动粒定位 ASTRIN/SPAG5 结合蛋白; KNSTRN

小动粒相关蛋白; SKAP
染色体 15 开放解读码组 23; C15ORF23

HGNC 批准的基因符号:KNSTRN

细胞遗传学位置:15q15.1 基因组坐标(GRCh38):15:40,382,721-40,394,288(来自 NCBI)

SKAP 在着丝粒-微管相互作用中发挥作用,以实现忠实的染色体分离(Huang et al., 2012)。

▼ 克隆与表达

Huang 等人通过质谱分析和酵母 2 杂交筛选进行亲和纯化,以鉴定与必需的有丝分裂驱动蛋白 CENPE(117143) 相互作用的 HeLa 细胞蛋白,然后对睾丸 cDNA 文库进行 PCR(2012) 克隆了 C15ORF23,他们将其称为 SKAP。推导的 316 个氨基酸蛋白在其 C 端一半有 2 个卷曲螺旋区域,以及一个经典的 SxIP 微管和末端结合基序。数据库分析鉴定出哺乳动物中的 SKAP 直系同源物,但未鉴定出其他真核生物中的 SKAP 直系同源物。对有丝分裂 HeLa 细胞进行免疫组织化学分析和免疫电镜分析,使 SKAP 与 CENPE 在动粒处共定位。 SKAP 定位于着丝粒和纺锤体微管之间的界面,并且似乎在有丝分裂结束时被降解。蛋白质印迹分析检测到 SKAP 的表观分子质量为 32 kD。

▼ 基因功能

方等人(2009) 发现 SKAP 在有丝分裂过程中定位于 HeLa 细胞的纺锤体微管和动粒。 SKAP的缺失不会激活纺锤体组装检查点,但会延长中期,延迟分离酶(ESPL1;604143)的激活,增加具有多个纺锤体极的细胞数量,并降低染色体分离的保真度。

Huang 等人使用免疫沉淀分析(2012) 发现 SKAP 的卷曲螺旋区域与 CENPE 的 C 末端相互作用。通过小干扰 RNA 敲低同步化 HeLa 细胞中的 SKAP 会导致有丝分裂停滞,导致染色体分散且染色体无法在赤道处对齐。重组SKAP在体外以相对较低的亲和力结合微管,并且添加CENPE增加了SKAP与微管的结合。黄等人(2012) 得出结论,SKAP 与 CENPE 相互作用,将动粒与纺锤体微管连接起来。

沙夫等人(2018) 证明 SKAP 主要定位于人类 T 细胞系的微管。 SKAP 与微管组织中心(MTOC) 密切相关,并与 MAP4(157132) 共定位。这些发现表明 SKAP 参与微管丝动力学和重塑的调节。

▼ 测绘

Hartz(2012) 根据 C15ORF23 序列(GenBank AK027408) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 C15ORF23 基因对应到染色体 15q15.1。

▼ 分子遗传学

Sharfe 等人的 2 姐妹,由近亲父母所生,患有 Roifman-Chitayat 综合征(ROCHIS; 613328),最初由 Roifman 和 Chitayat(2009) 报道(2018) 鉴定了 2 个不同基因的纯合功能丧失突变:PIK3CD(602839.0005) 和 SKAP(KNSTRN; 614718.0001)。这些突变是通过全基因组测序发现的,与家族中的疾病分开。患者细胞的蛋白质印迹分析显示没有检测到 PIK3CD 或 KNSTRN 蛋白,这与这两个基因功能丧失一致。与对照组相比,患者细胞几乎不存在 AKT1(164730) 磷酸化,这表明 PIK3CD 功能有缺陷。详细的体外研究表明,患者来源的 B 和 T 淋巴细胞未能正确聚集或聚集,类似于 SKAP 缺失细胞中注意到的异常,表明 SKAP 缺陷是造成这一特征的原因。此外,由于细胞扩散有限,T细胞表现出自发迁移减少和细胞间接触形成效率低下。这些异常与异常的 MAP4(157132) 分布和局部微管乙酰化改变有关,这也归因于 SKAP 的丢失。沙夫等人(2018) 的结论是,复杂的表型是由 2 个不同基因同时丢失造成的,每个基因都会导致疾病表现。

▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):

.0001 ROIFMAN-CHITAYAT 综合征,DIGENIC(1 个家族)
KNSTRN,1-BP DEL,744T

Sharfe 等人的 2 姐妹,由近亲父母所生,患有 Roifman-Chitayat 综合征(ROCHIS; 613328),最初由 Roifman 和 Chitayat(2009) 报道(2018) 在 KNSTRN 基因中发现了一个纯合 1-bp 缺失(c.744delT),导致移码和提前终止(Leu210fsTer20)。这些患者的 PIK3CD 基因(602839.0005) 也存在功能丧失突变的纯合子。通过全基因组测序发现的这两种突变都与家族中的疾病分离。患者细胞未检测到 KNSTRN 蛋白水平,这与功能丧失一致。与对照组相比,患者细胞几乎不存在 AKT1(164730) 磷酸化,这表明 PIK3CD 功能有缺陷。详细的体外研究表明,患者来源的 B 和 T 淋巴细胞未能正确聚集或聚集,类似于 SKAP 缺失细胞中注意到的异常,表明 SKAP 缺陷是造成这一特征的原因。此外,由于细胞扩散有限,T细胞表现出自发迁移减少和细胞间接触形成效率低下。这些异常与异常的 MAP4(157132) 分布和局部微管乙酰化改变有关,这也归因于 SKAP 的丢失。在对照 EBV B 细胞中使用 siRNA 敲除 SKAP 会减少聚集,再次表明 SKAP 缺陷是患者淋巴细胞异常聚集的原因。沙夫等人(2018) 的结论是,复杂的表型是由 2 个不同基因同时丢失造成的,每个基因都会导致疾病表现。