OPA 相互作用蛋白 5; 开放IP5

  • MIS18 动粒蛋白 B:MIS18B
  • MIS18,S. Pombe,同源物,B
  • MIS18-β

HGNC 批准的基因符号:OIP5

细胞遗传学位置:15q15.1 基因组坐标(GRCh38):15:41,309,273-41,332,591(来自 NCBI)

▼ 说明

MIS18A(618137)、MIS18B(OIP5) 和 MIS18 结合蛋白-1(MIS18BP1;618139) 形成 MIS18 复合物。MIS18 介导新合成的着丝粒蛋白 A(CENPA; 117139) 加载到着丝粒(Fujita et al., 2007)。

▼ 克隆与表达

淋病奈瑟菌混浊相关(Opa) 蛋白是参与淋球菌粘附和侵入人体细胞的外膜蛋白家族。Opa 表达似乎是淋球菌疾病所必需的。Williams 等人使用酵母 2-杂交系统以淋病奈瑟菌 Opa 蛋白为诱饵筛选 HeLa 细胞 cDNA 文库(1998) 鉴定了编码 Opa 相互作用蛋白 1(OIP1 或 TRIP6;602933)、OIP2(606019)、OIP3(PK3;179050)、OIP4(PRAME;606021)和 OIP5 的部分 cDNA。部分 OIP5 cDNA 编码预测的 231 个氨基酸肽,该肽可能是较长蛋白质的 C 末端。OIP5 包含一簇碱性残基和一个半胱氨酸基序。

通过在数据库中搜索粟酒裂殖酵母 Mis18 的直系同源物,Fujita 等人(2007) 鉴定了人类 MIS18A 和 MIS18B,他们分别将其称为 MIS18-α 和 MIS18-β。作者还在其他哺乳动物和鸡中鉴定出了 2 个 Mis18 直向同源物,而在鱼、青蛙和黑粉菌黑粉菌中只鉴定出了 1 个直向同源物。在线虫、果蝇或酿酒酵母中未发现 Mis18 直向同源物。Mis18 直向同源物均具有包含半胱氨酸和甘氨酸残基的保守基序,该基序在每个蛋白质中重复两次,以及 1 个保守酪氨酸。人 MIS18-β 与人 MIS18-α 具有 26% 的氨基酸同一性。免疫印迹分析在 HeLa 细胞中检测到内源性 29-kD 蛋白质。免疫荧光分析显示,MIS18-β 定位于转染的 HeLa 细胞的末期 G1 着丝粒。

▼ 测绘

Gross(2018) 根据 OIP5 序列(GenBank BC015050) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 OIP5 基因对应到染色体 15q15.1。

▼ 基因功能

Fujita 等人使用质谱、免疫沉淀以及酵母 2 和 3 杂交分析(2007) 发现人类 MIS18-α、MIS18-β 和 MIS18BP1 形成 MIS18 复合物。免疫荧光分析证实,所有 3 种蛋白质以细胞周期依赖性方式共定位于 HeLa 细胞的着丝粒上。共定位发生在后期/末期开始的有丝分裂退出期间,并且蛋白质在 G1 早期保持相关。对粟酒裂殖酵母 Mis18 蛋白的分析也显示着丝粒定位与人类 MIS18 相似。HeLa 细胞中 RNA 干扰介导的敲低分析表明,人类 MIS18 复合物对于中期排列和正确的染色体分离至关重要。3 个 MIS18 蛋白的着丝粒定位对于随后从头合成的 CENPA 的招募至关重要。突变分析表明,MIS18-α 的保守基序是 MIS18 蛋白的正确定位和功能所必需的。组蛋白脱乙酰酶的抑制以剂量依赖性方式增强了 MIS18 耗尽的细胞中新合成的 CENPA 的募集,这表明着丝粒组蛋白在 CENPA 沉积在着丝粒上之前需要被乙酰化。此外,MIS18-α、MIS18-β 和 MIS18BP1 在着丝粒定位方面相互依赖。敲低 3 种 MIS18 蛋白中的任何一种都会消除新合成的 CENPA 的着丝粒募集,随后出现染色体错位、后期错误分离和间期微核等缺陷。组蛋白脱乙酰酶的抑制以剂量依赖性方式增强了 MIS18 耗尽的细胞中新合成的 CENPA 的募集,这表明着丝粒组蛋白在 CENPA 沉积在着丝粒上之前需要被乙酰化。此外,MIS18-α、MIS18-β 和 MIS18BP1 在着丝粒定位方面相互依赖。敲低 3 种 MIS18 蛋白中的任何一种都会消除新合成的 CENPA 的着丝粒募集,随后出现染色体错位、后期错误分离和间期微核等缺陷。组蛋白脱乙酰酶的抑制以剂量依赖性方式增强了 MIS18 耗尽的细胞中新合成的 CENPA 的募集,这表明着丝粒组蛋白在 CENPA 沉积在着丝粒上之前需要被乙酰化。此外,MIS18-α、MIS18-β 和 MIS18BP1 在着丝粒定位方面相互依赖。敲低 3 种 MIS18 蛋白中的任何一种都会消除新合成的 CENPA 的着丝粒募集,随后出现染色体错位、后期错误分离和间期微核等缺陷。和MIS18BP1在着丝粒定位方面相互依赖。敲低 3 种 MIS18 蛋白中的任何一种都会消除新合成的 CENPA 的着丝粒募集,随后出现染色体错位、后期错误分离和间期微核等缺陷。和MIS18BP1在着丝粒定位方面相互依赖。敲低 3 种 MIS18 蛋白中的任何一种都会消除新合成的 CENPA 的着丝粒募集,随后出现染色体错位、后期错误分离和间期微核等缺陷。

纳尔迪等人(2016) 发现人类 MIS18A 和 MIS18B 通过其保守的 C 端卷曲螺旋结构域相互作用形成异四聚体。卷曲螺旋结构域足以介导 MIS18A 和 MIS18B 的同源二聚化和异源多聚化。异四聚体的形成是与 MIS18BP1 相互作用和 MIS18 复合物着丝粒定位所必需的。MIS18A 和 MIS18B 单独或一起,通过其卷曲螺旋结构域直接与染色质组装因子 HJURP(612667) 相互作用。梯度沉降和 HEK293T 细胞体内分析证实,MIS18A-MIS18B 复合物通过直接结合 HJURP 的着丝粒靶向结构域将 HJURP 招募到着丝粒,并将 CENPA 沉积在中心体。HJURP 的结合破坏了 MIS18A-MIS18B 异四聚体,将其还原为异二聚体。对 HeLa 细胞的研究表明,一旦 MIS18A-MIS18B 复合物在末期末期与着丝粒结合,它就不会主动周转并且不会被替换,直到 HJURP 结合破坏该复合物并将其从着丝粒中移除。活细胞成像显示,CENPA 水平在各代之间保持相对恒定,因为相对于现有 CENPA 的数量,新的 CENPA 沉积在每个细胞周期中。对过表达 MIS18A-MIS18B 的 U2OS 细胞着丝粒处存在的 CENPA 量的评估表明,MIS18 的可用性决定了每个细胞周期加载的 CENPA 量。它不会主动更新,也不会被替换,直到 HJURP 结合破坏了复合物并将其从着丝粒中移除。活细胞成像显示,CENPA 水平在各代之间保持相对恒定,因为相对于现有 CENPA 的数量,新的 CENPA 沉积在每个细胞周期中。对过表达 MIS18A-MIS18B 的 U2OS 细胞着丝粒处存在的 CENPA 量的评估表明,MIS18 的可用性决定了每个细胞周期加载的 CENPA 量。它不会主动更新,也不会被替换,直到 HJURP 结合破坏了复合物并将其从着丝粒中移除。活细胞成像显示,CENPA 水平在各代之间保持相对恒定,因为相对于现有 CENPA 的数量,新的 CENPA 沉积在每个细胞周期中。对过表达 MIS18A-MIS18B 的 U2OS 细胞着丝粒处存在的 CENPA 量的评估表明,MIS18 的可用性决定了每个细胞周期加载的 CENPA 量。

Spiller 等人通过 HeLa 细胞中的表达分析(2017) 表明 MIS18BP1 的 N 末端区域足以与 MIS18A-MIS18B 直接相互作用形成 MIS18 复合物。体外测试证实,MIS18A 的 MeDiY 结构域(而不是 MIS18B 的 MeDiY 结构域)直接与 MIS18BP1 的 N 末端区域相互作用。然而,MIS18A-MIS18B MeDiY 异二聚体比单独的 MIS18A MeDiY 更牢固地结合 MIS18BP1,表明 MIS18A MeDiY 在 MIS18B MeDiY 存在的情况下与 MIS18BP1 进行额外的接触,或者 MIS18B MeDiY 增强了 MIS18A MeDiY 与 MIS18BP1 的结合。作者确定,4 个 MIS18A 拷贝和 2 个 MIS18B 拷贝形成异六聚体,该异源六聚体结合 2 个 MIS18BP1 拷贝,形成异源八聚体 MIS18 复合物。MIS18A-MIS18B异六聚体由通过MIS18A和MIS18B的C端α螺旋结构域形成的异三聚体组装而成,然后通过MeDiY二聚化界面组装成异六聚体,这也是结合MIS18BP1的2个拷贝形成MIS18异八聚体以及CENPA在着丝粒处沉积所必需的。MIS18BP1 N 端区域内的两个共有 CDK1(116940) 磷酸化位点直接参与 MIS18A-MIS18B 结合,表明 MIS18 复合物组装和着丝粒定位可能由 CDK1 以细胞周期依赖性方式调节。这也是结合 MIS18BP1 的 2 个拷贝以形成 MIS18 异源八聚体以及 CENPA 在着丝粒处沉积所必需的。MIS18BP1 N 端区域内的两个共有 CDK1(116940) 磷酸化位点直接参与 MIS18A-MIS18B 结合,表明 MIS18 复合物组装和着丝粒定位可能由 CDK1 以细胞周期依赖性方式调节。这也是结合 MIS18BP1 的 2 个拷贝以形成 MIS18 异源八聚体以及 CENPA 在着丝粒处沉积所必需的。MIS18BP1 N 端区域内的两个共有 CDK1(116940) 磷酸化位点直接参与 MIS18A-MIS18B 结合,表明 MIS18 复合物组装和着丝粒定位可能由 CDK1 以细胞周期依赖性方式调节。