精子相关抗原 5； SPAG5

有丝分裂纺锤体相关蛋白，126-KD； MAP126
ASTRIN

HGNC 批准的基因符号：SPAG5

细胞遗传学位置：17q11.2 基因组坐标（GRCh38）：17:28,577,574-28,599,025（来自 NCBI）

▼ 说明

SPAG5（或 astrin）是有丝分裂期间维持姐妹染色单体凝聚力和中心体完整性所必需的（Thein 等，2007）。它还在调节细胞应激诱导的细胞凋亡中发挥孤立作用（Thedieck et al., 2013）。

▼ 克隆与表达

张等人（2001）在酵母 2 杂交筛选中通过与 p29（SYF2; 607090）的相互作用鉴定了人类 SPAG5，他们将其称为 MAP126。通过筛选睾丸 cDNA 文库，然后对 HeLa 细胞 cDNA 文库进行 5-prime RACE，他们克隆了 MAP126。推导的 1,120 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 126 kD。 MAP126 包含二分核定位信号和潜在的 CDC2（CDK1; 116940）磷酸化位点。 MAP126 与普遍存在的驱动蛋白重链（KIF5B; 602809）具有显着的相似性。 Northern印迹分析检测到一个4.1-kb的转录物，在睾丸中大量表达，在胎盘、肝脏、胰腺、胸腺和结肠中表达较弱，在其他检查组织中表达很少或没有。 6.0-kb 转录物的强表达存在于肾脏中，但不存在于其他检查组织中。蛋白质印迹分析在中期停滞的 HeLa 细胞裂解液中检测到 MAP126 的表观分子质量为 126 kD。免疫荧光分析显示 MAP126 在中期定位于有丝分裂纺锤体。

泰因等人（2007）发现 astrin 在 HeLa 细胞有丝分裂过程中定位于中心体和动粒。

程等人（2008）指出全长 astrin 包含一个 N 末端头部区域，后面是 2 个卷曲螺旋结构域。

▼ 基因功能

张等人（2001）发现重组人MAP126在体外被CDC2磷酸化。

一旦所有染色体在有丝分裂期间对齐，半胱氨酸蛋白酶分离酶（ESPL1；604143）就会分离姐妹染色单体，并促进有丝分裂结束时中心粒脱离。泰因等人（2007）发现 astrin 负向调节分离酶活性。 HeLa 细胞中 astrin 的敲低会过早激活分离酶并延长有丝分裂停滞，导致多极纺锤体的发育和姐妹染色单体凝聚力的丧失。 Astrin 敲低细胞的特点是染色体排列的严重缺陷和最终的细胞凋亡。同时敲低 astrin 和分离酶在很大程度上纠正了单独敲低 astrin 导致的有丝分裂缺陷。

GSK3-β（GSK3B; 605004）是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，参与细胞外周微管的极化锚定。 Cheng 等人使用体外和体内蛋白质相互作用测定和成像技术（2008）发现 GSK3-β 直接与 astrin 相互作用，并且这两种蛋白在有丝分裂 HeLa 细胞从前期到后期共定位于纺锤体上。 Astrin（但 GSK3-β 除外）也定位于中体。在有丝分裂时，GSK3-β 磷酸化 thr111、thr937 上的 astrin 以及从 ser974 到 thr978 的基序。抑制 GSK3-β 会损害纺锤体和动粒中 astrin 的积累，此外还会损害有丝分裂时的纺锤体形成并诱导 G2/M 期停滞。通过小干扰 RNA 消除 HeLa 细胞中的 astrin 对 GSK3-β 定位没有影响。然而，阿斯汀增强了 GSK3-β 介导的其他底物的磷酸化。程等人（2008）得出结论，阿斯汀与纺锤体微管和着丝粒的关联需要 GSK3-β 激酶活性。

Du 等人使用酵母 2-杂交分析（2008）发现 astrin 在 HeLa 细胞有丝分裂过程中直接与中心体激酶 Aurora A（AURKA; 603072）相互作用。 Astrin 被 Aurora A 磷酸化。astrin 和 Aurora A 均在前期定位于中心体，从中期到胞质分裂定位于中心体和有丝分裂纺锤体。敲低 astrin 会阻止 Aurora A 定位到有丝分裂纺锤体，但不会定位到中心体，并改变 Aurora A 底物细胞周期蛋白 B1（CCNB1；123836）的定位，从而阻止 CDK1 激酶激活。 Aurora A 的敲低对 astrin 定位没有影响。杜等人（2008）得出结论，astrin 在有丝分裂过程中作用于 Aurora A 的上游，调节 Aurora A 的定位和对其下游底物的访问。

MTOR 复合物 I（MTORC1；参见 601231）是细胞生长和代谢的中心调节因子，在细胞应激过程中过度激活，导致细胞凋亡。泰迪克等人（2013）表明，在 HeLa 细胞暴露于亚砷酸盐、过氧化氢或过热等细胞应激后，astrin 充当 MTORC1 的负调节因子。 Astrin 定位于未应激细胞的中心体，但在细胞应激诱导应激颗粒后定位于应激颗粒。 Astrin 与 MTOR（601231）竞争结合激活的 MTORC1 亚基 RAPTOR（RPTOR; 607130）。 Astrin 将 RAPTOR 隔离到应激颗粒上，抑制 MTORC1 对应激的凋亡反应。通过小干扰 RNA 敲低 astrin，导致 MTORC1 在应激和非应激细胞中组装和激活。泰迪克等人（2013）得出结论，astrin 介导的细胞凋亡抑制可能有益于防止健康细胞在短暂应激或代谢挑战时发生细胞凋亡。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Chang 等人（2001）将 SPAG5 对应到染色体 17q11-q12。