异质核核糖核蛋白 K; HNRNPK

HNRPK

HGNC 批准的基因符号：HNRNPK

细胞遗传学位置：9q21.32 基因组坐标（GRCh38）：9:83,968,083-83,980,615（来自 NCBI）

▼ 说明

HNRNPK 是一种保守的 RNA 结合蛋白，参与基因表达的多个过程，包括染色质重塑、转录以及 mRNA 剪接、翻译和稳定性。 HNRNPK 的这些多重功能反映了它与不同分子伙伴组关联的能力（Fukuda 等人的总结，2009）。

▼ 克隆与表达

德加德等人（1994）使用单克隆抗体鉴定了 HNRNPK 酸性核蛋白，该抗体可区分静止和增殖的人类角质形成细胞。至少 4 种主要 HNRNPK 蛋白（HNRNPK-A、-B、-C 和 -D）及其修饰形式在静止和增殖的正常角质形成细胞中以相似的总体水平存在，尽管在某些个体的水平中观察到明显差异同工型。 Dejgaard 等人使用单克隆抗体作为探针（1994）克隆了编码 HNRNPK-B 的 cDNA，并将其用于筛选其他克隆。阳性克隆的测序揭示了编码 HNRNPK-A、-B、-C 和 -D 的 4 个 HNRNPK 剪接变体。 HNRNPK 同工型含有 458 至 464 个氨基酸，计算分子量为 50 至 51 kD。 458 个氨基酸的亚型 A 包含一个 N 端酸性结构域，随后是 2 个每个约 70 个氨基酸的重复序列、一个 RGG 框、一个富含脯氨酸的片段以及位于 C 端的第三个重复序列。 4 种蛋白质在二维凝胶中解析，表观分子质量为 64 至 66 kD，pI 为 4.9 至 5.5。

通过 Northern blot 分析，Fukuda 等人（2009）在除骨骼肌之外的所有检查的小鼠组织中检测到可变的 Hnrnpk 表达。还在 2 个小鼠和 2 个人类细胞系中检测到表达。

波尼施等人（2015）指出 HNRNPK 包含一个 N 端核定位信号，随后是 2 个 RNA 结合结构域、一个蛋白质相互作用结构域、一个核穿梭结构域和一个 C 端 DNA 结合结构域。 C 末端激酶相互作用结构域与核穿梭结构域和 DNA 结合结构域重叠。

▼ 基因功能

德加德等人（1994）指出 HNRNPK 与含有富含胞苷序列的转录本的前 mRNA 代谢有关。 Dejgaard 等人的结果（1994）指出了细胞周期进程中的作用。

井上等人（2007）发现细胞内抗 HNRNPK 会损害人纤维肉瘤细胞的细胞迁移。他们发现 HNRNPK 在细胞质中的积累对于细胞迁移和转移至关重要。

Fukuda 等人使用酵母 2-杂交检测（2009）发现大鼠 Rbm42（613232）与人 HNRNPK 相互作用，突变分析表明 Rbm42 的 C 端 RRM 与 HNRNPK 的 C 端 KH 结构域相互作用。使用 HEK293 和 HeLa 细胞裂解物在相互反应中共免疫沉淀表位标记的内源人 RBM42 亚型和 HNRNPK，并且 RBM42 和 HNRNPK 也孤立结合 RNA。人 RBM42 和 HNRNPK 的分离 C 端结构域在体外相互作用。然而，在体内，RNA 似乎介导全长蛋白质的结合，因为 RNase 处理破坏了它们的相互作用。免疫荧光显微镜显示这两种蛋白主要位于 MTD-1A 小鼠乳腺肿瘤细胞的细胞核中。细胞应激后，它们孤立地定位在细胞质应激颗粒中，细胞应激颗粒是细胞应激期间隔离管家基因 mRNA 的短暂焦点。 MTD-1A 细胞中 Hnrnpk（而非 Rbm42）的耗尽会干扰细胞应激释放后 ATP 产生的恢复。然而，在细胞应激释放后，同时 Hnrnpk 和 Rbm42 耗竭进一步降低了细胞 ATP 水平。福田等人（2009）得出结论，HNRNPK 和 RBM42 可能通过保护关键 mRNA 参与应激期间细胞 ATP 水平的维持。

Poenisch 等人通过进行全面的基于 RNA 干扰的全病毒筛选（2015）确定了 40 个宿主依赖性和 16 个宿主限制因素，包括 HNRNPK，参与丙型肝炎病毒（HCV；参见 609532）的进入/复制或组装/释放。 HNRNPK 抑制 HCV 颗粒产生，但不抑制登革热病毒颗粒产生（参见 614371），且不影响病毒 RNA 复制。敲除和拯救实验表明，HNRNPK 的单链 RNA 结合结构域和蛋白质结合结构域是抑制 HCV 颗粒产生所必需的。 HCV RNA 与 HNRNPK 的相互作用是特异性的，并且会受到降低 HCV 颗粒产生抑制的突变的影响。在HCV感染的细胞中，HNRNPK的亚细胞分布转移到脂滴附近的位点，并且HNRNPK与HCV核心蛋白和HCV正链RNA共定位。当 HNRNPK 变体无法抑制 HCV 病毒体形成时，HNRNPK 分布不会发生改变。波尼施等人（2015）得出结论，HNRNPK 可能决定 HCV 颗粒产生的效率并限制病毒 RNA 掺入病毒粒子的可用性。

▼ 基因结构

斯威瑟等人（2005）确定HNRNPK基因包含15个外显子。

通过基因组序列分析，Reddy 等人（2008）发现 HNRNPK 的第一个内含子包含 microRNA-7-1（MIR7-1; 615239）的基因。

▼ 测绘

德加德等人（1994）通过对人类/啮齿动物体细胞杂交体进行 Southern 印迹分析，将 HNRNPK 基因定位到染色体 9。 Tommerup 和 Leffers（1996）通过荧光原位杂交将 HNRNPK 基因定位到染色体 9q21.32-q21.33。

▼ 分子遗传学

Au 等人在 2 名患有 Au-Kline 综合征（AUKS；616580）的无关男孩中进行了研究（2015）鉴定了 HNRNPK 基因中不同的从头杂合、推定功能丧失突变（600712.0001 和 600712.0002）。这些突变是通过外显子组测序发现的。没有进行变体的功能研究。

Lange 等人使用基于三重奏的全外显子组测序（2016）在一个男孩（BRC052）中发现了 HNRNPK 基因（600712.0003）的从头杂合移码突变，其表型与 AUKS 一致。该变异已通过桑格测序证实，预计会导致功能丧失。

通过外显子组测序，Miyake 等人（2017）在一名患有 AUKS 的日本男孩中发现了 HNRNPK 基因（L155P; 600712.0005）的从头杂合错义突变。该变异已通过桑格测序证实，并且不存在于 ExAC、外显子组变异服务器或人类遗传变异数据库或包含 575 个外显子组的内部数据库中。

Au 等人使用全外显子组测序（2018）鉴定了 5 名 AUKS 患者，他们的 HNRNPK 基因具有从头杂合的功能丧失变异（参见例如 600712.0004）。此外，他们报告了一名女孩（10 号患者）的 9q21.32 发生了 264 kb 的从头微缺失，该微缺失破坏了 HNRNPK 以及 3 个额外基因和一个与已知人类疾病无关的 microRNA。 HNRNPK 截短变异和微缺失患者之间的共同表型支持 HNRNPK 基因单倍体不足作为 AUKS 的致病机制。

舒法尼等人（2022）报道了由 32 名 AUKS 患者组成的队列中 HNRNPK 基因的杂合突变，其中 6 名患者之前已被报告过。在该队列中，13名患者存在错义突变（包括E85K（600712.0006），在5名无关患者中报告），8名患者存在无义突变，4名患者存在内含子突变，3名患者存在剪接突变，2名患者存在移码突变，1名患者存在框内插入缺失，1 名患者存在涉及 HNRNPK 基因的大（264 kb）缺失。大约 85% 的突变聚集在 K 同源性 RNA 结合域中。

▼ 等位基因变异体（6 个精选示例）：

.0001 AU-KLINE 综合征
HNRNPK，1-BP DUP，953+1，C（SCV000223814）

Au 等人在一名患有 Au-Kline 综合征（AUKS; 616580）的 17 岁男孩中（2015）在 +1 和 +2 剪接位点之间的 HNRNPK 基因中发现了一个从头杂合的 1-bp 重复（c.953+1dupC, NM_002140.3），预计它会通过无义介导的 mRNA 改变基因表达衰变或移码和提前终止（Gly319ArgfsTer6）。该突变是通过外显子组测序发现的，通过桑格测序确认，并根据 dbSNP 数据库进行筛选。

.0002 AU-KLINE 综合征
HNRNPK，257G-A（SCV000223813）

Au 等人在一名患有 Au-Kline 综合征（AUKS; 616580）的 11 岁男孩中（2015）在 HNRNPK 基因中鉴定出一个从头杂合的 c.257G-A 转变（c.257G-A, NM_002140.3）。尽管预计序列变化会导致 arg86 到 his（R86H）的替换，但它发生在外显子 5 的最后一个密码子中，预计会导致剪接位点突变。对患者细胞的蛋白质印迹分析表明，与对照相比，蛋白质显着减少了约 50%。

.0003 AU-KLINE 综合征
HNRNPK，2-BP INS，931TT（SCV000258957）

Lange 等人使用基于三重奏的全外显子组测序（2016）在患有 Au-Kline 综合征（AUKS; 616580）的男孩（BRC052）中，在 HNRNPK 基因的外显子 11 中发现了从头杂合的 2-bp 插入（c.931_932insTT）。预计插入会导致编码序列三分之二发生移码（Pro31LeufsTer40），并预计会导致功能丧失。该变异经桑格测序证实，并不存在于 ExAC 或 1000 基因组计划数据库中。

.0004 AU-KLINE 综合征
HNRNPK、ASP262TER

Au 等人在一名患有 Au-Kline 综合征（AUKS; 616580）的 9 岁男孩中（2018）在 HNRNPK 基因中发现了一个从头杂合的 1-bp 重复（c.779dupG, NM_002140.4），导致 asp262 到 ter（D262X）的替换，预计会导致功能丧失。该突变是通过基于三重奏的全外显子组测序发现的，并通过桑格测序得到证实。

.0005 AU-KLINE 综合征
HNRNPK、LEU155PRO

Miyake 等人对一名患有 Au-Kline 综合征（AUKS; 616580）的 4 岁日本男孩进行了研究（2017）鉴定了 HNRNPK 基因中 c.464T-C 转变（c.464T-C, NM_002140.4）的从头杂合性，导致高度保守残基处的 leu155 到 pro（L155P）取代。结构模型显示突变发生在螺旋 α-1 的第一圈，表明它影响涉及 L155 侧链的疏水核心堆积和螺旋 α-1 的稳定性，从而损害蛋白质与 DNA 或 RNA 的相互作用。该变异已通过桑格测序证实，并且不存在于 ExAC、外显子组变异服务器或人类遗传变异数据库或包含 575 个外显子组的内部数据库中。

.0006 AU-KLINE 综合征
HNRNPK、GLU85LYS

Choufani 等人在 5 名无关的 Au-Kline 综合征患者（AUKS; 616580）中进行了研究（2022）在 HNRNPK 基因的外显子 6 中发现了一个从头杂合的 c.253G-A 转变（c.253G-A, NM_002140.4），导致 glu85 到 lys（E85K）取代。在接受测试的 3 名患者中，在患者血液中发现了中间 AUKS 特异性 DNA 甲基化特征。