KH 结构域、RNA 结合、信号转导相关蛋白 3; KHDRBS3
- TSTAR
- ETOILE
- SALP
- SLM2
HGNC 批准的基因符号:KHDRBS3
细胞遗传学位置:8q24.23 基因组坐标(GRCh38):8:135,457,456-135,656,516(来自 NCBI)
▼ 说明
KHDRBS3 是一种 RNA 结合蛋白,参与选择性剪接的调节(Traunmuller et al., 2016)。
▼ 克隆与表达
维纳布尔斯等人(1999) 通过人睾丸 cDNA 文库的酵母 2 杂交筛选,将 TSTAR 鉴定为 RPM(RBMY1A1;400006) 结合蛋白。预测的346个氨基酸的多肽与SAM68(KHDRBS1;602489)密切相关,因此也属于STAR(信号转导和RNA激活)蛋白家族。
通过搜索与 SAM68 相似的序列,然后筛选人视网膜 cDNA 文库,Lee 和 Burr(1999) 克隆了 SALP 的 2 个剪接变体,他们将其命名为 SALP-α 和 -β。SALP-α cDNA 的 5 素 UTR 富含 83% GC。推导的 346 个氨基酸 SALP-α 蛋白的计算分子量为 38.8 kD。它的 N 端一半有一个嵌入 STAR 结构域的 KH 结构域,其 C 端一半有一个富含脯氨酸的序列,后面是一个富含酪氨酸的区域,其中包含一个类似于 RNA 结合蛋白的 SRGY 结构域的结构域,以及一个假定的核定位信号。推导的 271 个氨基酸的 SALP-β 蛋白缺乏 C 端富含酪氨酸的区域和核定位信号。Northern 印迹分析检测到广泛的 2。1-kb 条带可能对应于所有检查组织中的 SALP-α 和 SALP-β。脑和骨骼肌中的表达最高,胎盘、肺和肝脏中的表达最低。3.1 kb 的转录物也主要在大脑和骨骼肌中表达。蛋白质印迹分析显示 HeLa 细胞和小鼠成纤维细胞中存在内源性 55-kD SALP-α 蛋白。
通过差异显示分析,Cohen 等人(2005)发现SLM2在人和鼠脑和肾cDNA文库中高表达。RT-PCR 揭示了人肾小球上皮细胞系、分离的人肾小球和整个人肾脏中存在 SLM2。对人和鼠足细胞系的免疫荧光分析检测到细胞核中的 SLM2。人和小鼠肾切片的组织化学分析表明,SLM2 表达仅限于肾小球上皮细胞。
▼ 基因结构
维纳布尔斯等人(1999) 报道小鼠 Etoile 基因由至少 5 个外显子组成,覆盖至少 40 kb。
▼ 测绘
Venables 等人使用 TSTAR 序列搜索序列标记位点(STS) 数据库(1999) 鉴定出完美匹配 WI-30203,位于人类染色体 8q22-8q24.2 上。通过基因组序列分析,Lee 和 Burr(1999) 将 KHDRBS3 基因定位到染色体 8q24.2。
通过比较种间回交面板上 RFLP 的单倍型分布,Venables 等人(1999) 将 Etoile 基因对应到小鼠 15 号染色体上的同线性同源区域内。
▼ 基因功能
通过免疫共沉淀和突变分析,Lee 和 Burr(1999) 发现 SALP-α 和 -β 中存在的聚脯氨酸序列与磷脂酰肌醇 3-激酶(PIK3R1;171833) 的 p85 亚基的 SH3 结构域相互作用。SALP-α 中的 C 末端富含酪氨酸的区域以及 SALP-α 和 -β 的酪氨酸磷酸化抑制了相互作用。SALP-α和-β均下调共转染鸡胚成纤维细胞中SAM68的表达,并抑制细胞增殖和DNA合成速率。
科特等人(2003) 表明,包括 SLM2 在内的几种哺乳动物 RNA 结合蛋白在体内与精氨酸 N-甲基转移酶-1(PRMT1;602950) 相关并被其甲基化。
维纳布尔斯等人(2004) 采用 2 杂交筛选来鉴定与人类 TSTAR 相互作用的蛋白质。主要的相互作用蛋白是 E3 泛素连接酶 SIAH1(602212) 和 SIAH2(602213)。SIAH1 与 TSTAR 中的八肽序列结合,靶向其进行蛋白酶体依赖性降解。啮齿动物 TSTAR 直系同源物(也称为“etoile”或 SLM2)不是 SIAH1 降解的目标。然而,模仿人类 SIAH1 结合位点的小鼠 Tstar 的双氨基酸取代使小鼠 Tstar 受到 Siah1 的体内控制。Venables 等人使用小基因转染测定来检测可变剪接活性(2004) 表明,人类 TSTAR 与其啮齿动物直系同源物一样,可以影响剪接位点的选择,并且人类而非小鼠的 TSTAR 依赖性选择性剪接受到 SIAH1 的调节。纯化生殖细胞蛋白质的蛋白质印迹表明,SIAH1 蛋白质表达在减数分裂时达到峰值。在小鼠中,Tstar 在减数分裂期间与 Siah1 共表达,但在人类中,TSTAR 仅在减数分裂后强烈表达。比较序列分析表明,SIAH 介导的 TSTAR 蛋白酶体降解在灵长类动物谱系中进化。作者认为,SIAH 介导的选择性剪接下调可能是高度保守的 TSTAR 蛋白之间的重要发育差异。
通过对显微解剖的肾小球进行免疫组织化学分析,Cohen 等人(2005) 发现与对照组相比,SLM2 的表达在患有各种蛋白尿疾病的患者中上调,包括膜性肾小球肾炎和节段性肾小球硬化。在条件永生化的人足细胞中敲低 SLM2 会改变 VEGF(192240) 的剪接,导致 VEGF165(包含外显子 7 的 VEGF 同工型)的丰度减少 25%。
▼ 动物模型
特劳恩米勒等人(2016) 发现 Slm2 -/- 小鼠对新物体的探索减少。Slm2 -/- 小鼠海马 CA1 神经元显示突触后 AMPA 受体表面表达升高(参见 138248),并且有证据表明突触可塑性降低。从分子角度来看,Slm2 -/- 大脑在一些转录本中显示出剪接位点选择的变化,包括在 神经元表面蛋白-1(NRXN1; 600565)、Nrxn2(600566) 和 Nrxn3(600567) 中的选择性剪接片段 4(AS4) 处外显子的掺入增加,同时伴随着突触神经素结合伴侣的变化。Slm2 -/- 小鼠中 Nrxn1 外显子 21(AS4 的替代外显子)的杂合缺失可恢复神经元表面蛋白跨突触细胞表面相互作用、突触可塑性和探索行为。