蛋白激酶，赖氨酸缺乏 3； WNK3

PRKWNK3
KIAA1566

HGNC 批准的基因符号：WNK3

细胞遗传学定位：Xp11.22 基因组坐标（GRCh38）：X:54,192,823-54,358,900（来自 NCBI）

▼ 描述

“无赖氨酸”（WNK）激酶家族的成员，例如 WNK3，是丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶，它们在子结构域 II 中缺乏几乎不变的催化赖氨酸，这对于在催化位点结合 ATP 非常重要。相反，这些激酶在子域 I 中有一个保守的赖氨酸，被认为可以提供此功能（Holden 等，2004）。

▼ 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）获得了部分 WNK3 cDNA 克隆，他们将其命名为 KIAA1566。3素数 UTR 包含 Alu 元素。RT-PCR ELISA 检测到成人全脑、肝脏、肾脏、睾丸、卵巢、胎儿肝脏和所有受检查的特定成人大脑区域中 WNK3 表达最高。在胎儿脑中表达较低，在成人心脏、肺、骨骼肌、脾和胰腺中未检测到。

Holden 等人通过巢式长程 PCR，然后对胎儿大脑 cDNA 文库进行 5-prime 和 3-prime RACE（2004）克隆了全长WNK3。推导的 1,800 个氨基酸蛋白的计算分子量为 198 kD，并且与其他 WNK 蛋白共享 3 个保守区（CR）。CR1 在 N 末端覆盖约 400 个氨基酸，包含激酶结构域、假定的催化 lys159 和一个自抑制结构域。CR2 包含一个保守的 22 个氨基酸基序和 2 个潜在的卷曲螺旋结构域。CR3 包含一个 81 个氨基酸片段和一个卷曲螺旋结构域。霍尔顿等人（2004）鉴定了 2 个 WNK3 剪接变体，其中一个利用替代的外显子 18 剪接位点，另一个缺乏外显子 22。外显子 18 剪接变体，指定为外显子 18b，以将其与更多 5 素外显子 18a 剪接区分开来地点，在蛋白质中添加 47 个氨基酸。PCR 使用成人脑、肺、肾、肝、胰腺和胎盘以及胎儿脑、肺和肾中的外显子 18a 检测转录本。在其他组织中检测到的水平非常低。仅在成人和胎儿大脑中检测到利用外显子 18b 的转录本。除成人骨骼肌外，在所有检查的成人和胎儿组织中均检测到缺乏外显子 22 的转录物，并且含有外显子 22 的转录物存在于成人脑、肾、肝和胰腺以及一些胎儿组织中。

与 Wnk1（605232）和 Wnk4（601844）不同，Rinehart 等人（2005）发现 Wnk3 在整个小鼠肾单位中表达，主要在细胞间连接处。

通过原位杂交，Kahle 等人（2005）发现Wnk3在小鼠海马、齿状回、视上核和视交叉上核以及蓝斑中表达显着，而在皮质层以及丘脑和下丘脑核中Wnk3表达较低。Wnk3 与 Nkcc1（SLC12A2; 600840）、Kcc1（SLC12A4; 604119）和 Kcc2（SLC12A5; 606726）共定位于多种 Cl（-）转运上皮细胞和表达离子型 GABA（A）受体的神经元中（参见 GABRA1; 137160）海马体、小脑、大脑皮层和网状激活系统。

▼ 基因功能

Rinehart 等人通过在非洲爪蟾卵母细胞中共表达人 WNK3 与大鼠 SLC12A 阳离子协同转运蛋白家族 cDNA（2005）发现 WNK3 激活的转运由 Na-K-2Cl 协同转运蛋白 Nkcc2（SLC12A1; 600839）和 Na-Cl 协同转运蛋白 Ncc（SLC12A3; 600968）介导。相反，在激酶失活状态下，WNK3 是 Nkcc2 和 Ncc 活性的有效抑制剂。WNK3 通过改变这些转运蛋白在质膜上的表达来调节它们的活性。野生型 WNK3 增加，激酶失活的 WNK3 减少，Nkcc2 在 2 个苏氨酸残基处磷酸化，这是加压素介导的质膜易位和 Nkcc2 激活所需的。

通过在非洲爪蟾卵母细胞中的表达，Kahle 等人（2005）表明激酶活性 Wnk3 通过 Nkcc1 增加 Cl- 流入，并通过 Kcc1 和 Kcc2 抑制 Cl- 排出；激酶失活的 Wnk3 具有相反的效果。这些效应是通过改变其下游靶标的磷酸化和表面表达以及绕过激活这些转运蛋白所需的改变张力的正常要求而产生的。卡勒等人（2005）得出结论，WNK3 可以通过对进入和退出途径的相反作用来调节细胞内 Cl- 水平，并且 WNK3 是在渗透压和调节期间维持细胞体积所必需的 Cl-/体积传感机制的一部分GABA 神经传递。

杨等人（2007）指出 WNK1、WNK4 和肾脏特异性 WNK1 同工型相互作用来调节 SLC12A3 活性，表明 WNK 形成信号复合物。他们发现人类 WNK3 与啮齿动物 Wnk1 和 Wnk4 相互作用来调节培养的肾细胞和非洲爪蟾卵母细胞中的 SLC12A3。卵母细胞中 SLC12A3 的调节源于 WNK3 和 Wnk4 之间的拮抗作用。Wnk4 中的 II 型假性醛固酮增多症（PHA2B；614491）相关突变对模仿 WNK3 过量的野生型 Wnk4 产生显性失活效应。

▼ 基因结构

Holden 等人（2004）确定 WNK3 基因包含 24 个外显子，跨度 165 kb。5-prime UTR 位于前 2 个外显子内，由 23.9 kb 内含子分隔。外显子 1 位于 CpG 岛内，起始蛋氨酸密码子位于外显子 2 中。

▼ 测绘

国际辐射混合定位联盟将 WNK3 基因定位到 X 染色体（SGC31719）。

霍尔顿等人（2004）将 WNK3 基因定位到染色体 Xp11.22。WNK3 的 5 素末端位于 FGD1（300546） 3 素末端下游 87.5 kb。旁系同源基因对 FGD3（617554）和 WNK2（606249）位于染色体 9q22.31 的同线区域；然而，在祖先基因组序列复制后，几个额外的小基因似乎已丢失或插入到 FGD1 和 WNK3 旁系同源物之间。