TBC1 域包含激酶； TBCK

HGNC 批准的基因符号：TBCK

细胞遗传学位置：4q24 基因组坐标（GRCh38）：4:106,041,599-106,316,683（来自 NCBI）

▼ 说明

TBCK 是一种保守的蛋白激酶，与有丝分裂装置相关并调节细胞大小、细胞增殖和 MTOR（601231）信号传导（Liu 等人，2013；Wu 等人，2014）。

▼ 克隆与表达

通过HEK293细胞总RNA的序列分析和RT-PCR，Liu等人（2013）克隆人类TBCK。推导的 893 个氨基酸蛋白质的预测分子量为 99 kD。它包含一个 N 端激酶结构域、一个中央 TBC 结构域（参见 609850）和一个 C 端硫氰酸酶（TST; 180370）同源（RHOD）结构域。 TBCK 在蠕虫、苍蝇和脊椎动物中高度保守。免疫印迹分析显示 TBCK 在所有人类和其他哺乳动物细胞系中的表达存在差异。免疫荧光显示，除了 HEK293 细胞中的点状分布外，TBCK 还与 γ-微管蛋白（TUBG1；191135）共定位。然而，在 HeLa 细胞中，TBCK 未能与 γ-微管蛋白共定位，而是定位在细胞核和中心体附近。

吴等人（2014）使用来自系统性红斑狼疮（SLE; 152700）患者的汇集自身抗体，在 HeLa cDNA 表达文库筛选中鉴定了 TBCK。人类细胞系的序列分析和 RT-PCR 揭示了 2 个主要类型的 9 个 TBCK 剪接变体。 6 个变体是长型，编码具有 TBC、RHOD 和 STYKc 激酶结构域的同种型，3 个变体是短型，编码缺乏 STYKc 激酶结构域的同种型。蛋白质印迹分析显示，TBCK 的表观分子质量为 95 kD，并且在几种人细胞系的全细胞裂解物和胞质级分中强烈表达，在核级分中表达较弱。在 HepG2 和 HEK293FT 细胞中观察到一条额外的较低分子量带。在 HeLa 细胞中，GFP 标记的 TBCK 在间期主要定位于细胞质，并在中期与有丝分裂器的纺锤纤维共定位。 RNA测序分析显示，与正常组织相比，肿瘤组织中几个长TBCK变异体下调。

▼ 基因功能

Liu 等人使用荧光显微镜、细胞计数和 MTT 测定（2013）表明小干扰 RNA（siRNA）介导的 TBCK 沉默可减小 HEK293 细胞的细胞大小并抑制细胞增殖。免疫荧光分析显示，siRNA 介导的 TBCK 耗竭导致 F-肌节蛋白减少并破坏应力纤维，但不影响皮质肌节蛋白或微管结构。蛋白质印迹和免疫荧光分析表明，TBCK 敲低降低了 MTOR 的磷酸化和蛋白水平，还降低了 MTOR 复合物（MTORC）成分 Raptor（RPTOR; 607130）、Rictor（609022）和 MLST8（612190）的蛋白水平。 TBCK 敲低还抑制 MTOR 通路下游组分的磷酸化，包括 4EBP1（EIF4EBP1; 602223）、p70S6K（参见 601684）和 AKT（AKT1; 164730），并降低 4EBP1 的蛋白水平，但不降低 p70S6K 或 AKT。定量 RT-PCR 分析表明，TBCK 敲低在 mRNA 水平上抑制了 MTOR、Raptor、Rictor、MLST8 和 4EBP1 的表达，但不抑制 p70S6K 或 AKT 的表达。 TBCK 耗竭对 MAPK 或 PDK1（PDPK1; 605213）/AKT 通路没有影响。刘等人（2013）得出结论，TBCK 可能通过调节 MTOR 通路在细胞增殖、细胞生长和肌节蛋白组织中发挥作用。

吴等人（2014）发现长 TBCK 亚型的过度表达会降低 HeLa 细胞的细胞增殖率。流式细胞术显示，TBCK 过表达的 HeLa 细胞在细胞周期的 S 期积累，但保留了正常的 DNA 合成，表明长 TBCK 亚型可能抑制 S 期的细胞增殖。 RNA 干扰介导的 TBCK 敲除增加了正常和 TBCK 过表达 HeLa 细胞的增殖率。

▼ 基因结构

吴等人（2014）报道TBCK基因至少包含26个外显子并且受到广泛的选择性剪接。

▼ 测绘

Gross（2016）根据 TBCK 序列（GenBank BC009208）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 TBCK 基因对应到染色体 4q24。

▼ 分子遗传学

Alazami 等人在 2 名同胞中，由近亲沙特父母（家族 10DG1670）出生，患有婴儿肌张力低下、精神运动迟缓和特征性面容 3（IHPRF3；616900）（2015）鉴定了 TBCK 基因中的纯合剪接位点突变（616899.0001）。这些患者属于由 143 个患有各种神经发育障碍的多重近亲家庭组成的大队列中的一部分，他们接受了全外显子组测序。

Chong 等人在 5 名患有 IHPRF3 的患者中，包括 2 名姐妹（2016）鉴定了 TBCK 基因的纯合突变（616899.0002-616899.0004）。这些突变是通过全外显子组测序发现的。两名无关的波多黎各血统患者携带相同的截短突变（R126X；616899.0002）。其中 1 名患者的细胞几乎不存在全长 TBCK 101-kD 同工型，并且 71-kD 较短同工型水平降低，这与功能丧失一致。

Bhoj 等人在来自 9 个无关家族的 13 名患有 IHPRF3 的患者中（2016）鉴定了TBCK基因中的纯合或复合杂合突变（参见例如616899.0001-616899.0002；616899.0005-616899.0008）。这些突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。对具有剪接位点突变（616899.0001）的患者细胞的研究表明，TBCK 蛋白水平不可检测。对具有不同移码突变（616899.0005）的患者细胞的研究表明，与对照相比，磷酸核糖体蛋白 S6（RPS6；180460）的磷酸化显着降低，表明 mTOR 信号通路下调。向培养基中添加亮氨酸可诱导基础 mTOR 信号传导上调，磷酸化 RPS6 水平增加即可证明这一点；这些发现为这种疾病的定向治疗提供了可能的途径。来自 3 个西班牙裔家庭的 4 名患者携带 R126X 突变，表明该人群存在创始人效应。

▼ 等位基因变异体（8 个精选示例）：

.0001 婴儿肌张力减退，伴有精神运动迟缓，特征面容 3
TBCK，1897+1G-A

Alazami 等人在 2 名同胞中，由近亲沙特父母（家族 10DG1670）出生，患有婴儿肌张力低下、精神运动迟缓和特征性面容 3（IHPRF3；616900）（2015）鉴定了 TBCK 基因中的纯合 c.1708+1G-A（c.1708+1G-A, NM_033115）转变，预计会导致剪接缺陷。该突变是通过全外显子组测序发现的，并与家族中的疾病分离。没有进行功能研究和患者细胞的研究。这些患者患有严重的整体发育迟缓、癫痫、畸形特征、肌张力低下和弥漫性脑萎缩。这些患者属于由 143 个患有各种神经发育障碍的多重近亲家庭组成的大队列中的一部分，他们接受了全外显子组测序。博杰等人（2016）提供了 Alazami 等人报告的同胞的后续行动（2015），并指出该突变是纯合的 c.1897+1G-A 转换（c.1897+1G-A，NM_001163435.2），预计会导致移码。其中一名患者于 5 岁时死亡。患者细胞未检测到 TBCK 蛋白，这与功能丧失一致。该变体在 ExAC 数据库中发现频率较低（0.000008319）。

.0002 婴儿肌张力减退，伴有精神运动迟缓，特征面容 3
TBCK、ARG126TER

在 2 名不相关的波多黎各血统患者中，患有婴儿肌张力低下、精神运动迟缓和特征性面容 3（IHPRF3；616900），Chong 等人（2016）鉴定了 TBCK 基因中的纯合 c.376C-T 转换（c.376C-T, NM_001163435.2），导致 arg126 到 ter（R126X）取代。该突变是通过全外显子组测序发现的，并且在 ExAC Latino 数据库（v.0.3）中以较低频率（0.5208%）出现。来自 1 名患者的细胞显示几乎不存在全长 TBCK 101-kD 同工型，并且 71-kD 较短同工型的水平降低。

博杰等人（2016）在 2 名无关的西班牙裔 IHPRF3 患者中发现了纯合 R126X 突变。来自另一个西班牙裔家庭的两个受影响的同胞是 R126X 复合杂合子，并且 TBCK 基因的外显子 7 至 22 缺失。 R126X 突变发生在蛋白激酶结构域中。这些突变是通过全外显子组测序发现并通过桑格测序确认的，通过 dbSNP、1000 基因组计划和外显子组变异服务器数据库进行筛选，并与家族中的疾病进行分离。 R126X 变体在 ExAC 数据库中发现频率较低（0.0001426）。

.0003 婴儿肌张力减退，伴有精神运动迟缓，特征面容 3
TBCK，LYS455TER（rs376699648）

Chong 等人在黎巴嫩近亲父母所生的 2 名姐妹中，患有婴儿肌张力低下、精神运动迟缓和特征性面容 3（IHPRF3; 616900）（2016）鉴定了 TBCK 基因中的纯合 c.1363A-T 颠换，导致 lys455 至 ter（K455X）取代。该突变是通过全外显子组测序和连锁分析相结合发现的，与该家族中的疾病分离。该变体在 ExAC Latino 数据库（v.0.3）中的出现频率非常低（0.0107%）。未对患者细胞进行功能研究和研究。

.0004 婴儿肌张力减退，伴有精神运动迟缓，特征面容 3
TBCK、ARG511HIS

Chong 等人发现，一名 2 岁男孩的父母是埃及近亲所生，患有婴儿期肌张力低下、精神运动迟缓和特征性面容 3（IHPRF3; 616900）（2016）在 TBCK 基因中鉴定出纯合的 c.1532G-A 转换（c.1532G-A，NM_001163435.2），导致 TBC1 结构域中高度保守的残基处的 arg511 到 his（R511H）取代。该突变是通过全外显子组测序发现的，在千基因组计划、外显子组测序计划或 ExAC 对照数据库中不存在。分子模型研究预测该突变会损害 GAP 活性，但没有进行直接的功能研究和对患者细胞的研究。

.0005 婴儿肌张力减退，伴有精神运动迟缓，特征面容 3
TBCK、2-BP INS、831TA

Bhoj 等人在一名 5 岁男孩中发现，该男孩的父母是无关的叙利亚人，患有婴儿肌张力低下、精神运动迟缓和特征性面容 3（IHPRF3; 616900）（2016）在 TBCK 基因中发现了纯合 2-bp 插入（c.831_832insTA, NM_001163435.2），导致移码和提前终止（Pro278TyrfsTer18）。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，通过 dbSNP、1000 基因组计划和外显子组变异服务器数据库进行筛选，并与家族中的疾病进行分离。与对照组相比，患者细胞的磷酸核糖体蛋白 S6（RPS6；180460）的磷酸化显着降低，表明 mTOR 信号通路下调。向培养基中添加亮氨酸可诱导基础 mTOR 信号传导上调，磷酸化 RPS6 水平的增加证明了这一点。

.0006 婴儿肌张力减退，伴有精神运动迟缓，特征面容 3
TBCK，2060-2A-G

在 2 名欧洲混血姐妹中，患有婴儿肌张力低下、精神运动迟缓和特征性面容 3（IHPRF3；616900），Bhoj 等人（2016）鉴定了 TBCK 基因中的复合杂合突变：c.2060-2A-G 转换（c.2060-2A-G，NM_001163435.2），导致剪接位点缺陷和移码，以及 4 bp缺失（c.803_806delTGAA；616899.0007），导致移码和提前终止（Met268ArgfsTer26）。这些突变是通过全外显子组测序发现并通过桑格测序确认的，通过 dbSNP、1000 基因组计划和外显子组变异服务器数据库进行筛选，并与家族中的疾病进行分离。没有进行功能研究和患者细胞的研究。

.0007 婴儿肌张力减退，伴有精神运动迟缓，特征面容 3
TBCK、4-BP DEL、803TGAA

讨论 TBCK 基因中 4-bp 缺失（c.803_806delTGAA、NM_001163435.2）导致移码和提前终止（Met268ArgfsTer26），该基因在 2 名患有婴儿肌张力低下伴精神运动迟缓的姐妹中发现处于复合杂合状态， Bhoj 等人的特征相 3（IHPRF3；616900）（2016），参见 616899.0006。

.0008 婴儿肌张力减退，伴有精神运动迟缓，特征面容 3
TBCK、1-BP DEL、1370A

Bhoj 等人在 2 名同胞中，由近亲阿尔及利亚父母所生，患有婴儿肌张力低下、精神运动迟缓和特征性 facies-3（IHPRF3; 616900）（2016）在 TBCK 基因中发现了一个纯合 1-bp 缺失（c.1370delA, NM_001163435.2），导致移码和提前终止（Asn457ThrfsTer15）。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，通过 dbSNP、1000 基因组计划和外显子组变异服务器数据库进行筛选，并与家族中的疾病进行分离。没有进行功能研究和患者细胞的研究。