ARF GTP 酶激活蛋白，具有 GTP 酶结构域、锚蛋白重复序列和 血小板-白细胞C 激酶底物 同源结构域 3； AGAP3

CENTAURIN, γ-3; CENTG3

此条目中涉及的其他实体：
包括 CRAM 相关 GTP 酶；包括岩壁

HGNC 批准的基因符号：AGAP3

细胞遗传学位置：7q36.1 基因组坐标（GRCh38）：7:151,085,867-151,144,434（来自 NCBI）

▼ 说明

AGAP3 基因编码多种蛋白质亚型。全长 AGAP3 是 NMDA 受体复合物的组成部分（参见 138253），调节 RAS（HRAS；190020）/ERK（参见 601795）信号传导和 AMPA 受体（参见 138248）转移（Oku 和 Huganir，2013）。较小的亚型 CRAG 是一种 GTP 酶，可介导 PML（102578） 体形成和扩展的聚谷氨酰胺蛋白的降解（Qin 等，2006）。

▼ 克隆与表达

通过筛选大鼠大脑中的 Cram 靶点（DPYSL5；608383），Qin 等人（2006） 确定了 Crag。他们克隆了小鼠Crag，并通过数据库分析确定CRAG是人类AGAP3的剪接变体。推导的 369 个氨基酸的小鼠蛋白具有富含谷氨酰胺的 N 端、中央 RAS 同源结构域和 C 端核定位信号（NLS）。对小鼠组织的 Northern 印迹分析检测到一个编码 Crag 的短转录本，主要在大脑和心脏中表达，以及一个广泛表达的较长转录本，可能编码全长 Agap3。蛋白质印迹分析显示，与成年小鼠大脑相比，胚胎小鼠大脑中的 Crag 表达更强。 HeLa 细胞和大鼠海马神经元的免疫细胞化学分析表明，CRAG 在静止状态下广泛定位于细胞质中，但在紫外线（UV） 照射后形成核包含物（NI）。

Oku 和 Huganir（2013） 报道，大鼠 Agap3 编码至少 3 个亚型：98 kD 全长蛋白、58 kD 蛋白和 43 kD 蛋白（Crag）。全长 Agap3 包含 GTPase 样结构域、血小板-白细胞C 激酶底物（PLEK; 173570） 同源（PH） 结构域、ArfGAP 结构域、锚蛋白（参见 612641）重复序列和推定的 C 端 I 型 PDZ 配体。大鼠组织的蛋白质印迹分析表明，全长 Agap3 在睾丸、肺和脑中表达，而 Crag 仅在脑中表达。全长 Agap3 和 Crag，但不包括 58-kD 亚型，在大鼠大脑的突触部分中富集。大鼠脑匀浆的蛋白质印迹分析表明，全长 Agap3 表达在出生后 7 至 15 天最高，但持续到成年期，而 Crag 表达从出生后 15 天开始逐渐增加。

▼ 基因功能

通过在 HeLa 细胞中过度表达小鼠 Crag 突变体，Qin 等人（2006） 确定 Crag 在紫外线照射后形成 NIs 需要 NLS，而不是 GTPase 结构域。 GTPase 测定表明，Crag 通常由 UV 照射激活，但 N 端 GFP 融合导致组成型激活和 NI 的基础定位。在紫外线刺激的大鼠背根神经节神经元和 HeLa 细胞中，Crag 以 GTPase 依赖性方式与 PML 体共定位。免疫共沉淀实验表明，内源性 CRAG 和 PML 在紫外线刺激的神经元和 HeLa 细胞中相互作用。 Crag-Pml 相互作用以依赖于 Crag GTPase 结构域和 Pml RING Finger 结构域的方式增加泛素积累。 CRAG 内含物存在于 Machado-Joseph 病（MJD; 109150） 患者的大脑中，这是一种以聚谷氨酰胺重复序列（polyQ） 扩张为特征的疾病。扩展的polyQ（Q69），但不是正常长度的polyQ（Q12），与海马神经元中的内源性Crag 以及HeLa 细胞中过度表达的小鼠Crag 相关。 Crag 和 Q12 表现出弥漫性细胞质表达，而 Q69 和 Crag 则定位于 NI。 Crag 以活性氧（ROS） 依赖性方式诱导 NI 形成，以响应应激源（包括紫外线和过氧化氢）。 Q69（但不是 Q12）以 ROS 依赖性方式与 Crag 相关并激活。 Crag 以 NLS 依赖性方式促进 Q69 易位至 NI，并且 Crag 需要其 NLS 和 GTPase 结构域以泛素蛋白酶体依赖性方式促进 Q69 降解，从而减少细胞凋亡。

Oku 和 Huganir（2013） 使用酵母 2 杂交筛选表明，全长大鼠 Agap3 与 NMDA 受体复合体成员 Syngap（SYNGAP1；603384） 相互作用。免疫共沉淀实验证实了转染的 HEK293 细胞和大鼠原代皮质培养物中的相互作用。将纯化的 Syngap RasGAP 结构域添加到 Agap3 GTPase 样结构域中可增加 Agap3 GTPase 的体外活性。敲除和免疫共沉淀实验将 Agap3 鉴定为 NMDA 受体信号传导复合物的一个组成部分，并表明它孤立于 Syngap 功能调节 NMDA 受体依赖性 Ras/ERK 信号传导。 Agap3 与活性但非非活性的 Arf6（600464） 共免疫沉淀，并通过其 ArfGAP 结构域负向调节基础 Ras 水平和 Arf6 活性。 Agap3 敲除增加了基础 Ras 和 Arf6 活性，这反过来又阻止了通常由化学长时程增强（LTP） 诱导的 Ras 增加。诱变实验表明 Agap3 的 GTPase 结构域是 Ras/ERK 信号转导所必需的。分离皮质培养物中的敲低实验表明，Agap3 以 ArfGAP 结构域依赖性方式降低 Glua1 AMPA 受体亚基（GRIA1；138248）的表面水平，这与神经元棘密度增加相关。此外，Agap3 在化学诱导的 LTP 过程中调节 Glua1 向细胞表面的转移。 Oku 和 Huganir（2013） 提出 AGAP3 是 NMDA 受体复合物的重要信号成分，它将 NMDA 受体激活与 AMPA 受体转移联系起来。

▼ 测绘

Gross（2016） 根据 AGAP3 序列（GenBank BC044644） 与基因组序列（GRCh38） 的比对，将 AGAP3 基因对应到染色体 7q36.1。