肠细胞激酶； ICK

MAK 相关激酶； MRK
KIAA0936

HGNC 批准的基因符号：CILK1

细胞遗传学位置：6p12.1 基因组坐标（GRCh38）：6:53,001,303-53,061,824（来自 NCBI）

▼ 说明

ICK 基因编码一种 MAK 相关激酶，该激酶表现出普遍表达。 ICK 可以定位于细胞核，通过 mTOR（601231）途径在细胞周期调节、细胞增殖和细胞凋亡中发挥作用（Bailey 等人总结，2018）。

▼ 克隆与表达

Nagase 等人通过对从大小分级的脑 cDNA 文库中获得的克隆进行测序（1999）克隆了 ICK，他们将其命名为 KIAA0936。该转录本在其 3-prime 非翻译区包含一个短的散布重复序列，推导的 632 个氨基酸蛋白与大鼠丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（MRK）具有显着的相似性。 RT-PCR ELISA 检测到所有检查组织中都有不同的 ICK 表达，其中脑、脊髓、睾丸和卵巢中的表达最高。在特定的大脑区域中，在胼胝体中检测到非常高的表达。

Tokawa等人使用基于小鼠Ick催化结构域的探针筛选人结肠粘膜和结肠癌细胞系cDNA文库（2000）克隆ICK。推导的蛋白质包含一个由 12 个子结构域组成的保守催化激酶结构域、子结构域 VIII 中的保守 TDY 双磷酸化基序和富含脯氨酸的 SH3 结合结构域。 Northern blot分析在大多数组织中检测到约6 kb的转录物，在胎盘、胸腺和小肠中表达最高。在大多数测试的人类癌细胞系中也检测到了 ICK 表达。小鼠组织的 Northern blot 分析检测到 2 个转录物，其表达模式与人体组织中的表达模式不同。小鼠小肠和大肠的原位杂交检测到隐窝室中的 Ick。

通过RT-PCR检测人喉癌mRNA，然后进行EST数据库分析并筛选HeLa细胞cDNA文库，Yang等人（2002）克隆了 ICK，他们将其称为 MRK。推导的 632 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 71.4 kD。杨等人（2002）除了蛋白激酶子结构域之外，还确定了 2 个假定的核定位信号。 Northern 印迹分析检测到 6.3 kb 转录物在睾丸中高表达，而在大多数其他组织中表达较弱。在胎盘中也检测到了 5.5 和 5.0 kb 的转录本。荧光标记的 MRK 主要定位于转染的 HeLa 细胞的细胞核。体外翻译的 MRK 的表观分子质量约为 70 kD。

在发育中的小鼠大脑中，贝利等人（2018）发现 Ick 基因在侧脑室壁衬里的室管膜细胞、脉络丛、海马锥体细胞、新皮质细胞和小脑浦肯野细胞中表达。 Ick 表达遍布整个皮质的皮质板、中间区、心室和心室下区。

▼ 基因功能

十川等人（2000）观察到从转染的人胚胎肾细胞中纯化的ICK显示出自身磷酸化并且磷酸化了测试蛋白。突变分析表明，ATP 结合和催化活性需要 N 末端附近的 4 个高度保守的赖氨酸，而催化活性需要 TDY 基序的双重磷酸化。

▼ 测绘

通过辐射混合分析，Yang 等人（2002）将 ICK 基因定位到染色体 6p12.3。

十川等人（2000）将小鼠 Ick 基因定位到远端染色体 9。

▼ 分子遗传学

内分泌脑骨发育不良

在患有内分泌脑骨发育不良（ECO；612651）的旧秩序阿米什家庭受影响的成员中，Lahiry 等人（2009）鉴定了 ICK 基因中的纯合突变（612325.0001）。该表型很严重，涉及多个器官系统，并导致胎儿或新生儿死亡。

Oud 等人在患有 ECO 的土耳其胎儿中（2016）鉴定了 ICK 基因（G120C; 612325.0006）中错义突变的纯合性，该突变与家族中的疾病完全分离，并且在土耳其对照或公共变异数据库中未发现。

青少年肌阵挛性癫痫 10

在来自伯利兹的一个患有青少年肌阵挛性癫痫 10（EJM10; 617924）的家庭（A 家庭）的受影响成员中，Bailey 等人（2018）鉴定了 ICK 基因中的杂合错义突变（K305T, 612325.0002）。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实。对 310 名青少年肌阵挛性癫痫先证者的 ICK 基因进行测序，发现另外 23 名先证者存在杂合变异。在 24 名先证者中，9 名来自有其他受影响成员的家庭，并且所涉及的 ICK 变异与该疾病在家庭中分离。另外 5 名先证者没有家族史，在另外 3 个家庭中，该变异并未与该疾病分离。在 gnomAD 数据库中的 24 种变异中，有 8 种不存在，12 种在种族匹配的人群中极为罕见。这些患者具有欧洲和美洲印第安血统（17名先证者）、欧洲血统（4名先证者）和日本血统（3名先证者）的混合血统。总体而言，在 22 名患者（7%）中发现了 21 种罕见变异；然而，根据 ACMG 指南，只有 4 个变体被归类为致病性（K305T；K220E，612325.0003；A615T，612325.0004；和 R632X，612325.0005）。其他变异被认为是良性多态性或仅满足致病性的某些标准。有证据表明外显率不完全，因为一些未受影响的个体携带了该突变。将 K305T、K220E、A615T 和 R632X 变体电穿孔到小鼠新皮质的神经祖细胞中，导致发育过程中神经元的径向迁移受损、有丝分裂细胞数量减少和细胞周期退出指数降低，表明细胞周期受损。与对照相比，细胞凋亡增加。 A615T 的效果略有不同，与其他变体相比，径向迁移受损较少，细胞凋亡也较少。贝利等人（2018）假设单倍体不足是一种致病机制。

▼ 动物模型

贝利等人（2018）发现，与野生型相比，杂合 Ick +/- 小鼠出现了与脑电图弥漫性多尖波相关的强直阵挛性癫痫发作。

▼ 等位基因变异体（6 个精选示例）：

.0001 内分泌脑骨发育不良
ICK，ARG272GLN

在患有内分泌脑骨发育不良（ECO；612651）的旧秩序阿米什家庭受影响的成员中，Lahiry 等人（2009）鉴定了 ICK 基因外显子 7 中的纯合 1305G-A 转换，导致该蛋白核定位信号域内的高度保守残基中的 arg272 至 gln（R272Q）取代。该表型很严重，涉及多个器官系统，并导致胎儿或新生儿死亡。未受影响的父母是突变杂合子。旧秩序阿米什人的突变等位基因频率确定为 0.97%。 HEK293 细胞的体外功能表达研究表明，突变蛋白没有正确定位到细胞核，并且失去了大量的激酶活性。

在瞬时转染的 mIMCD3 细胞中，Oud 等人（2016）观察到 R272Q 突变体在异常凸出的纤毛尖端中积累，而野生型 ICK 集中在轴丝中，并在基部富集。此外，患者成纤维细胞显示纤毛生成减少，尽管形成的纤毛长度正常。

.0002 癫痫，青少年肌阵挛，易感性，10
ICK、LYS305THR

Bailey 等人在来自伯利兹的欧洲/美洲血统大型多代家族（家族 A）的 12 名受影响成员中患有青少年肌阵挛性癫痫 10（EJM10；617924）（2018）鉴定了 ICK 基因中的杂合性 c.914A-C 颠换，导致 C 端保守残基发生 lys305 至 thr（K305T）取代。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分离。三个未受影响的家庭成员也携带该突变，这与不完全外显率一致。该变体已根据 1000 个基因组计划、外显子组测序计划和 gnomAD 数据库进行了筛选；在 gnomAD 中，它在亚洲人中的发现频率非常低，并且在千人基因组计划数据库中也没有发现。

.0003 癫痫，青少年肌阵挛，易感性，10
ICK、LYS220GLU

Bailey 等人在患有青少年肌阵挛性癫痫 10（EJM10; 617924）的家庭（D 家庭）的 2 名成员中（2018）鉴定了 ICK 基因中的杂合 c.658A-G 转变，导致催化结构域中的保守残基发生 lys220-to-glu（K220E）取代。千基因组计划或 gnomAD 数据库中未发现该变体。家族中有 1 名未受影响的携带者，与不完全外显率一致。

.0004 癫痫，青少年肌阵挛，易感性，10
ICK、ALA615THR

在来自 2 个不相关的日本家庭（家庭 E 和 F）的 3 名患有青少年肌阵挛性癫痫 10（EJM10；617924）的个体中，Bailey 等人（2018）鉴定了 ICK 基因中的杂合 c.1843G-A 转变，导致保守残基处由 ala615 替换为 thr（A615T）。该突变在千人基因组计划数据库中未发现，并且在gnomAD数据库中极为罕见。家族中有 3 名未受影响的携带者，与不完全外显率一致。

.0005 癫痫，青少年肌阵挛，易感性，10
ICK、ARG632TER

在一名患有青少年肌阵挛性癫痫 10（EJM10; 617924）的 20 岁患者（R 家庭）中，Bailey 等人（2018）鉴定了 ICK 基因中的杂合 c.1894C-T 转换，导致 arg632 到 ter（R632X）取代。在 gnomAD 和外显子组测序项目数据库中，这种突变在日本个体中发现的频率非常低；在千人基因组计划数据库中没有找到它。预计该突变会对剪接产生影响。

.0006 内分泌脑骨发育不良
ICK、GLY120CYS

Oud 等人在患有内分泌脑骨发育不良的土耳其胎儿中（ECO；612651）（2016）鉴定了 ICK 基因中 c.358G-T 颠换（c.358G-T，NM_014920）的纯合性，导致在催化结构域内的一个高度保守的残基处发生 gly120 到 cys（G120C）取代丝氨酸-苏氨酸激酶结构域。该突变与家族中的疾病完全分离，并且在 TUBITAK 数据库或 ExAC 数据库的 72 个内部外显子组、1,020 个土耳其外显子组中未发现。尽管 G120C 突变体在转染的 HEK293T 细胞中正确定位于细胞核，但在转染的 mIMCD3 细胞中，突变体在异常凸出的纤毛尖端中积累，而野生型 ICK 沿着轴丝定位，并在基部富集。