丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 36; STK36

融合,果蝇,同源; FU
KIAA1278

HGNC 批准的基因符号:STK36

细胞遗传学位置:2q35 基因组坐标(GRCh38):2:218,672,086-218,702,717(来自 NCBI)

▼ 说明

STK36 基因编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在纤毛和鞭毛运动中具有保守作用。 STK36 在运动纤毛中央对装置组件的组装中发挥作用,并且还有助于中央对-径向辐条相互作用的功能完整性(Edelbusch 等人,2017)。

▼ 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,(1999) 克隆了 STK36,他们将其命名为 KIAA1278。推导的 1,311 个氨基酸蛋白与果蝇“融合”蛋白在 795 个氨基酸上具有约 55% 的同一性(Fu)蛋白质。 RT-PCR ELISA 在大多数测试组织中检测到 STK36 的表达处于低至中等水平,但在成人骨骼肌和胎儿肝脏中未检测到。

使用果蝇 Fu 作为查询,Murone 等人(2000)鉴定出含有STK36的EST,他们利用该序列筛选胎儿肺和成人睾丸cDNA文库以获得全长cDNA。推导的 1,315 个氨基酸蛋白与果蝇 Fu 在 N 端激酶结构域中具有 55% 的同源性,但与其余 1,052 个氨基酸的同源性有限。 Northern 印迹分析检测到在大多数胎儿组织以及成人睾丸和卵巢中低水平表达的 5.0-kb 转录物。最高表达在睾丸中。

▼ 基因结构

埃德布施等人(2017)指出STK36基因由27个外显子组成。

▼ 测绘

通过辐射杂交分析,Nagase 等人(1999) 将 STK36 基因定位到 2 号染色体。Murone 等人(2000) 指出他们将 STK36 基因定位到染色体 2q35,靠近 PAX3 基因(606597)。

▼ 基因功能

Murone 等人注意到果蝇 Fu 蛋白调节转录因子的活性(2000) 表征了 STK36 对共转染小鼠间充质干细胞中 GLI1(165220)、GLI2(165230) 和 GLI3(165240) 转录活性的影响。 STK36不影响GLI1和GLI3的活性,但与GLI2有强烈的协同作用。突变分析表明缺乏激酶结构域的 STK36 具有同样的活性。穆罗内等人(2000) 表明 SUFU(607035) 抑制 STK36 的转录增强活性。 STK36 与 SUFU、GLI1、GLI2 和 GLI3 在共转染的 293 细胞中进行免疫共沉淀。在 SUFU 存在的情况下,约 3% 的细胞表现出 GLI1 或 GLI2 的核染色。然而,当引入 STK36 时,约 20% 的细胞具有核 GLI1 或 GLI2 染色。穆罗内等人(2000) 得出结论,STK36 通过对抗 SUFU 的作用来控制 GLI1 和 GLI2 的活性。

威尔逊等人(2009) 证明小鼠 Fu 对于运动性 9+2 纤毛的中央配对装置的构建至关重要,并提供了人类原发性纤毛运动障碍的新模型(参见 244400)。他们发现小鼠 Fu 与哺乳动物 Cos2 直系同源物 Kif27(611253) 发生物理相互作用,并将 Fu 与中央配对装置的已知结构组件连接起来,为参与中央配对构建的第一个调控组件提供了证据。威尔逊等人(2009) 还证明,斑马鱼 Fu 对于库普弗囊泡中的刺猬(见 600725) 信号传导和纤毛生物发生都是必需的。小鼠 Fu 挽救了斑马鱼的刺猬依赖性和非刺猬依赖性缺陷。威尔逊等人(2009) 得出的结论是,他们的结果描绘了中央配对装置组装的新途径,确定了刺猬信号传导和运动纤毛发生的常见调节因子,并提供了刺猬级联进化的见解。

▼ 分子遗传学

Edelbusch 等人在一名患有原发性纤毛运动障碍(CILD46; 619436) 的 40 岁阿拉伯以色列男子中(2017) 鉴定了 STK36 基因(607652.0001) 中 1 bp 缺失的纯合性。功能分析揭示突变体 STK36 在呼吸纤毛上的错误定位,导致中央对/径向辐条相互作用缺陷,从而导致中央对迷失方向。

▼ 动物模型

Fu 在果蝇的 Hedgehog(SHH; 600725) 信号传导中发挥重要作用,其缺失会导致胚胎死亡。相比之下,陈等人(2005) 发现 Fu 缺陷小鼠以预期的孟德尔比例出生。突变小鼠无法与野生型同窝小鼠区分开来,并且似乎发育正常。然而,大多数 Fu 缺陷小鼠在 3 周龄前死亡,显然是死于饥饿。组织学检查显示没有显着的形态变化,表达研究显示hedgehog信号传导没有变化。陈等人(2005) 得出结论,Fu 在脊椎动物的刺猬信号传导中并不起重要作用。

▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):

.0001 原发性纤毛运动障碍,46(1 名患者)
STK36,1-BP DEL,1399G

Edelbusch 等人对一名来自近亲家庭的 40 岁阿拉伯裔以色列男子患有原发性纤毛运动障碍伴独处(CILD46; 619436) 进行研究(2017) 鉴定出 STK36 基因中 1 bp 缺失(c.1399delG) 的纯合性,导致移码,预计会导致提前终止密码子(Glu467ArgfsTer13)。千人基因组计划数据库中未发现该缺失,而 ExAC 数据库中的等位基因频率低于万分之一。患者呼吸道上皮细胞纤毛横截面的透射电子显微镜(TEM) 显示,不到 5% 的纤毛具有异常的轴丝组成,具有 9+0 或 8+0 结构。额外的 TEM 分析显示,纤毛基脚排列不均匀,角度杂乱或方向相反,导致与对照纤毛相比,中央对(CP) 的定向障碍程度增加。通过患者呼吸道上皮细胞的免疫荧光显微镜无法检测到 STK36,而在对照呼吸道细胞中,STK36 沿着整个轴丝长度定位。由于 STK36 突变纤毛的表型让人想起径向辐条(RS) 缺陷,作者分析了 RSPH1 功能丧失(LOF) 突变患者的呼吸纤毛中 STK36 的定位是否发生改变(609314), RSPH4A(612647) 或 RSPH9(612648) 基因,并发现在 3 个 RSPH 基因中每一个都携带 LOF 突变的个体的睫状轴丝中检测不到 STK36。作者得出结论,STK36 对于 RS 头的组装不是必需的,但完整的头对于 STK36 的轴丝募集至关重要,并且 STK36 在 RS 头与 CP 复合体的连接中发挥着重要作用。