伴有斑点核模式。Chmp1a 和 Bmi1 在细胞核内没有显着共定位。在发育中的小鼠小脑和皮质中，在分裂细胞和有丝分裂后细胞（包括浦肯野细胞、颗粒细胞和神经上皮细胞）的细胞质和细胞核中观察到 Chmp1a 的可变表达。这些发现与其他数据相结合（参见分子遗传学和动物模型），

▼ 基因功能

通过同步 HEK293 细胞的蛋白质印迹分析，Stauffer 等人（2001）表明细胞质与细胞核 CHMP1 的比例在整个分裂间期基本保持不变。在有丝分裂细胞中，核 CHMP1 定位于染色体支架部分。免疫细胞化学分析检测到 CHMP1 在末期浓缩染色体上呈点状排列。细胞质 CHMP1 形式表现出核周定位。CHMP1 的过度表达改变了细胞周期，导致 S 期晚期细胞数量增加。CHMP1 的过度表达还导致染色质结构改变，核体外围的组蛋白被修饰，而核体内部出现了抗核酸酶的浓缩染色质。CHMP1 将 PcG 蛋白 BMI1 招募到这些浓缩染色质区域，在非洲爪蟾胚胎 PcG 检测中，它与共表达的 Pcl 协同作用。斯托弗等人（2001）得出结论，CHMP1 在细胞核内稳定的基因沉默中发挥作用。

霍华德等人（2001）发现 CHMP1 的细胞质形式以点状不对称模式定位，以微管组织中心为中心，并与早期内体标记共定位。差异提取表明细胞质 CHMP1 通过离子相互作用与膜结合。酵母 2-杂交筛选和体外结合测定表明细胞质 CHMP1 与 SKD1 相互作用（VPS4B; 609983）。CHMP1 的过度表达会扩张内体区室并破坏几种内体标记物的正常分布。酿酒酵母 Chm1（CHMP1 的同源物）的缺失会导致羧肽酶 S 和 Y 的分选缺陷以及异常多层前液泡区室的产生。霍华德等人（2001）得出结论，CHMP1 参与囊泡贩运。

曾等人（2006）对人类 ESCRT-III 成分（包括 CHMP1A）进行了系统的酵母 2 杂交分析。与大多数 CHMP 一样，CHMP1A 与 VPS4A（609982）相互作用。CHMP1A 还与 SUMO（参见 SUMO1；601912）结合酶 UBE2I（601661）相互作用，并且似乎是连接 CHMP1A、CHMP4B（610897）和 CHMP5（610900）与 UBE2I、SUMO1、PIAS2（603567）和 HIPK2（606868）的网络的一部分，所有这些参与核素化过程。

Bajorek 等人使用酵母 2-杂交筛选，然后进行共免疫沉淀和蛋白质结合测定（2009）发现人类 IST1（616434）与多种 ESCRT 蛋白相互作用，包括 CHMP1A 和 CHMP1B，以及 VPS4A 和 VPS4B。IST1 直接结合 CHMP1，并且与 IST1 一样，CHMP1 具有结合 VPS4 MIT 域的 C 端 MIM 元件。HeLa 细胞中 IST1 或 CHMP1 的缺失会阻止 VPS4 在胞质分裂过程中募集至中体并阻止细胞分裂。延时成像显示，IST1 缺失导致分裂细胞在脱落阶段停滞。细胞通过中间体保持连接在一起，然后最终重新凝聚成具有多个细胞核的单个细胞。巴约雷克等人。

▼ 基因结构

斯科特等人（1996）发现 PRSM1 基因的第一个外显子富含 72% GC，包含 34 个 CpG 二核苷酸，并且似乎位于 CpG 岛内。

▼ 测绘

通过对体细胞杂交体的分析，Halila 等人。Scott等人（1992）将CHMP1基因定位到16号染色体长臂的端粒区域（1996）将 CHMP1 基因定位到染色体 16q24.3。

▼ 分子遗传学

Mochida 等人通过连锁分析和常染色体隐性遗传脑桥小脑发育不全 8 型（PCH8; 614961）家族的候选基因测序（2012）在 CHMP1A 基因中发现了 2 个不同的纯合突变（164010.0001 和 164010.0002）。该表型的特点是严重的精神运动迟缓、运动异常、肌张力减退、痉挛和不同程度的视觉缺陷。脑部 MRI 显示脑桥小脑发育不全，小脑叶相对保留，脑白质减少，胼胝体变薄。与对照相比，患者来源的细胞系的倍增时间严重受损，表明细胞增殖存在缺陷。患者细胞的定量 PCR 分析显示 BMI1 靶标 INK4A 异常高表达（参见 CDKN2A，600160），与对照相比，BMI1 与 INK4A 启动子的结合减少，表明该 CDKN2A 亚型的抑制作用被解除。INK4A 是干细胞增殖的负调节因子。BMI1 与 ARF 启动子的结合不受影响。持田等人（2012）指出了 CHMP1A 突变个体和 Bmi1 缺陷小鼠之间大脑形态的相似之处，即小脑发育不全。研究结果表明，CHMP1A 作为细胞质信号和 BMI1 介导的染色质修饰之间的联系，调节中枢神经系统祖细胞的增殖（2012）指出了 CHMP1A 突变个体和 Bmi1 缺陷小鼠之间大脑形态的相似之处，即小脑发育不全。研究结果表明，CHMP1A 作为细胞质信号和 BMI1 介导的染色质修饰之间的联系，调节中枢神经系统祖细胞的增殖（2012）指出了 CHMP1A 突变个体和 Bmi1 缺陷小鼠之间大脑形态的相似之处，即小脑发育不全。研究结果表明，CHMP1A 作为细胞质信号和 BMI1 介导的染色质修饰之间的联系，调节中枢神经系统祖细胞的增殖。

▼ 动物模型

持田等人（2012）发现，与对照相比，斑马鱼中基于吗啉基的 Chmp1a 敲低导致小脑和前脑体积减少，这可以通过表达野生型 Chmp1a 来部分挽救。这些斑马鱼的表型与 Bmi1 敲除后的斑马鱼的表型相似，支持 Chmp1a 和 Bmi1 之间的联系。在 Chmp1a 敲低模型中，内部颗粒和分子层比浦肯野细胞受到更严重的影响，这与在 CHMP1A 突变的人类中观察到的相对保存的叶相一致。

▼ 等位基因变异体（2 个选定示例）：

.0001 脑桥小脑发育不全，8 型
CHMP1A，GLN30TER

Mochida 等人在 2 个患有 8 型脑桥小脑发育不全（PCH8; 614961）的波多黎各家庭受影响成员中（2012）鉴定了 CHMP1A 基因外显子 3 中的纯合 88C-T 转换，导致 gln30 到 ter（Q30X）取代。通过连锁分析和候选基因测序发现了突变。单倍型分析表明存在创始人效应。在患者来源的细胞中未发现 CHMP1A 蛋白。与对照相比，患者来源的细胞系的倍增时间严重受损，表明细胞增殖存在缺陷。INK4A（干细胞增殖的负调节因子）的表达也增加（参见 CDKN2A；600160）。

.0002 脑桥小脑发育不全，8 型
CHMP1A，IVS2AS，GA，-13

Mochida 等人在秘鲁血统 PCH8（614961）的 3 名近亲家庭成员中（2012）在 CHMP1A 基因的内含子 2 中发现了一个纯合的 G 到 A 的转变，产生了一个异常的剪接受体位点，导致剪接的 mRNA 产物中插入了 11 bp。在 281 个正常对照样本或几个大型对照数据库中未发现该突变。在患者来源的细胞中未发现正常的 CHMP1A mRNA 转录物或蛋白质。与对照相比，患者来源的细胞系的倍增时间严重受损，表明细胞增殖存在缺陷。INK4A（干细胞增殖的负调节因子）的表达也增加（参见 CDKN2A，600160）。