驱动蛋白家族,成员 15; KIF15
- 驱动蛋白样蛋白 2;KLP2
- 类驱动蛋白 7;KNSL7
- NY-BR-62
HGNC 批准的基因符号:KIF15
细胞遗传学位置:3p21.31 基因组坐标(GRCh38):3:44,761,794-44,868,687(来自 NCBI)
▼ 说明
KIF15 是一种分子马达,参与中期的双极纺锤体组装和中心体分离(Tanenbaum 等,2009)。
▼ 克隆与表达
Sueishi 等人使用 KI67(MKI67;176741)的 N 端叉头相关结构域作为 HeLa 细胞 cDNA 文库的酵母 2 杂交筛选中的诱饵(2000) 克隆了 KIF15,他们将其称为 KLP2。推导的 1,388 个氨基酸蛋白具有 N 端驱动蛋白样运动结构域,随后是卷曲螺旋区域和 C 端亮氨酸拉链基序。KLP2 与爪蟾 Klp2 具有 53% 的氨基酸同一性。有丝分裂 HeLa 细胞的免疫组织化学分析显示,KLP2 在间期定位于中心体,并且在前期到中期期间主要定位于从纺锤体极发出的有丝分裂纺锤体。在后期,KLP2 以点状模式定位于纺锤体的赤道区域。有丝分裂 HeLa 细胞提取物的蛋白质印迹分析检测到 KLP2 的表观分子质量为 160 kD。
艾斯科娃等人(2014) 发现,在人类细胞中,荧光标记的 KIF15 定位于细胞质,偶尔定位于质膜、点状细胞质结构和微管。
Sleiman 等人使用 BrainSpan 发育转录组的数据(2017) 观察到 KIF15 在产前多个区域的表达,从受孕后 8 周开始,到产后 1 个月逐渐减少。利用 BioGPS 数据,作者还检测了造血细胞中的表达,包括 CD34+ 和 CD105+ 细胞。
▼ 测绘
Hartz(2017) 根据 KIF15 序列(GenBank AB035898) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 KIF15 基因对应到染色体 3p21.31。
▼ 生化特征
克莱诺特等人(2014) 以 2.7 埃分辨率展示了 KIF15 运动域和连接器区域的晶体结构。KIF15 运动结构域显示出典型的驱动蛋白折叠,具有 8 链 β 片层,每侧被 3 个主要 α 螺旋包围。在存在缓慢水解的 ATP 类似物的情况下,KIF15 对 α 微管蛋白(参见 602529)和 β 微管蛋白(TUBB;191130)表现出相当的亲和力,表明 1 个 KIF15 运动结构域与 1 个 α 和 β 微管蛋白异二聚体结合。
▼ 基因功能
Sueishi 等人在体外结合测定中使用重组蛋白(2000) 证实 KLP2 与 KI67 的叉头相关结构域相互作用。突变分析表明,KLP2 C 末端附近的一个结构域与 KI67 相互作用。同步有丝分裂 HeLa 细胞提取物引起 KLP2 该区域的磷酸化,表明磷酸化的 KLP2 与 KI67 相互作用。有丝分裂纺锤体的破坏导致染色质相关的 KLP2 重新定位到有丝分裂染色体上的点。末石等人(2000) 指出,非洲爪蟾 Klp2 是有丝分裂非洲爪蟾卵提取物中中心体分离和维持纺锤体双极性所需的正端定向驱动蛋白样马达。
双极主轴组件由微管电机 EG5(KIF11; 148760) 驱动,它可以将反平行微管滑动分开以驱动中心体分离。Tanenbaum 等人使用 HeLa 和 U2OS 人类骨肉瘤细胞(2009) 发现,虽然在 EG5 存在的情况下 KIF15 对于纺锤体组装不是必需的,但 KIF15 的过度表达在没有 EG5 活性的情况下恢复了大多数纺锤体组装功能。在EG5抑制的U2OS细胞中,KIF15未能在前期分离中心体,这表明KIF15在核膜破裂后特异性发挥作用,并且KIF15不能复制EG5依赖性中心体分离的早期阶段。塔南鲍姆等人(2009) 发现 KIF15 的 C 端亮氨酸拉链与 TPX2(605917) 结合,在没有 EG5 的情况下,TPX2 的耗尽会阻止 KIF15 与纺锤体结合并驱动双极纺锤体组装。塔南鲍姆等人(2009) 提出 KIF15 和 TPX2 的复合物可以交联并滑动 2 个反向平行的微管以驱动中心体分离,但前提是在前期初始 EG5 依赖性中心体分离之后。
Eskova 等人在人体细胞中使用 RNA 干扰测定(2014) 表明 KIF15 参与 α-2 整合素的内化(ITGA2; 192974)。
克莱诺特等人(2014) 发现人类 KIF15 显示出微管刺激的 ATP 酶活性。在培养的大鼠小脑神经元中敲除 Kif15 会导致神经元迁移不一致和随机。
斯特吉尔等人(2016) 在 HeLa 细胞中发现了一种自发的 EG5 突变体,无论其核苷酸状态和/或药理学抑制如何,该突变体都会紧密结合微管。这种 EG5 严格突变体通过产生微管束(KIF15 的首选底物)来激活 KIF15 依赖性纺锤体组装。此外,KIF15 对于 HeLa 细胞对 EG5 抑制剂的耐药性和维持有丝分裂进展至关重要。
▼ 分子遗传学
Sleiman 等人对一名患有 Braddock-Carey 综合征 2(BRDCS2;619981)的 2 岁沙特阿拉伯女孩进行了研究,她患有先天性血小板减少症、小头畸形和 Pierre-Robin 序列(2017) 鉴定了 KIF15 基因中无义突变的纯合性(R501X; 617569.0001)。该突变与家族中的疾病分离,并且在公共变异数据库中未发现。在源自先证者的细胞系中进行的实验表明,该变异导致 KIF15 功能丧失。
▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):
.0001 布拉多克-凯里综合征 2(1 名患者)
KIF15、ARG501TER
Sleiman 等人对一名患有 Braddock-Carey 综合征 2(BRDCS2;619981)的 2 岁沙特阿拉伯女孩进行了研究,她患有先天性血小板减少症、小头畸形和 Pierre-Robin 序列(2017) 鉴定了 KIF15 基因中 c.1501C-T 转换(c.1501C-T, NM_020242.2) 的纯合性,导致 arg501-to-ter(R501X) 替换,并截短了驱动蛋白样结构域(KLP2) 以及编码的茎和 TPX2(605917) 结合 C 末端透明质酸介导的运动受体(HMMR;600936)。未受影响的近亲父母和一名未受影响的同胞对于该突变是杂合的,在另外 2 名未受影响的同胞或 NHLBI ESP 或 ExAC 数据库中未发现这种突变。