核孔蛋白，93-KD； NUP93

NIC96，酿酒酵母，同源物； NIC96
KIAA0095

HGNC 批准的基因符号：NUP93

细胞遗传学位置：16q13 基因组坐标（GRCh38）：16:56,730,129-56,850,286（来自 NCBI）

▼ 说明

NUP93 是 1.2 亿道尔顿核孔复合体的关键亚基，其功能是在细胞核和细胞质之间主动转运分子（Grandi 等，1997）。

▼ 克隆与表达

Nagase 等人通过对从尺寸分级的 KG-1 未成熟骨髓细胞系 cDNA 文库中获得的克隆进行测序，（1995）克隆了 NUP93，他们将其命名为 KIAA0095。推导的 819 个氨基酸蛋白与酿酒酵母核孔蛋白相互作用蛋白 Nic96 具有显着相似性。 Northern 印迹分析检测到所有检查组织中 NUP93 的表达。

通过搜索酵母 Nic96 直系同源物的数据库，Grandi 等人（1997）鉴定出人类 NUP93。推导的 819 个氨基酸的蛋白质具有假定的 N 末端卷曲螺旋结构域，计算的分子量为 93.4 kD。 NUP93 与非洲爪蟾 Nup93 和酵母 Nic96 分别具有 84% 和 27% 的同一性，在中央和 C 末端结构域具有最高的保守性。对大鼠肝细胞核、非洲爪蟾卵提取物和 HeLa 细胞的蛋白质印迹分析检测到 NUP93 的表观分子质量约为 90 kD。免疫组织化学分析、去污剂提取和免疫金电子显微镜显示 NUP93 位于 HeLa 细胞的核侧和大鼠肝核孔中。 NUP93 位于核篮上以及孔中央通道的核入口处或附近。

▼ 基因功能

Grandi 等人使用质谱法鉴定从 HeLa 细胞提取物中免疫共沉淀的蛋白质（1997）表明 NUP93 与 NUP205（614352）以明显的 1:1 化学计量相互作用。 NUP93 与 NUP62 的相互作用较弱（605815）。 NUP93 和 NUP205 的相互作用似乎是稳定的。在有丝分裂爪蟾卵的核孔分解过程中，Nup93-Nup205 亚复合体定位于细胞质。非洲爪蟾卵提取物中 Nup93 的免疫耗竭会延迟核孔的体外重建。大鼠肝核膜中 Nup93 的免疫耗竭导致细胞核变小、核孔减少以及 DNA 复制延迟。核输入不受 Nup93 耗尽的影响。虽然 NUP93 似乎是酵母 Nic96 的密切直系同源物，但人 NUP93 的表达并不能弥补酵母中 Nic96 的缺陷。

Miller 等人使用体外核孔重建测定，然后进行蛋白质相互作用测定、蛋白质印迹分析和肽测序（2000）发现非洲爪蟾 Nup188（615587）在核孔复合体（NPC）内的特定子复合体中直接与 Nup93 和 Nup205 相互作用。基于这些蛋白质与其酵母直系同源物的相似性（其功能已被推断），Miller 等人（2000）预测 NUP188、NUP93 和 NUP205 形成核孔形成的重要支架。

Hawryluk-Gara 等人（2005）将人类 NUP205、NUP93、NUP155（606694）和 NUP53（NUP35; 608140）鉴定为核孔蛋白亚复合物的组成部分。体外蛋白质结合测定表明，NUP53和NUP93均可结合NUP155和NUP205，并且NUP53和NUP93可相互结合。大鼠肝核包膜的差异提取揭示了 Nup53 与核纤层的核纤层蛋白 B（参见 150340）的紧密关联。 HeLa 细胞中小干扰 RNA（siRNA）介导的 NUP53 敲低导致生长缓慢、核形态异常以及 NUP93、NUP155 和 NUP205 蛋白的丢失。 NUP53 的敲低还降低了 MAD1（MXD1; 600021）的水平，MAD1 在间期与 NPC 结合，但核纤层蛋白 B 和其他核孔蛋白的水平没有变化。通过 siRNA 去除 NUP93 会导致与 NUP53 去除类似的变化，但 NUP93 去除对 MAD1 水平没有影响。

通过免疫沉淀分析，Theerthagiri 等人（2010）证明 Nup93 在非洲爪蟾卵提取物中形成 2 种不同的复合物，一种与 Nup188，另一种与 Nup205。仅从非洲爪蟾卵提取物中去除 Nup188-Nup93 会产生比对照更大的细胞核。功能表征表明 Nup188-Nup93 限制膜蛋白通过 NPC 的转运。缺乏 Nup188-Nup93 的细胞核具有正常功能，但将整合膜蛋白更快地递送至内核膜，导致细胞核增大。

在胎鼠肾脏中，Braun 等人（2016）发现 Nup93 基因在肾小球发育过程中毛细血管袢阶段的足细胞中表达。 Nup93 在开发过程中与核输入受体 IPO7（605586）共定位。在正常人足细胞中，BMP7（112267）刺激导致 NUP93 与 IPO7 共定位于核边缘结构。在 HEK293 细胞中，NUP93 与 SMAD4 相互作用（600993）；在用 BMP7 刺激后，NUP93 与磷酸化、激活形式的 SMAD1（601595）和 SMAD5（603110）相互作用。人足细胞中 NUP93 的敲低会导致足细胞迁移受损、足细胞增殖减少、响应氧化应激的细胞凋亡增加，并破坏 BMP7 依赖性 SMAD 信号传导激活。 NUP93 敲低还减少了核孔中 NUP205 的表达。

▼ 测绘

通过辐射杂交分析，Nagase 等人（1995）将 NUP93 基因对应到 16 号染色体。Hartz（2011）根据 NUP93 序列（GenBank D42085）与基因组序列（GRCh37）的比对，将 NUP93 基因对应到染色体 16q13。

▼ 分子遗传学

Braun 等人对来自 6 个不相关家庭的 7 名患有 12 型肾病综合征（NPHS12; 616892）的儿童进行了研究（2016）鉴定了 NUP93 基因（614351.0001-614351.0005）中的纯合或复合杂合突变。在一些家族中，这些突变是通过纯合性作图和全外显子组测序发现的，而在其他家族中则是通过高通量外显子测序发现的。所有突变都随着家族中的疾病而分离。体外功能表达研究表明，一些（但不是全部）突变破坏了核孔复合体的组装。 NUP93突变并没有消除NUP93与NUP205的相互作用。 NUP93 的细胞敲低破坏了 SMAD 信号传导的 BMP7 依赖性激活，并且没有一种突变能够挽救敲低的人足细胞和 HEK293 细胞中 BMP7 依赖性 SMAD4 信号传导的缺陷。因此，所有突变都会导致 NUP93 功能丧失，并且所有突变都存在 BMP7 依赖性 SMAD 信号传导缺陷，这可能代表了 NPHS 潜在的新致病机制。

▼ 等位基因变异体（5 个精选示例）：

.0001 肾病综合征，12 型
NUP93、GLY591VAL

Braun 等人在 2 名同胞中，由近亲土耳其父母所生，患有 12 型肾病综合征（NPHS12; 616892）（2016）在 NUP93 基因的外显子 16 中鉴定出纯合 c.1772G-T 颠换（c.1772G-T, NM_014669.4），导致在高度保守的残基处发生 gly591 到 val（G591V）的取代。 β-螺旋桨区域。该突变是通过纯合性作图和全外显子组测序相结合发现的，与该家族中的疾病分离。该家庭来自 160 个患有类固醇抵抗性肾病综合征（SRNS）的家庭。随后对另外 1,800 个 SRNS 家族进行分析，确定其中 3 个家族为 G591V 复合杂合子和 NUP93 基因的另一个致病性突变（614351.0003-614351.0005）。另外3个家庭有德国或塞尔维亚血统。体外功能表达研究表明，G591V 突变蛋白正常定位于核膜，可以恢复 NUP93 耗尽的非洲爪蟾卵提取物中的核膜和核孔复合体组装。然而，该突变消除了 NUP93 与磷酸化、激活形式的 SMAD1（601595）和 SMAD5（603110）以及与核输入受体 IPO7（605586）的正常相互作用，并且 BMP7（112267）/SMAD4（600993）依赖性受损基因转录。

.0002 肾病综合征，12 型
NUP93、TYR629CYS

Braun 等人发现，两名无血缘关系的男孩均由近亲土耳其父母所生，患有 12 型肾病综合征（NPHS12; 616892）（2016）在 NUP93 基因的外显子 17 中鉴定出纯合 c.1886A-G 转换（c.1886A-G, NM_014669.4），导致在高度保守的残基处发生 tyr629 到 cys（Y629C）取代。最后一个α螺旋结构域。该突变是通过纯合性作图和全外显子组测序相结合发现的，与两个家族的疾病分离。体外功能表达研究表明，Y629C 突变蛋白正常定位于核膜，可以恢复 NUP93 耗尽的非洲爪蟾卵提取物中的核膜和核孔复合体组装。然而，该突变消除了 NUP93 与磷酸化、激活形式的 SMAD1（601595）和 SMAD5（603110）以及与核输入受体 IPO7（605586）的正常相互作用，并且 BMP7（112267）/SMAD4（600993）依赖性受损基因转录。

.0003 肾病综合征，12 型
NUP93，1-BP DEL，1326G

Braun 等人在一名患有 12 型肾病综合征（NPHS12; 616892）的德国女孩中进行了研究（2016）鉴定了 NUP93 基因中的复合杂合突变：外显子 12 中的 1 bp 缺失（c.1326delG, NM_014669.4），导致移码和提前终止（Lys442AsnfsTer14）和 G591V（614351.0001）。每个未受影响的亲本对于其中一种突变都是杂合的。人类足细胞的体外研究表明，突变的截短蛋白未能正确定位到核膜，并且无法恢复 NUP93 耗尽的非洲爪蟾卵提取物中的核膜和核孔复合体组装。该突变还消除了 NUP93 与磷酸化、激活形式的 SMAD1（601595）和 SMAD5（603110）以及与核输入受体 IPO7（605586）的正常相互作用，以及受损的 BMP7（112267）/SMAD4（600993）依赖性基因转录。

.0004 肾病综合征，12 型
NUP93、IVS13DS、G-A、+1

Braun 等人在一名患有 12 型肾病综合征（NPHS12; 616892）的德国女孩中进行了研究（2016）鉴定了 NUP93 基因中的复合杂合突变：G 到 A 的转变（c.1537+1G-A，NM_014669.4），导致剪接位点突变和外显子 13 的框内跳跃，以及G591V（614351.0001）。每个未受影响的亲本对于其中一种突变都是杂合的。人类足细胞的体外研究表明，剪接位点突变产生的突变蛋白未能正确定位到核膜，并且无法恢复 NUP93 耗尽的非洲爪蟾卵提取物中的核膜和核孔复合体组装。该突变还损害了 BMP7（112267）/SMAD4（600993）依赖性基因转录。

.0005 肾病综合征，12 型
NUP93、ARG388TRP

Braun 等人在一名患有 12 型肾病综合征（NPHS12; 616892）的塞尔维亚女孩中进行了研究（2016）鉴定了 NUP93 基因中的复合杂合突变：外显子 11 中的 c.1162C-T 转换（c.1162C-T，NM_014669.4），导致保守残基处的 arg388 至 trp（R388W）取代在第一个 α 螺旋结构域中，以及 G591V（614351.0001）。每个未受影响的亲本对于其中一种突变都是杂合的。人类足细胞的体外研究表明，R388W 突变蛋白正确定位于核膜，但无法恢复 NUP93 耗尽的非洲爪蟾卵提取物中的核膜和核孔复合体组装。该突变还损害了 BMP7（112267）/SMAD4（600993）依赖性基因转录。