KAPTIN; KPTN
肌节蛋白相关蛋白 2E4；2E4
HGNC 批准的基因符号：KPTN
细胞遗传学位置：19q13.32 基因组坐标（GRCh38）：19:47,475,150-47,485,839（来自 NCBI）
▼ 说明
KPTN与丝状 (F)-肌动蛋白结合（参见102560）并定位于肌动蛋白丝的外围，表明它可能参与肌动蛋白动力学（Bearer 和 Abraham，1999）。
▼ 克隆与表达
Bearer (1992)报告称，针对人血小板蛋白KPTN产生了单克隆抗体 (MAb-2E4) ，他们将其称为 2E4，用 ATP 从 F-肌动蛋白上洗脱。使用 MAb-2E4，他们发现 2E4 定位于未分化大鼠 PC12 细胞的微管组织中心。在 NGF ( 162030 ) 分化的 PC12 细胞中，2E4 沿着神经突和生长锥重新定位。染色呈颗粒状，在最远端的片层中强烈，并且在细胞体中不存在。在胚胎鸡成纤维细胞中，2E4 定位于富含肌动蛋白丝的前缘的外围。
Bearer 和 Abraham (1999)使用 MAb-2E4 筛选从表达血小板蛋白的 HEL 细胞中生长的 cDNA 表达文库，克隆了人KPTN。转录物包含 2 个串联 ATG 起始位点，推导的 496 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 55 kD。Northern 印迹分析在人类细胞系中检测到大约 1.65 kb KPTN转录本。EST 数据库分析显示KPTN在人类婴儿和胎儿大脑、胎儿肝脏/脾脏、胎儿心脏以及小鼠乳腺中表达。免疫组织化学分析在扩散的人类血小板的最外边缘检测到KPTN 。它还定位于亚汇合胚胎鸡成纤维细胞的肌动蛋白丝的最外三分之一，但不定位于应力纤维或粘附斑块。对活化的人血小板进行蛋白质印迹分析，检测到KPTN 的表观分子质量约为 45 kD。KPTN也在鸡胚成纤维细胞、肠微绒毛和耳蜗中检测到，但在人红细胞中未检测到。胚胎鸡耳蜗的相差显微镜检测到位于静纤毛尖端的 KPTN ，在任何单个静纤毛楼梯中较高的静纤毛染色更强。
▼ 基因功能
Bearer (1992)使用体外肌动蛋白结合测定，发现来自鸡胚和 PC12 细胞的 2E4 结合兔骨骼肌 F-肌动蛋白元件的 1 端。
Bearer 和 Abraham (1999)指出KPTN结合 F-肌动蛋白的带刺末端。使用亲和层析，他们证实人KPTN结合 F-肌动蛋白并用 5 mM ATP 和 10 mM MgCl(2) 洗脱。还用去污剂和 ATP 从鸡耳蜗感觉上皮中提取 KPTN 。
在原代大鼠海马细胞中，Baple 等人(2014)发现KPTN在早期发育过程中定位于神经元生长锥，随后定位于突触后富含 F-肌动蛋白的病灶。KPTN定位于也用突触后支架蛋白SHANK2 ( 603290 ) 进行免疫染色的病灶。在 COS-7 细胞中，KPTN定位于移动成纤维细胞中的动态肌动蛋白丝。这些发现表明KPTN在神经形态发生中发挥作用。
MTOR 复合物-1（mTORC1；参见601231）在调节细胞生长以响应不同的环境信号方面发挥着核心作用。通过共免疫沉淀分析和 HEK293 细胞中的共表达，Wolfson 等人(2017)鉴定了包含KPTN、ITFG2 ( 617421 )、C12ORF66 ( 617420 ) 和 SZT2 ( 615463 )的蛋白质复合物，他们将其命名为 KICSTOR（包含KPTN、ITFG2、C12ORF66 和 SZT2 的 mTORC1 调节因子）。KICSTOR 复合物与 GATOR1 和 GATOR2 复合物相互作用，后者调节 mTORC1 激活以响应营养物质。KICSTOR 的 SZT2 组件与 GATOR1 相互作用，后者又结合 GATOR2。在缺乏任何 KICSTOR 成分的细胞中，MTORC1 信号传导对氨基酸或葡萄糖饥饿不敏感。
Gu 等人使用 HEK293 细胞(2017)发现 SAMTOR (BMT2; 617855 ) 结合 GATOR1-KICSTOR 超复合物，并且 SAMTOR-GATOR1-KICSTOR 抑制溶酶体的 MTORC1 信号传导。S-腺苷甲硫氨酸 (SAM) 与 SAMTOR 的结合会干扰 SAMTOR 与 GATOR1-KICSTOR 的结合，并允许 MTORC1 信号传导。蛋氨酸饥饿降低了 SAM 水平，促进 SAMTOR 与 GATOR1-KICSTOR 的关联并抑制 MTORC1 溶酶体信号传导。作者得出结论，SAMTOR 通过 SAM 结合感知蛋氨酸的可用性，从而将蛋氨酸的可用性与 MTORC1 信号传导联系起来。
▼ 基因结构
承载者等人(2000)确定KPTN基因包含 11 个外显子，跨度超过 3.78 kb。
▼ 测绘
使用 FISH、辐射杂交分析和 YAC 筛选Bearer 等人(2000)将KPTN基因定位到染色体 19q13.4。
▼ 分子遗传学
Baple 等人在来自 2 个近亲阿米什家庭的 4 名患有常染色体隐性遗传性智力发育障碍 41 (MRT41; 615637 )的受影响个体中(2014)鉴定了KPTN基因中的纯合截短突变(S259X；615620.0001 )。该突变是通过结合纯合性作图和全外显子组测序发现的。来自另外 2 个近亲阿米什家族的 5 名受影响个体是 S259X 复合杂合子，且KPTN基因 ( 615620.0002 )存在框内重复。所有 4 个家族均被确定为远亲，与该群落中的 2 个创始人突变一致。将突变转染到 COS-7 细胞中表明，突变蛋白不像野生型蛋白那样定位于富含 F-肌动蛋白的板状伪足，而是在不规则的核周位点积累，表明正常活性丧失。与重复突变相比，截短的蛋白质显示出更明显的形成这种积累的趋势。巴普尔等人(2014)表明突变导致KPTN功能丧失，这可能导致神经元肌动蛋白细胞骨架受损，而神经元肌动蛋白细胞骨架是神经发生过程中树突分枝或脊柱形成所需的。
Pajusalu 等人有 2 名患有 MRT41 的爱沙尼亚同胞(2015)在KPTN基因中鉴定出纯合 1-bp 重复 (c.665dupA; 615620.0003 ) ，预计会导致移码 (Gln222fs)。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。研究结果表明，这种疾病并不局限于阿米什人群。
Thiffault 等人对一名患有 MRT41 的 9 岁白人男孩进行了研究(2020)鉴定了KPTN基因中的复合杂合突变、先前鉴定的框内重复 ( 615620.0002 ) 和剪接位点突变 ( 615620.0004 )。这些突变是通过全基因组测序发现的，并通过桑格测序证实。剪接位点突变而非重复是从母亲遗传的，表明这些变异是反式的。
在 MRT41 的 2 个西班牙姐妹中，Pacio Miguez 等人(2020)在KPTN基因 ( 615620.0005 )中发现了纯合的 2-bp 重复。没有提供有关隔离的信息。
▼ 等位基因变异体（ 5 选例）：
.0001 智力发育障碍，常染色体隐性遗传 41
KPTN ,SER259TER
Baple 等人在来自 2 个近亲阿米什家族的 4 名患有常染色体隐性遗传智力发育障碍 41 (MRT41; 615637 )的患者中(2014)在KPTN基因的外显子 8 中发现了纯合的 c.776C-A 颠换，导致了 ser259 到 ter (S259X) 的取代。该突变是通过结合纯合性作图和全外显子组测序发现的，并通过桑格测序得到证实。该突变随着家族中的疾病而分离。在 560 个检查的对照染色体中鉴定出 7 个杂合携带者，在该群落中产生的等位基因频率约为 0.012。该变体也被列在外显子组变体服务器数据库中（8,285 条欧洲美洲染色体中就有 1 个）。随后在患有类似疾病的其他阿米什家族中对该基因进行筛选，发现另外 2 个家族携带复合杂合性 S259X 突变，并在外显子 8 中出现 18 bp 框内重复 (c.714_731dup; 615620.0002 )，从而导致蛋白质变化Met241_Gln246dup。该重复并未列在基因组序列数据库中，而是在 560 条阿米什对照染色体中的 1 条中发现。这 4 个核心家族被确定为远亲，表明这 2 个创始人突变被困在这个群体中。将突变转染到 COS-7 细胞中表明，突变蛋白不像野生型蛋白那样定位于富含 F-肌动蛋白的板状伪足，而是在不规则的核周位点积累，表明正常活性丧失。与重复突变相比，截短的蛋白质显示出更明显的形成这种积累的趋势。巴普尔等人(2014)表明突变导致KPTN功能丧失，这可能导致神经元肌动蛋白细胞骨架受损，而神经元肌动蛋白细胞骨架是神经发生过程中树突分枝或脊柱形成所需的。
.0002 智力发育障碍，常染色体隐性遗传 41
KPTN，18-BP DUP，NT714（dbSNP {rs1399298568}）
Baple 等人讨论了KPTN基因 (c.714_731dup)外显子 8 中的 18-bp 框内重复，该重复在常染色体隐性遗传智力发育障碍 41 (MRT41; 615637 )患者的复合杂合状态下发现(2014)，参见615620.0001。
Thiffault 等人对一名患有 MRT41 的 9 岁男孩进行了研究(2020)鉴定了KPTN基因中的复合杂合突变，即 c.714_731dup (c.714_731dup, NM_007059.2) 和内含子 3 中的 c.394+1G-A 转换 ( 615620.0004 )，预计会导致剪接异常。这些突变通过全基因组测序进行鉴定，并通过桑格测序进行确认。母亲被证明是剪接位点变体的携带者，但不是重复的，表明变体是反式的。c.714_731dup 变体以 0.05% 的等位基因频率存在于 gnomAD 数据库中，而 c.394+1G-A 变体以 0.007% 的等位基因频率存在于 gnomAD 数据库中。未进行功能研究。
.0003 智力发育障碍，常染色体隐性遗传 41
KPTN、1-BP DUP、665A
Pajusalu 等人在 2 名患有常染色体隐性智力发育障碍 41 (MRT41; 615637 )的爱沙尼亚同胞中(2015)在KPTN基因的外显子 7 中发现了纯合 1-bp 重复 (c.665dupA, NM_007059) ，预计会导致移码 (Gln222fs)。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。在 ExAC 数据库中没有找到它。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。
.0004 智力发育障碍，常染色体隐性遗传 41
KPTN、IVS3、AG、+1（dbSNP {373139784}）
讨论KPTN基因内含子 3 中的 c.394+1G-A 转换（c.394+1G-A，NM_007059.2），预计会导致剪接异常，在复合杂合状态下被鉴定为Thiffault 等人患有常染色体隐性遗传性智力发育障碍 41 (MRT41; 615637 ) 的患者(2020)，参见615620.0002。
.0005 智力发育障碍，常染色体隐性遗传 41
KPTN、2-BP DUP、NT597
Pacio Miguez 等人在 2 名患有常染色体隐性智力发育障碍 41 (MRT41; 615637 )的西班牙同胞中(2020)鉴定出KPTN基因中 2 bp 重复 (c.597_598dup, NM_007059.3) 的纯合性，导致移码和提前终止 (Ser200IlefsTer55)。该变体在 gnomAD 数据库中的等位基因频率为 0.000103。没有提供分离信息，也没有进行功能研究。
