NUMB ENDOCYTIC 衔接蛋白; NUMB

NUMB，果蝇，同源物

HGNC 批准的基因符号：NUMB

细胞遗传学位置：14q24.2-q24.3 基因组坐标（GRCh38）：14:73,275,216-73,458,546（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

在果蝇神经发生过程中，Numb 基因产物的差异分配对于子细胞采取不同的命运是必要的。人们认为 Numb 通过引起 Notch 介导的细胞间相互作用的偏差来发挥作用（参见 JAG2；602570）。钟等人（1996） 分离编码小鼠 Numb 的 cDNA。推导的 593 个氨基酸的小鼠蛋白的 N 端区域包含一个预测的磷酸酪氨酸结合域，与果蝇 Numb 具有 63% 的同一性。C 末端一半与果蝇 Numb 几乎没有相似之处，并且包含一个富含脯氨酸的片段，具有潜在的 SH3 结合位点。免疫荧光实验表明，在小鼠皮质神经发生过程中，小鼠 Numb 不对称地定位于分裂心室神经祖细胞的顶膜。然而，与果蝇 Numb 不同，分裂平面与小鼠 Numb 在后期心室细胞顶细胞膜上的定位之间没有相关性。

Salcini 等人通过筛选具有 EPS15（600051） 同源域的人成纤维细胞 cDNA 表达文库（1997） 克隆 NUMB。推导的 603 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 66 kD。NUMB 包含 N 端磷酸酪氨酸结合（PTB） 结构域、SH3 结合位点和 C 端 asn-pro-phe（NPF） 基序。NUMB 与 NUMBL（604018） 具有 57% 的氨基酸同一性。

Juven-Gershon 等人使用小鼠 Mdm2（164785） 的 N 末端作为诱饵，在人外周淋巴细胞 cDNA 文库的酵母 2-hybrid 筛选中进行筛选，然后筛选急性淋巴细胞白血病细胞系 cDNA 文库（1998）获得了全长NUMB cDNA。推导的 592 个氨基酸的蛋白质包含一个带有锌指样基序的 N 端 PTB 结构域，并且具有 8 个假定的 SH3 结合元件。体外翻译产生约 65 kD 的蛋白质。尤文-格申等人（1998） 指出 Salcini 等人克隆的 NUMB cDNA（1997） 编码了一种在 PTB 结构域中具有 11 个附加残基的蛋白质，并且可能代表了功能上不同的 NUMB 形式。

▼ 基因功能

钟等人（1996） 在果蝇胚胎中表达小鼠 Numb，发现它不对称地定位于分裂的神经前体中，并挽救了 Numb 突变表型。酵母 2 杂交测定和体外结合实验表明，小鼠 Numb 可以与小鼠 Notch1（190198） 的胞内结构域发生物理相互作用。作者得出的结论是，在脊椎动物和无脊椎动物的神经发生过程中，共享的分子机制会产生不对称的细胞分裂。

萨尔西尼等人（1997） 报道 NUMB 和 NUMBL 蛋白均与 EPS15 和其他蛋白中发现的 EH 蛋白-蛋白相互作用结构域结合。免疫共沉淀研究表明 NUMB 和 EPS15 在体内相关。这种关联似乎是由 EPS15 的 EH 结构域和位于 NUMB C 末端附近的 NPF 基序之间的相互作用介导的。

果蝇中的神经元细胞命运决定由 Numb 指导，Numb 是一种信号转接蛋白，具有 2 个蛋白质-蛋白质相互作用结构域：一个磷酸酪氨酸结合结构域和一个充当 SH3 结合结构域的富含脯氨酸区域（PRR）。威尔第等人（1999） 表明至少有 4 种人类 NUMB 亚型，并且它们在神经元谱系中具有 2 种不同的发育功能。具有 I 型（短）PRR 的人 NUMB 蛋白亚型促进分化，但不促进增殖。相比之下，具有 II 型（长）PRR 的同工型可指导增殖，但不指导分化。这两种类型的 PRR 可能在哺乳动物神经发生过程中促进 NOTCH 受体下游的不同细胞内信号传导途径。

通过酵母 2-杂交分析和体外结合测定，Juven-Gershon 等人（1998） 证明了 NUMB 和小鼠 Mdm2 之间的直接结合。这种结合需要 Mdm2 的 N 末端结构域，并且在酪氨酸磷酸酶抑制剂存在的情况下，相互作用会增强。当在 HEK293 或骨肉瘤细胞系中共表达时，Mdm2 降低了 NUMB 的稳态水平。相反，与 NUMB 共转染增强了 Mdm2 的稳态水平。当单独表达时，NUMB 仅定位于细胞质，但当与 Mdm2 共表达时，约 20% 的细胞显示核 NUMB 积累。Mdm2 的定位不受 NUMB 表达的影响。

横泽等人（2003） 表明 MDM2 诱导完整细胞中 NUMB 的蛋白酶体依赖性降解。降解的诱导需要 MDM2 的无名指结构域。

佩斯等人（2004） 发现，由于 NUMB 泛素化和蛋白酶体降解增强，约 50% 的人类乳腺癌失去了 NUMB 介导的 Notch 信号传导控制。

王等人（2007） 表明，果蝇 Polo（参见 602098）是一种关键的细胞周期调节因子，其哺乳动物对应物被认为是癌基因和肿瘤抑制因子，在幼虫大脑中充当肿瘤抑制因子。在 polo 突变体中，多余的神经母细胞是以神经元为代价产生的。Polo 直接磷酸化 Numb 的伴侣（Pon）（果蝇 Numb 的接头蛋白），这种磷酸化事件对于 Pon 定位 Numb 非常重要。在 Polo 突变体中，Pon、Numb 和非典型蛋白激酶 C 的不对称定位被破坏，而其他极性标记基本上不受影响。Numb 的过度表达会抑制 Polo 突变引起的神经母细胞过度增殖，这表明 Numb 在介导 Polo 的这种效应中发挥着重要作用。王等人（2007） 得出结论，他们的结果揭示了细胞周期和不对称蛋白质定位机制之间的生化联系，并表明 Polo 可以通过调节 Numb 的定位和功能来抑制祖细胞的自我更新。

科拉卢卡等人（2008） 描述了人类 NUMB 作为肿瘤蛋白 p53 调节剂的一种先前未知的功能（191170）。NUMB 与 p53 和 E3 泛素连接酶 HDM2（164785） 形成三复合体，从而防止 p53 泛素化和降解。这导致 p53 蛋白水平和活性增加，并调节 p53 依赖性表型。在乳腺癌中，NUMB 表达经常缺失。科拉卢卡等人（2008） 表明，在原发性乳腺肿瘤细胞中，该事件导致 p53 水平下降和化疗耐药性增加。在乳腺癌中，NUMB 表达缺失会导致受体 Notch 活性增加（190198）。因此，在这些癌症中，单一事件（NUMB 表达缺失）决定癌基因（NOTCH1） 的激活和 p53 肿瘤抑制通路的减弱。从生物学角度来看，这会导致侵袭性肿瘤表型，正如 NUMB 缺陷型乳腺肿瘤预后不良的发现所证明的那样。

伊藤等人（2010） 使用慢性粒细胞白血病（CML; 608232） 小鼠模型表明疾病进展受 Musashi（607897）-Numb 信号轴调节。具体来说，伊藤等人（2010）发现CML慢性期的特点是高水平的Numb表达，而急变期则具有低水平的Numb表达，并且Numb的异位表达在体内促进分化并损害晚期疾病。作为对爆炸危机阶段 Numb 水平下降的可能解释，Ito 等人（2010） 表明 Nup98-Hoxa9（参见 601021）是一种与急变 CML 相关的癌基因，可以触发 RNA 结合蛋白 Musashi-2（MSI2；607897）的表达，从而抑制 Numb。值得注意的是，Msi2 的缺失会恢复 Numb 表达，并在体外和体内显着损害急变型 CML 的发展和遗传。最后，伊藤等人（2010） 发现 Msi2 表达不仅在人类 CML 进展过程中高度上调，而且还是不良预后的早期指标。

▼ 测绘

谢林顿等人（1995） 鉴定出 S171，一种编码 Numb 同源物的人类 cDNA，是源自染色体 14q24.3 上 AD3（607822） 区域内基因的至少 19 个不同转录物之一。

▼ 动物模型

彼得森等人（2002） 产生了 Numblike（Nbl; 604018） 纯合突变小鼠，它们具有活力、可生育，并且没有表现出明显的表型。敲除 Nbl 和 Numb 的小鼠在胚胎第 9.5 天左右死亡，其缺陷比单一突变体更广泛。具有杂合 Nbl 背景的小鼠 Numb 条件性敲除是可行的，并且没有表现出明显的形态或行为缺陷。在双敲除小鼠中，早期神经元以预期的空间和时间模式出现，但以祖细胞为代价，导致神经发生开始后不久分裂细胞几乎完全耗尽。彼得森等人（2002） 得出结论，以小鼠 Numb 和 Nbl 作为关键成分的共享分子机制控制着所有神经祖细胞的自我更新，无论其谱系或区域身份如何。

李等人（2003） 创造了从胚胎第 9.5 天开始，Numbl 缺失小鼠的背侧前脑中 Numb 受到限制失活的小鼠。双突变体是可行的，但在成年大脑中表现出行为异常和严重的皮质发育不良。对神经发生后期高峰期（胚胎第 12.5 天至胚胎第 16.5 天）祖细胞增殖和神经元分化的检查表明，背侧前脑 Numb 和 Numbl 的丧失导致神经祖细胞过度增殖、细胞周期退出延迟、神经元分化受损和伴随缺陷在皮质形态发生中。

小鼠的神经发生发生在胚胎第 11 天和第 17 天之间。在胚胎第 10.5 天（E10.5） 有条件消融这两个基因的 Numb 和 Numbl 双敲除小鼠中，Petersen 等人（2004） 发现 E16.5 导致新皮质和海马体变薄，并且祖细胞显着损失。在神经发生之前，双敲除小鼠祖细胞能够增殖，这表明 Numb 和 Numbl 在早期并没有发挥重要作用。彼得森等人（2004） 的结论是，神经祖细胞在神经发生过程中对 Numb 和 Numbl 有持续的需求，以维持祖细胞，而不是促进神经元细胞的命运。

黄等人（2005） 有条件地删除小鼠感觉神经元中的 Numb 和 Numbl。缺失对感觉神经元的生成和分化没有影响，但传入纤维显示轴突树枝化严重减少。Numb 和 Numbl 的缺失减少了内吞作用，并导致核 Notch1 适度增加。相反，Numb 的过度表达（而非缺乏 α-adaptin（601026） 相互作用结构域的突变型 Numb）导致 Notch1 在异常内吞/溶酶体囊泡中积累，核 Notch 减少，并显着增加轴突长度和分支点。黄等人（2005） 得出结论，NUMB 和 NUMBL 通过内吞溶酶体途径调节 NOTCH1 在感觉轴突树枝化中发挥作用。

王等人（2022） 发现心室心肌细胞中 Numb 和 Numblike 条件性缺失的小鼠发育至成年期没有任何明显异常。然而，电镜显示双敲除小鼠心脏组织中的Z盘和肌节存在缺陷，导致心脏功能障碍。在单次缺失 Numb 或 Numblike 的小鼠中没有发现这些缺陷。Numb 和 Numblike 在小鼠心脏横纹肌中表达，它们是肌节 α-肌节蛋白（102540） 结合蛋白，逐渐局限于 Z 盘。Numb 和 Numblike 与 α-肌节蛋白的带刺末端结构域相互作用，并通过它们的相互作用调节肌节 α-肌节蛋白丝的形成。敲除 Numb 和 Numblike 会损害小鼠肌节中的细丝，而过度表达则会延长细丝。Numb 和 Numblike 通过维持 α-肌节蛋白和 Actn 之间的相互作用来调节肌节组装和完整性（参见 102575）。此外，Numb和Numblike与肌节Actn合作维持细丝形态。