TRAF2 和 NCK 相互作用激酶; TNIK

KIAA0551

HGNC 批准的基因符号：TNIK

细胞遗传学位置：3q26.2-q26.31 基因组坐标（GRCh38）：3:171,058,414-171,460,408（来自 NCBI）

▼ 说明

生发中心激酶（GCK），例如 TNIK，其特征在于具有调节功能的 N 端激酶结构域和 C 端 GCK 结构域（Fu et al., 1999）。

▼ 克隆与表达

Nagase 等人通过对从按大小分级的成人脑 cDNA 文库获得的克隆进行测序，（1998）克隆了 TNIK，他们将其命名为 KIAA0551。推导的 1,333 个氨基酸蛋白的表观分子量超过 100 kD，并且与小鼠 Nik（MAP3K14; 604655）的 981 个氨基酸具有 40.9% 的氨基酸同一性。RT-PCR 分析检测到大脑中有中等表达，肾脏、睾丸和小肠中有弱表达，而在所有其他检查组织中几乎没有表达。

Fu 等人使用 TRAF2（601895）和 NCK（600508）作为诱饵，对脑和 T/B 细胞 cDNA 文库进行酵母 2 杂交筛选，然后对脑、心脏和脾 cDNA 进行 5-prime RACE 和 PCR（1999）克隆了8个TNIK剪接变体。这些变体的不同之处在于使用 3 个外显子编码激酶和 GCK 结构域之间的中间区域。最长的推导蛋白质含有 1,360 个氨基酸。Northern 印迹分析检测到 TNIK 表达无处不在，在心脏、大脑和骨骼肌中表达水平最高。主要 6.5-、7.5-和 9.5-kb TNIK 转录物的表达具有组织特异性。PCR 显示这 8 种变体在脑、心脏和脾脏中的组织特异性表达。蛋白质印迹分析检测到表观分子质量为 150 kD 的磷酸化全长 TNIK。

科巴等人（2012）发现 Tnik 基因在小鼠大脑中广泛表达，包括皮质和海马，其中在齿状回颗粒细胞中观察到最强的表达。该蛋白在突触后密度（PSD）和细胞核中表达。

▼ 基因功能

傅等人（1999）发现TNIK以依赖于其激酶结构域的ATP结合袋中的lys54的方式自磷酸化。免疫沉淀分析表明，表位标记的 TNIK 共沉淀了人胚胎肾细胞的内源性 TRAF2。突变分析表明，尽管 GCK 结构域可能有所贡献，但中间结构域足以实现相互作用。中间结构域也足以与 NCK 相互作用。TNIK 与 JNK2（MAPK9; 602896）共转染以剂量依赖性方式增强 JNK2 激酶活性，并且这种作用是由 TNIK 的 GCK 区域介导的，而不是激酶结构域。TNIK 过表达对 ERK1（MAPK3；601795）、p38（MAPK14；600289）或 NF-kappa-B 没有影响（参见 164011）。TNIK 在几种细胞系中的过度表达导致细胞聚集并失去对培养皿的附着，而缺乏激酶结构域的 TNIK 突变体的过度表达则没有效果。细胞变圆与去污剂可溶部分中肌节蛋白的分布增强有关。野生型 TNIK（而非缺乏激酶结构域的 TNIK）在体外磷酸化凝溶胶蛋白（GSN；137350），表明 TNIK 可能参与细胞骨架调节。

平等人（2004）发现大鼠 Tnik 诱导 F-肌节蛋白结构破坏，从而抑制细胞扩散。这种效应是通过 Tnik C 端结构域与 Rap2（RAP2A；179540）的相互作用介导的。Tnik 与 Rap2 的相互作用取决于完整的效应器区域和 Rap2 的 GTP 结合配置。当在培养细胞中共表达时，Tnik 与 Rap2 共定位，并且 Rap2 有效增强了 Tnik 对细胞扩散的抑制功能。Rap2 并没有显着增强 Tnik 诱导的 Jnk 激活，但促进了 Tnik 的自身磷酸化和易位到去污剂不溶性的细胞骨架部分。平等人（2004）得出结论，TNIK 是 RAP2 调节肌节蛋白细胞骨架的特异性效应子。

通过大鼠脑突触体提取物的亲和层析，Kawabe 等人（2010）在 15 种与固定化 Nedd4（602278）（一种 E3 泛素连接酶）相互作用的蛋白质中鉴定出 Tnik。Rap2a 与 Nedd4 和 Tnik 共免疫沉淀，但仅在蛋白质交联后进行。体外泛素化实验表明，Nedd4 单泛素化 Rap2a，但未检测到 Tnik 或任何其他 Ras（HRAS; 190020）相关的小 GTPase。Nedd4 泛素化 Rap2a 需要 Tnik，而 Rap2a 单泛素化会阻断 Rap2a/Tnik 信号传导。Nedd4 -/- 小鼠皮质神经元表现出不发达的树突延伸和分枝，显性失活 Rap2a 或 Tnik 突变体的表达挽救了 Nedd4 -/- 胚胎中的树突形态。川部等人（2010）得出结论，NEDD4 通过阻断 RAP2A/TNIK 信号传导来正向调节树突延伸。

科巴等人（2012）指出 Tnik 结合 Disc1（605210），Disc1 结合 Gsk3b（605004）。通过蛋白质印迹分析，他们发现所有 3 种蛋白均在小鼠海马的核级分和 PSD 级分中表达。作者利用 PSD 提取物的免疫沉淀，将 NMDA 受体复合物中的所有 3 种蛋白质与 Gsk3b 底物 Crmp2（DPYSL2; 602463）共分离。

▼ 测绘

通过辐射杂交分析，Nagase 等人（1998）将 TNIK 基因定位到 3 号染色体。

▼ 分子遗传学

Anazi 等人在来自 2 个患有常染色体隐性遗传性智力发育障碍 54（MRT54; 617028）的不相关近亲家庭的受影响患者中（2016）在 TNIK 基因（R180X; 610005.0001）中鉴定出相同的纯合截短突变。通过自合性作图和候选基因测序发现的突变与家族中的疾病分离。单倍型分析表明存在创始人效应。

▼ 动物模型

突触后膜上 NMDA 受体的激活可调节 TNIK 的磷酸化，表明兴奋性突触具有信号传导功能。TNIK 还与控制树突生长有关。科巴等人（2012）发现 Tnik 缺失小鼠表现出学习受损和运动活动增加，这与 Gsk3b 水平和磷酸化增加有关。对突变小鼠大脑的检查显示，齿状回颗粒细胞数量减少，并且有证据表明兴奋性突触突触前末梢释放的神经递质减少。研究结果表明，Tnik 在突触中发挥着关键作用，对于认知至关重要，在细胞核中也发挥着关键作用，在细胞核中调节神经发生和细胞增殖。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：

.0001 智力发育障碍，常染色体隐性遗传 54
TNIK，ARG180TER

Anazi 等人在患有常染色体隐性遗传性智力发育障碍 54（MRT54；617028）的 2 个不相关的近亲沙特家庭的受影响成员中（2016）在 TNIK 基因中鉴定出纯合 c.538C-T 转换（c.538C-T, NM_001161563），导致 arg180 到 ter（R180X）取代。该突变是通过纯合性作图和候选基因测序发现的，与家族中的疾病分离，并且在 ExAC 数据库或 734 个对照沙特外显子组中未发现。单倍型分析显示了创始人效应。患者细胞没有显示无义介导的 mRNA 衰减的证据，但蛋白质印迹分析显示完全缺乏全长和预测的截短蛋白质，表明突变导致无效等位基因。