内着丝粒蛋白; INCENP

HGNC 批准的基因符号：INCENP

细胞遗传学位置：11q12.3 基因组坐标（GRCh38）：11:62,124,011-62,153,169（来自 NCBI）

▼ 说明

在哺乳动物细胞中，已描述了两大类着丝粒相互作用蛋白：组成型结合着丝粒蛋白和“过客”或瞬时相互作用蛋白（Choo 评论，1997）。组成蛋白包括 CENPA（着丝粒蛋白 A；117139）、CENPB（117140）和 CENPC1（117141）。“过客蛋白”一词涵盖了在细胞周期特定阶段定位于着丝粒的广泛蛋白质集合（Earnshaw 和 Mackay，1994）。其中包括 CENPE（117143）；麦考克（604538）；小孩子（603213）；细胞质动力蛋白（例如，600112）；剪辑（例如，179838）；和 CENPF/核分裂激素（600236）。内部着丝粒蛋白（INCENPs）（Earnshaw 和 Cooke, 1991），过客蛋白组的最初成员，在有丝分裂的早期阶段，它们显示出沿着染色体的广泛定位，但随着细胞周期进入中期中期，逐渐集中在着丝粒上。在末期，蛋白质位于细胞间桥的中体内，在胞质分裂后被丢弃（Cutts et al., 1999）。

▼ 克隆与表达

卡茨等人（1999）指出INCENP 蛋白最初是在鸡细胞中鉴定的（Mackay 和Earnshaw, 1993），同源物已在非洲爪蟾和小鼠中分离出来。这些蛋白质由双联体组成，该双联体由同一 INCENP 基因的长产物和短产物组成，这些产物由可变剪接产生。INCENP 的结构分析揭示了 Cdc2 激酶（116940）、MAP 激酶（参见 176872）、N-糖基化、核定位信号和许多其他潜在磷酸化位点的多个假定靶点。

▼ 基因功能

麦凯等人（1998）发现在哺乳动物细胞培养物中鸡 INCENP 的截短突变体和嵌合 CENPB:INCENP 蛋白的过度表达破坏了中期染色体排列和胞质分裂的完成。

INCENP 与进化上保守的 Aurora B 激酶家族形成复合物（参见 604970）。INCENP-Aurora 复合体有助于协调有丝分裂过程中的染色体分离、纺锤体行为和胞质分裂。INCENP-Aurora 在中期与动粒相关，在后期与纺锤体微管相关。Pereira 和 Schiebel（2003）证明保守的磷酸酶 CDC14（参见 603504）可调节酵母 INCENP-Aurora 复合物 Sli15-lpl1。CDC14 使 Sli15 去磷酸化，从而将复合物导向纺锤体。分离酶（604143）激活 CDC14 足以实现 Sli15 去磷酸化和重新定位。CDC14 不仅调节有丝分裂退出，还通过 Sli15-lpl1 调节纺锤体中区组装。

穆西奥等人（2004）发现用反义寡核苷酸抑制 INCENP、ZWINT（609177）和 ZW10（603954）会导致出现有丝分裂细胞，其特征是着丝粒分离、染色体非整倍性和微核形成。通过原子力显微镜分析，染色体形态与罗伯茨综合征（268300）染色体相似。

雷斯尼克等人（2006）发现影响果蝇 Incenp 的突变深刻影响了减数分裂 I 和 II 中的染色体分离，至少部分是由于减数分裂 I 中姐妹染色单体过早分离。Incenp 结合 Mei-S332，它是 Shugoshin 内聚家族的成员保护蛋白（参见 609168），并且被 Aurora B 磷酸化不良的 Mei-S332 突变体在着丝粒定位方面存在缺陷。结果表明，含有 Incenp 的染色体过客蛋白复合物参与调节 Mei-S332 定位，从而控制减数分裂中姐妹染色单体的凝聚力。

Campbell 和 Desai（2013）表明，对芽殖酵母染色体过客复合物（CPC）的 Sli15 亚基进行工程截断，消除了与内部着丝粒的关联，但仍然支持有丝分裂和减数分裂期间正确的染色体分离。截短的 Sli15 抑制内部着丝粒靶向蛋白 Bir1（survivin; 603352）、Nbl1（borealin; 609977）、Bub1（602452）和 Sgo1（609168）的缺失表型。与野生型 Sli15 不同，截短的 Sli15 定位于前期纺锤体微管。通过阻止 Cdk1（116940）磷酸化将全长 Sli15 过早靶向微管也抑制了 Bir1 缺失的可行性。Campbell 和 Desai（2013）得出结论，通过在染色质或微管上聚集来激活 Aurora B 激酶足以实现染色体生物定向。

▼ 测绘

国际辐射混合测绘联盟将 INCENP 基因定位到 11 号染色体（SHGC-64076）。

▼ 动物模型

卡茨等人（1999）使用同源重组创建了 Incenp 基因座被破坏的转基因小鼠。杂合子小鼠在表型上与其野生型同窝小鼠没有区别。杂合子杂交没有产生活产纯合 Incenp 破坏的后代，表明早期致死性。第 3.5 天受影响的植入前胚胎含有形态异常的大细胞，这些细胞无法完全发育出囊胚腔，也无法在子宫内或培养物中茁壮成长。受影响胚胎的染色质和微管蛋白免疫细胞化学染色显示高有丝分裂指数，没有可辨别的中期或后期，完全没有中间体，微核形成，具有大染色体补体的形态不规则大核，多极有丝分裂构型，双核细胞，核间桥，以及异常的纺锤捆扎。作者假设该表型与微管动力学调节缺陷一致，微管动力学调节缺陷严重影响染色体分离，导致染色质质量解析不佳、核分裂异常和核间桥形成。后者的发生可能会形成物理屏障，从而阻止胞质分裂。