WD 重复含有蛋白 48; WDR48

  • p80
  • KIAA1449
  • USP1 相关因子 1;UAF1

HGNC 批准的基因符号:WDR48

细胞遗传学位置:3p22.2 基因组坐标(GRCh38):3:39,052,016-39,096,664(来自 NCBI)

▼ 描述

WDR48(或 UAF1)是核 USP1(603478)-WDR48 去泛素化复合物的调节成分。通过去除激活的泛素修饰,USP1-WDR48 复合物使单泛素化 FANCD2(613984) 和单泛素化 PCNA(176740) 失活,这分别是 DNA 损伤修复和跨损伤合成所必需的(Cohn et al., 2007)。

▼ 克隆和表达

Nagase 等人通过对从大小分级的胎儿脑 cDNA 文库中获得的克隆进行测序,(2000)克隆了 WDR48,他们将其称为 KIAA1449。预测的 607 个氨基酸蛋白与含有 trp-asp(WD) 重复序列的 77 kD 蠕虫蛋白具有 43% 的同一性。RT-PCR ELISA 检测到在睾丸和卵巢中高表达,在所有其他检查的成人和胎儿组织中检测到中等表达。在大脑内,胼胝体、尾状核和丘脑底核中表达较高,而在所有其他检查区域中表达中等。

Park 等人通过筛选可与疱疹病毒 saimiri Tip 蛋白结合的 T 淋巴细胞蛋白,然后对 Jurkat T 细胞 cDNA 文库进行免疫印迹分析、质谱分析和 PCR(2002) 克隆了全长 WDR48,他们将其称为 p80。推导的 677 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 76.2 kD。它包含 8 个潜在的 N 端 WD 重复序列和一个 C 端卷曲螺旋结构。Northern 印迹分析在所有检查的组织中检测到主要的 4.2-kb 转录物和次要的 3.0-kb 转录物。与其他组织相比,主要转录本在骨骼肌、肾脏和胎盘中的表达稍高。通过 SDS-PAGE 检测,WDR48 的表观分子量为 80 kD。免疫荧光分析将 WDR48 定位于 Jurkat T 细胞的晚期内体和溶酶体。

通过数据库分析进行映射,Nagase 等人(2000) 将 KIAA1449 基因对应到 3 号染色体。

Hartz(2013) 根据 WDR48 序列(GenBank AB40882) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 WDR48 基因对应到染色体 3p22.2。

▼ 基因功能

Park 等人使用蛋白质下拉分析和免疫沉淀分析(2002) 表明 WDR48 的 N 末端与 Tip 的 N 末端富含丝氨酸的部分相互作用,而 WDR48 C 末端介导溶酶体定位。Tip 与 WDR48 的相互作用诱导溶酶体囊泡形成,并通过 Tip 的 C 末端区域将 LCK(153390) 募集到这些溶酶体囊泡中进行降解。Tip 与 WDR48 和 LCK 的相互作用分别导致 T 细胞受体(参见 186830)和 CD4(186940) 表面表达下调,从而抑制 T 淋巴细胞信号转导。

通过质谱分析,Cohn 等人(2007) 发现 USP1 和 UAF1 形成化学计量复合物,从 HeLa 细胞核提取物中进行免疫纯化。USP1 以全长蛋白和自动切割的 N 端和 C 端片段的形式存在于复合物中,其中催化半胱氨酸框位于 N 端片段,催化组氨酸框位于 C 端片段。UAF1 显然将这两个片段桥接在一起。单独的 USP1 对单泛素化 FANCD2 或合成的单泛素化荧光底物几乎没有催化活性。然而,UAF1 的添加使 USP1 的催化活性提高了 35 倍。通过短发夹 RNA 敲低 HeLa 细胞中的 UAF1,降低了全长 USP1 和水解 USP1 的水平,导致单泛素化 FANCD2 和单泛素化 PCNA 的积累。USP1 的转录被迅速抑制,USP1 蛋白在紫外线照射下被降解,从而使单泛素化 FANCD2 在细胞内积累,从而实现有效的 DNA 损伤反应。科恩等人(2007) 指出,虽然所有 USP1 都被发现与 UAF1 形成复合物,但 UAF1 的亚组分并未与 USP1 结合,这表明有额外的细胞功能。

Cote-Martin 等人使用串联亲和蛋白纯化与质谱联用(2008) 表明,肛门生殖器而非皮肤的人乳头瘤病毒 E1 解旋酶菌株与 WDR48 相互作用。共定位分析表明,E1 以依赖于 E1 核定位信号的方式将 WDR48 从细胞质重新分配到细胞核。科特·马丁等人(2008) 提出 E1 与 WDR48 的相互作用是有效维持未分化角质形成细胞中病毒附加体所必需的。

通过使用 HeLa 细胞的免疫沉淀分析和蛋白质下拉分析,Kee 等人(2010) 发现 WDR20(617741) 与 USP12(603091) 和 UAF1 相互作用。WDR20 单独与 USP12 和 UAF1 相互作用,并且 WDR20 与 UAF1-USP12 去泛素化复合物之间的相互作用更强。重组 WDR20(而非不能结合 USP12 和 UAF1 的 WDR20 突变体)显着刺激了 UAF1-USP12 复合物的去泛素化活性。WDR20 没有与 UAF1-USP12 形成稳定的复合物,而是似乎与 UAF1-USP12 短暂相互作用。

▼ 生化特征

李等人(2016) 解析了单独的人 USP12、与 UAF1 的复合物以及与 UAF1 和 WDR20 的复合物的晶体结构。USP12 单独采用了规范的右手 USP 折叠,由手指、拇指和手掌区域组成。在 USP 中,手指结构域支撑泛素的球状结构域,拇指和手掌结构域位于长而窄的催化裂口两侧,并结合延伸的泛素尾部,将其 C 末端呈现给活性位点半胱氨酸。UAF1 和 WDR20 在远离 USP12 催化中心的不同位点与 USP12 相互作用,并在不改变其底物亲和力的情况下增加 USP12 催化活性。UAF1 停靠在 USP12 指结构域的远端,并诱导一系列结构变化,到达 USP12 催化裂口附近的关键泛素接触环。相比之下,WDR20 β-螺旋桨结构的 3 个相邻叶片的顶面与 USP12 泛素接触环的底部结合,并直接变构优化了催化裂隙。李等人(2016) 得出结论,UAF1 和 WDR20 通过促进催化半胱氨酸的亲核攻击来增强 USP12 活性。

▼ 分子遗传学

有关 WDR48 基因变异与痉挛性截瘫之间可能关联的讨论,请参见 612167.0001。

▼ 动物模型

帕克等人(2013) 发现小鼠 Uaf1 基因的纯合破坏会导致胚胎死亡。Uaf1 +/- 小鼠是可以存活的,但它们比野生型小鼠要小,并且骨骼发育存在缺陷。此外,雄性和雌性 Uaf1 +/- 小鼠均表现出生育能力下降,这可能是由于性腺功能障碍。与野生型小鼠胚胎成纤维细胞相比,Uaf1+/-成纤维细胞的受损DNA基线水平增加,对基因毒性剂过敏,并且通过同源重组修复DNA存在缺陷。Uaf1 -/- 小鼠胚胎干细胞表现出染色体畸变和放射状形态增加,这是范可尼贫血的标志性特征(参见 227650)。Uaf1 -/- 小鼠胚胎干细胞中 Usp1 蛋白水平降低,单泛素化 Fancd2 增加;然而,

▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):

.0001 意义不明的变异体
WDR48, 3-BP DEL, 1879AAG
该变异体被归类为意义不明的变异体,因为其对痉挛性截瘫的影响尚未得到证实。

诺瓦里诺等人(2014) 在来自近亲家族(家族 910)的单个个体中,鉴定出 WDR48 基因(c.1879_1881delAAG)中 3 bp 缺失的纯合性,导致 628 位谷氨酸(E628del)缺失。标记为痉挛性截瘫-60(SPG60)。患者1岁时就诊,无法行走。最后一次检查是在 8 岁时,他处于高渗状态,但可以在支撑下行走。他有眼球震颤、髌骨增强但跟腱反射缺失、脑部 MRI 正常但周围神经病变、认知正常但有轻度学习障碍。