钾通道相互作用蛋白 3； KCNIP3

KCHIP3
卡老年素；CSEN
DRE-拮抗剂调节剂；DREAM

HGNC 批准的基因符号：KCNIP3

细胞遗传学位置：2q11.1 基因组坐标（GRCh38）：2:95,297,347-95,386,077（来自 NCBI）

▼ 描述

KCNIP3 是一种钙依赖性转录抑制因子，在中枢神经系统、甲状腺、睾丸、胸腺和免疫细胞中高表达。它属于一组结构和功能相关的钙结合蛋白（参见 KCNIP1；604660），与 Kv4 钾通道（参见 KCND1；300281）、早老素（参见 PSEN1；104311）和下游调节元件（DRE）位点相互作用。 DNA 分别调节通道门控、内质网钙释放和钙依赖性转录（Savignac 等人总结，2010）。

▼ 克隆与表达

Buxbaum 等人利用酵母 2-hybrid 系统以 presenilin-2（PSEN2; 600759）的最后 103 个氨基酸为诱饵筛选成人大脑 cDNA 文库（1998）分离出编码钙老素的cDNA。Calsenilin 含有 4 个假定的钙结合 EF-hand 基序，并显示出与恢复蛋白家族的同源性（参见 179618）。Northern 印迹分析检测到 2.9 kb 转录物在大脑中高表达，而在所有其他检查组织中表达水平较低。Calsenilin 在转染的 COS-7 细胞中显示出弥漫性细胞质分布。calsenilin 与 presenilin-2 的共表达导致 calsenilin 重新分布到核周定位，与 presenilin-2 重叠。

强啡肽原基因（PDYN；131340）的诱导与记忆获取和疼痛过程中的中长期适应有关。Carrion 等人通过 5-prime 缺失作图和人强啡肽启动子的定点诱变（1998）证明神经母细胞瘤细胞中的基础转录和蛋白激酶 A（参见 176911）诱导的转录均受以该基因 5 素非翻译区 +40 位置为中心的 GAGTCAAGG 序列调节，该序列被命名为 DRE，意为“下游”监管要素。对人神经母细胞瘤细胞或人脑的核提取物进行的西南印迹分析和 UV 交联实验显示，大约 110 kD 的蛋白质复合物与 DRE 特异性结合。卡里恩等人（1999）分离出一种转录阻遏蛋白、DRE 拮抗剂调节剂，或 DREAM，它与 DRE 特异性结合。为了分离编码能够与 DRE 序列结合的蛋白质的 cDNA，他们使用双链 DRE 寡核苷酸作为探针筛选了人类尾状核表达文库。一个阳性 cDNA 克隆编码 284 个氨基酸的蛋白质，预测相对分子质量为 31,800。DREAM 蛋白含有 4 个 EF-hand 型钙结合结构域以及用于肉豆蔻酰化和蛋白激酶 C（参见 176960）或酪蛋白激酶 2（参见 115442）磷酸化的潜在残基。DREAM 与 VILIP 基因（600817）、海马钙素（142622）和恢复素（179618）有同源性。人体组织中的 Northern 印迹分析表明，3.0 kb DREAM 转录本在大脑、胸腺、甲状腺和睾丸中高度表达。为了分离编码能够与 DRE 序列结合的蛋白质的 cDNA，他们使用双链 DRE 寡核苷酸作为探针筛选了人类尾状核表达文库。一个阳性 cDNA 克隆编码 284 个氨基酸的蛋白质，预测相对分子质量为 31,800。DREAM 蛋白含有 4 个 EF-hand 型钙结合结构域以及用于肉豆蔻酰化和蛋白激酶 C（参见 176960）或酪蛋白激酶 2（参见 115442）磷酸化的潜在残基。DREAM 与 VILIP 基因（600817）、海马钙素（142622）和恢复素（179618）有同源性。人体组织中的 Northern 印迹分析表明，3.0 kb DREAM 转录本在大脑、胸腺、甲状腺和睾丸中高度表达。为了分离编码能够与 DRE 序列结合的蛋白质的 cDNA，他们使用双链 DRE 寡核苷酸作为探针筛选了人类尾状核表达文库。一个阳性 cDNA 克隆编码 284 个氨基酸的蛋白质，预测相对分子质量为 31,800。DREAM 蛋白含有 4 个 EF-hand 型钙结合结构域以及用于肉豆蔻酰化和蛋白激酶 C（参见 176960）或酪蛋白激酶 2（参见 115442）磷酸化的潜在残基。DREAM 与 VILIP 基因（600817）、海马钙素（142622）和恢复素（179618）有同源性。人体组织中的 Northern 印迹分析表明，3.0 kb DREAM 转录本在大脑、胸腺、甲状腺和睾丸中高度表达。他们使用双链 DRE 寡核苷酸作为探针筛选了人类尾状核表达文库。一个阳性 cDNA 克隆编码 284 个氨基酸的蛋白质，预测相对分子质量为 31,800。DREAM 蛋白含有 4 个 EF-hand 型钙结合结构域以及用于肉豆蔻酰化和蛋白激酶 C（参见 176960）或酪蛋白激酶 2（参见 115442）磷酸化的潜在残基。DREAM 与 VILIP 基因（600817）、海马钙素（142622）和恢复素（179618）有同源性。人体组织中的 Northern 印迹分析表明，3.0 kb DREAM 转录本在大脑、胸腺、甲状腺和睾丸中高度表达。他们使用双链 DRE 寡核苷酸作为探针筛选了人类尾状核表达文库。一个阳性 cDNA 克隆编码 284 个氨基酸的蛋白质，预测相对分子质量为 31,800。DREAM 蛋白含有 4 个 EF-hand 型钙结合结构域以及用于肉豆蔻酰化和蛋白激酶 C（参见 176960）或酪蛋白激酶 2（参见 115442）磷酸化的潜在残基。DREAM 与 VILIP 基因（600817）、海马钙素（142622）和恢复素（179618）有同源性。人体组织中的 Northern 印迹分析表明，3.0 kb DREAM 转录本在大脑、胸腺、甲状腺和睾丸中高度表达。DREAM 蛋白含有 4 个 EF-hand 型钙结合结构域以及用于肉豆蔻酰化和蛋白激酶 C（参见 176960）或酪蛋白激酶 2（参见 115442）磷酸化的潜在残基。DREAM 与 VILIP 基因（600817）、海马钙素（142622）和恢复素（179618）有同源性。人体组织中的 Northern 印迹分析表明，3.0 kb DREAM 转录本在大脑、胸腺、甲状腺和睾丸中高度表达。DREAM 蛋白含有 4 个 EF-hand 型钙结合结构域以及用于肉豆蔻酰化和蛋白激酶 C（参见 176960）或酪蛋白激酶 2（参见 115442）磷酸化的潜在残基。DREAM 与 VILIP 基因（600817）、海马钙素（142622）和恢复素（179618）有同源性。人体组织中的 Northern 印迹分析表明，3.0 kb DREAM 转录本在大脑、胸腺、甲状腺和睾丸中高度表达。

安等人（2000）鉴定了编码蛋白质序列的人类 EST，他们将其命名为 KCHIP3，意为“Kv 通道相互作用蛋白”。他们发现该基因在大脑中高表达，而在睾丸中表达较低。

Savignac 等人使用实时 PCR（2010）检测到小鼠骨髓和成熟 B 细胞中的 Dream 表达。对纯化 B 细胞的细胞核和细胞质提取物进行蛋白质印迹分析，结果显示四聚体 Dream 定位于细胞核和细胞质，而单体 Dream 只定位于细胞质。

▼

使用酵母 2 杂交分析的基因功能，Buxbaum 等人（1998）表明钙老素结合 presenilin-2 的最后 103 个氨基酸。Calsenilin 与培养细胞中的 presenilin-1（PSEN1; 104311）和 presenilin-2 相互作用，并调节 presenilin-2 蛋白水解产物的水平。布克斯鲍姆等人（1998）还表明钙老素结合钙。他们得出结论，钙老素可能介导野生型和突变型早老素对细胞凋亡和β-淀粉样蛋白（参见104760）形成的影响。

卡里恩等人（1999）发现，在钙刺激下，DREAM 与强啡肽原启动子的 DRE 结合的能力及其阻抑功能被阻止。EF手的突变消除了DREAM对钙的反应。除了强啡肽原启动子之外，DREAM 还抑制早期反应基因 FOS（164810）的转录。因此，DREAM 代表了第一个已知的具有 DNA 结合转录调节因子功能的钙结合蛋白。

莱斯林等人（2000）报道的研究结果表明早老素分子的 C 末端与其对钙信号传导的影响相关，表明钙老素或其下游效应子可能代表阿尔茨海默病治疗干预的可行靶标（104300）。在爪蟾卵母细胞的研究中，突变的 presenilin-1 引起潜在的致病作用，而钙老蛋白的共表达可以逆转这种作用。

Chang 等人在 SH-SY5Y 人神经母细胞瘤细胞系中使用酵母 2-杂交分析、体外蛋白质下拉测定和内源蛋白质共免疫沉淀（2007）表明 calsenilin 与 CLN3（607042）的 C 末端相互作用。全长 CLN3 或分离的 CLN3 C 末端的过表达抑制了药理学上升高的细胞内 Ca（2+）浓度引发的细胞死亡。相反，通过反义 cDNA 敲低 CLN3 会增加细胞对高 Ca（2+）触发的细胞死亡的敏感性。Ca（2+）在体外降低了calsenilin与CLN3之间的相互作用，敲低calsenilin使SH-SY5Y细胞对Ca（2+）诱导的细胞死亡不敏感。张等人（2007）得出结论，CLN3 调节钙老素介导的神经细胞死亡。

萨维尼亚克等人（2010）发现表达显性活性 Dream 突变体的转基因小鼠表现出血清 Ig 水平降低。Ig 分泌减少是转基因 B 细胞的一种内在缺陷，这种缺陷在浆细胞分化、类别转换重组或 Ig 转录方面没有受到损害。转基因 B 细胞的转录组分析表明，过度增殖的 B 细胞反应与细胞周期调节因子 Klf9（602902）的表达降低相关。脉冲追踪实验表明，Ig 产生缺陷与翻译减少有关，而不是与蛋白质降解增加有关。此外，转基因 B 细胞的翻译起始因子 Eif4g3（603929）的表达降低。萨维尼亚克等人。

▼ Mapping

Gross（2010）根据 KCNIP3 序列（GenBank AF199599）与基因组序列（GRCh37）的比对，将 KCNIP3 基因对应到染色体 2q11.1。

▼ 动物模型

程等人（2002）表明钙敏感蛋白 DREAM 是一种参与调节疼痛的转录抑制因子。Dream -/- 小鼠在急性热痛、机械痛和内脏痛模型中表现出明显的反应减弱。这些小鼠在慢性神经性疼痛和炎症性疼痛模型中也表现出疼痛行为减少。然而，Dream -/- 小鼠在运动功能或学习记忆方面没有表现出重大缺陷。缺乏 Dream 的小鼠脊髓中强啡肽原 mRNA 和强啡肽 A 肽水平升高，Dream -/- 小鼠疼痛行为的减少是通过强啡肽选择性 kappa-阿片受体介导的。因此，DREAM 似乎是疼痛处理中关键的转录抑制因子。