WASH 复合物,子单元 1; WAHC1

WAS 蛋白质家族同源物 1;WASH1
WASH

HGNC 批准的基因符号:WASHC1

细胞遗传学位置:9p24.3 基因组坐标(GRCh38):9:14,513-30,487(来自 NCBI)

▼ 说明

WASHC1 是 WASH 复合体的一个组成部分,参与内体蛋白分选的调节(Jia et al., 2010)。

▼ 克隆与表达

利纳多普卢等人(2007)克隆了WASH1,他们将其称为WASH。推导的蛋白质含有468个氨基酸。 WASH 在其 N 末端有 2 个 WASH 同源结构域(WHD1 和 WHD2)。在其 C 端一半,WASH 具有富含脯氨酸的延伸段,后面是 WH2 肌节蛋白(参见 102560)结合域(V)、中心区域(C) 和酸性延伸段(A),它们一起形成 VCA 模块存在于所有 WASP 蛋白中(参见 WASF1;605035)。 VCA 模块介导与肌节蛋白和 ARP2/3 蛋白复合物(604221) 的结合并刺激肌节蛋白成核。 Northern 印迹分析在所有检查的组织中检测到大约 1.8 kb 的转录物。 RNA 斑点印迹分析和 RT-PCR 证实了 WASH1 的普遍存在和可变表达。数据库分析揭示了脊椎动物和无脊椎动物中的 WASH 直系同源物。脊椎动物在 WASH C 末端表现出最高的保守性。荧光标记的 WASH1 与细胞骨架肌节蛋白共定位并在丝状伪足和片状伪足中积累。

Gomez 和 Billadeau(2009) 使用 Jurkat 人类 T 细胞的蛋白质印迹分析检测到表观分子质量为 70 kD 的 WASH。 HeLa 细胞表达缺乏 N 末端区域的 WASH 亚型。免疫组织化学分析显示 Jurkat、HeLa 和 U-87MG 胶质母细胞瘤细胞系中存在点状细胞质 WASH 分布。

拷贝数变异

利纳多普卢等人(2007) 鉴定出分布在多个人类染色体中的大量 WASH 基因亚端粒拷贝。 FISH 分析显示灵长类动物和人类个体之间的拷贝数和位置存在差异。对 3 个无关个体的长程 PCR 产物进行测序,揭示了每个人类基因组中多达 5 个潜在功能性 WASH 变体和多个假基因。

▼ 基因结构

利纳多普卢等人(2007) 确定 WASH1 基因包含 11 个外显子,跨度 15 kb。第一个外显子是非编码的,位于 CpG 岛内。

▼ 测绘

通过基因组序列分析,Linardopoulou 等人(2007) 将 WASH1 基因定位到染色体 9p 的亚端粒区域,在端粒阵列的 5 kb 范围内结束。利纳多普卢等人(2007) 在染色体 15q、1p、Xq/Yq 和 16p 的相似亚端粒区域鉴定出 WASH 假基因。单拷贝小鼠 Wash 直向同源物对应到 17 号染色体上的内部位置。

Gross(2022) 根据 WASHC1 序列(GenBank NM_001378090) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 WASHC1 基因对应到染色体 9p24.3。

▼ 基因功能

利纳多普卢等人(2007) 发现重组人 WASH1 的分离 VCA 模块在 ARP2/3 复合物存在的情况下刺激体外肌节蛋白聚合。

Gomez 和 Billadeau(2009) 发现 WASH 是通过逆转录体复合物逆行转运不依赖于阳离子的 6-磷酸甘露糖受体(IGF2R; 147280) 所必需的(参见 601272)。 WASH 在超过 600 kD 的多蛋白复合物中发挥作用,该复合物还包含 FAM21(参见 613631)和 APR2/3。突变分析显示,WASH 的 N 末端与 FAM21 相互作用,WHD2 结构域与 α-微管蛋白相互作用(参见 602529),VCA 区域与肌节蛋白相互作用。 WASH 与 FAM21 的相互作用是其内体定位所必需的。 WASH 的敲低阻止了逆转录酶介导的内体分选。

贾等人(2010) 指出,WASH 定位于内体亚域,并以 ARP2/3 依赖性方式调节内吞囊泡分裂。 Jia 等人使用亲和纯化、免疫沉淀和敲低实验(2010) 发现 WASH、FAM21、SWIP(WASHC4; 615748)、strumpellin(WASHC5; 610657) 和 CCDC53(WASHC3; 619925) 在人类、牛和果蝇中形成高亲和力的 WASH 调控核心复合物(SHRC)。转染的 HeLa 细胞中的免疫荧光分析表明,SHRC 亚基彼此共定位,并与 EEA1(605070) 阳性内体子集共定位,类似于内源性 WASH。使用重组蛋白,作者发现 SHRC 抑制了针对 ARP2/3 复合物的内在 WASH 活性。 WASH 的 N 端卷曲螺旋结构域需要与 SHRC 的所有组件相关联。 CCDC53 的保守螺旋结构域对于 CCDC53 与所有其他 SHRC 组件的关联是必要且充分的,并且可以稳定 HeLa 细胞裂解物中的 WASH。 SWIP 的 C 末端介导与斯特伦佩林的相互作用。 FAM21 的 N 端结构域与 SHRC 的所有组件相互作用,而 FAM21 的 C 端结构域直接与 CAPZ 相互作用(参见 601580)并抑制其抗加帽活性。此外,FAM21 的 C 端结构域直接与磷脂和磷脂酰丝氨酸相互作用,可能将 SHRC 与富含磷脂的内体结构域连接起来。

西曼等人(2013) 回顾了 WASH 复合物在内体蛋白质分选中的作用。

韦尔布恩等人(2015) 表明,Wash1 在 Rho1 GTPase(RHOA(165390) 的直系同源物)下游发挥作用,调节位于后部的果蝇免疫细胞或血细胞向头部的发育迁移。这种血细胞迁移需要激活 Arp2/3 复合体,但不需要 WASH 复合体的其他成员。

▼ 动物模型

利纳多普卢等人(2007) 发现果蝇 WASH 直系同源基因的敲除(他们称之为“冲洗”)会导致早期胚胎死亡。

为了避免早期胚胎致死,Xia 等人(2014) 产生了具有他莫昔芬依赖性 Wash 缺失的成年小鼠。Wash 缺陷的成年小鼠表现出体重减轻和严重贫血。小鼠Wash的表达在长期造血细胞(HSC)中主要在细胞核中表达,在短期造血细胞中主要在细胞核和细胞质中表达,在多能祖细胞中主要在细胞质中表达。骨髓中条件性删除Wash会导致足部和耳朵黄化,并伴有严重贫血、血细胞减少、血小板减少和中性粒细胞减少,并且在8周的观察期内,60%的小鼠死亡。 Wash 基因敲除小鼠的骨髓细胞中含有大量长期造血干细胞,这些造血干细胞在分化为所有类型的成熟血统的能力方面存在缺陷。洗涤缺陷导致 Myc(190080) 表达下调。 Wash 或 Myc 的恢复导致 HSC 长期分化的恢复。染色质免疫沉淀分析表明,Wash 与 Myc 启动子相互作用,并招募核小体重塑因子(NURF) 复合物(参见 601819)以肌节蛋白成核依赖性方式激活 Myc。夏等人(2014) 的结论是,WASH 对于 MYC 激活和长期 HSC 分化是必需的。