整合素,β-1,结合蛋白,1; ITGB1BP1

  • 整合素细胞质域相关蛋白 1;ICAP1

此条目中代表的其他实体:

  • ICAP1A,已包含
  • ICAP1B,已包含

HGNC 批准的基因符号:ITGB1BP1

细胞遗传学位置:2p25.1 基因组坐标(GRCh38):2:9,403,475-9,423,569(来自 NCBI)

▼ 说明

整合素是细胞外基质和细胞表面蛋白的跨膜异二聚体受体。整合素与细胞外基质中配体的结合与细胞附着和扩散有关,进而激活各种胞质信号级联,促进细胞迁移、存活、增殖和分化。ICAP1 与 β-1 整合素(ITGB1; 135630) 的细胞质结构域相互作用(Chang 等人总结,2002)。

▼ 克隆与表达

整合素的细胞质结构域对于细胞粘附至关重要。张等人(1997) 使用酵母 2-杂交系统分离出一种新的蛋白质 ICAP1,它与 ITGB1 细胞质结构域结合。与其他整联蛋白相比,ICAP1 和 ITGB1 之间的相互作用具有高度特异性,并且需要在 ITGB1 胞质结构域的 C 端区域中发现的保守 NPXY(asn-pro-X-tyr,其中 X 是任何氨基酸)序列基序。突变研究表明,NPXY 基序的天冬酰胺和酪氨酸以及位于该基序 N 末端的缬氨酸残基对于 ICAP1 结合至关重要。ICAP1 的两种亚型,一种 200 个氨基酸的蛋白质(ICAP1-α) 和一种较短的 150 个氨基酸的蛋白质(ICAP1-β),源自可变剪接的 mRNA,在大多数细胞中表达。ICAP1A 是一种磷蛋白,其磷酸化程度受细胞-基质相互作用调节。作者认为 ICAP1 在整合素依赖性细胞粘附中发挥重要作用。

▼ 基因功能

ICAP1 在其 C 末端附近含有一个蛋白激酶 C(参见 176960)磷酸化位点,在其 N 末端结构域内含有多个潜在的磷酸化位点,包括钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II(CAMK2;114078)用于 thr38 磷酸化的共有序列。通过定点诱变,Bouvard 和 Block(1998) 产生了一个不可磷酸化的突变体,thr38 变为 ala(T38A),以及一个模仿 ICAP1 组成型磷酸化形式的突变体,thr38 变为 asp(T38D),并分析了这些突变对CHO细胞粘附。他们发现不可磷酸化的 T38A 突变体刺激细胞在纤连蛋白(135600) 基质上铺展,而 T38D 突变体则导致细胞铺展受到严重损害。Bouvard 和 Block(1998) 得出结论,ICAP1 的生物活性受 CAMK2 调节。

通过定点诱变研究和分子建模,Chang 等人(2002) 确定 ICAP1A 的 leu135、ile138 和 ile139(与 ITGB1 的 NPXY 基序非常接近)以及 ICAP1A 的 leu82 和 tyr144(在 ITGB1 的 val787 附近形成疏水口袋)是 ICAP1A-ITGB1 所必需的相互作用。

脑海绵状血管瘤(CCM;参见 116860)是一种常见的常染色体显性遗传疾病,其特征是容易导致颅内出血的静脉窦。CCM 具有遗传异质性,基因座位于 7q(CCM1; 116860)、7p(CCM2; 603284) 和 3q(CCM3; 603285)。Krev 相互作用 trap-1(KRIT1; 604214) 的突变解释了与 7q(CCM1) 相关的所有病例。KRIT1 最初是在 2 杂交筛选中通过其与 Ras 家族 GTPase KREV1/RAP1A(179520) 的相互作用而被鉴定的,推断其在 GTPase 信号级联中的作用。张等人(2001) 证明了 KRIT1 的额外 5-prime 编码外显子,将 N 末端延长了 207 个氨基酸。然而,通过2-杂交分析和免疫共沉淀,全长KRIT1未能与KREV1/RAP1A相互作用,但与ICAP1表现出强烈的相互作用。ICAP1 与 β-1 整联蛋白胞质结构域中的 NPXY 基序结合,并参与 β-1 介导的细胞粘附和迁移。KRIT1 的新 N 末端还包含一个 NPXY 基序,发现该基序是 ICAP1 相互作用所必需的。与 ITGB1 一样,KRIT1 与 ICAP1A 相互作用,但不与 ICAP1B 相互作用。在竞争测定中,KRIT1 的诱导表达减弱了 ICAP1A 和 ITGB1 之间的相互作用。作者假设 ITGB1 和 KRIT1 可能会竞争 ICAP1A 上的同一位点,这或许构成了一种调控机制。正如在 CCM1 中观察到的,KRIT1 功能丧失突变可能会改变 ITGB1 依赖性血管生成过程中内皮细胞性能的预测后果的平衡。KRIT1 的新 N 末端还包含一个 NPXY 基序,发现该基序是 ICAP1 相互作用所必需的。与 ITGB1 一样,KRIT1 与 ICAP1A 相互作用,但不与 ICAP1B 相互作用。在竞争测定中,KRIT1 的诱导表达减弱了 ICAP1A 和 ITGB1 之间的相互作用。作者假设 ITGB1 和 KRIT1 可能会竞争 ICAP1A 上的同一位点,这或许构成了一种调控机制。正如在 CCM1 中观察到的,KRIT1 功能丧失突变可能会改变 ITGB1 依赖性血管生成过程中内皮细胞性能的预测后果的平衡。KRIT1 的新 N 末端还包含一个 NPXY 基序,发现该基序是 ICAP1 相互作用所必需的。与 ITGB1 一样,KRIT1 与 ICAP1A 相互作用,但不与 ICAP1B 相互作用。在竞争测定中,KRIT1 的诱导表达减弱了 ICAP1A 和 ITGB1 之间的相互作用。作者假设 ITGB1 和 KRIT1 可能会竞争 ICAP1A 上的同一位点,这或许构成了一种调控机制。正如在 CCM1 中观察到的,KRIT1 功能丧失突变可能会改变 ITGB1 依赖性血管生成过程中内皮细胞性能的预测后果的平衡。作者假设 ITGB1 和 KRIT1 可能会竞争 ICAP1A 上的同一位点,这或许构成了一种调控机制。正如在 CCM1 中观察到的,KRIT1 功能丧失突变可能会改变 ITGB1 依赖性血管生成过程中内皮细胞性能的预测后果的平衡。作者假设 ITGB1 和 KRIT1 可能会竞争 ICAP1A 上的同一位点,这或许构成了一种调控机制。正如在 CCM1 中观察到的,KRIT1 功能丧失突变可能会改变 ITGB1 依赖性血管生成过程中内皮细胞性能的预测后果的平衡。

扎维斯托夫斯基等人(2002) 使用酵母 2-杂交筛选证实了 KRIT1 和 ICAP1 的相互作用。N 端 KRIT1 NPXY 序列的突变完全消除了 KRIT1-ICAP1 相互作用。作者假设 KRIT1 可能参与整合素分子和细胞骨架之间的双向信号传导,并且 KRIT1 可能通过 CCM1 发病机制中的整合素信号传导影响细胞粘附过程。

▼ 测绘

Gross(2015) 根据 ITGB1BP1 序列(GenBank AF012024) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 ITGB1BP1 基因对应到染色体 2p25.1。