BUB1 有丝分裂检查点丝氨酸/苏氨酸激酶 B； BUB1B

出芽不受苯并咪唑 1 抑制，酿酒酵母，β 同系物； BUB1，酿酒酵母，同源物，β
有丝分裂检查点基因 BUB1B
BUBR1

HGNC 批准的基因符号：BUB1B

细胞遗传学位置：15q15.1 基因组坐标（GRCh38）：15:40,161,069-40,221,123（来自 NCBI）

▼ 说明

BUB1B 基因编码的蛋白质通过 3 个明显孤立的机制在调节纺锤体组装检查点中发挥关键作用：充当扩散抑制剂、促进着丝粒催化以及中期染色体排列所需（Rio 总结）弗里奥等人，2010）。

▼ 克隆与表达

为了识别在有丝分裂检查点和染色体分离中发挥作用的人类基因，Cahill 等人（1998）使用酵母和小鼠 BUB1（参见 602452）序列搜索了表达序列标签数据库，并进行了 RT-PCR。他们分离出了编码 BUB1B 的人类 cDNA，并将其称为 BUBR1。预测的 BUB1B 蛋白包含在酵母、人类和小鼠 BUB1 中发现的保守 CD1 和 CD2 结构域；人类和小鼠 BUB1B 蛋白在这些区域中有 29% 相同。 CD1 指导动粒定位并与 Bub3 结合，CD2 包含激酶结构域。在CD1和CD2之间，BUB1B蛋白具有假定的核定位信号，该信号存在于人和小鼠BUB1中，但不存在于酵母BUB1中。卡希尔等人（1998）在所有 19 个结直肠癌细胞系中检测到 BUB1B 基因表达，并分析显示细胞不稳定（CIN）表型。

泰勒等人孤立地（1998）分离出编码 BUB1B 的 cDNA。他们报告称，预测的 1,050 个氨基酸蛋白通过与 BUB1 中发现的类似的 BUB3 结合域结合 BUB3（603719）。

达文波特等人（1999）分离出编码小鼠 Bub1b 同源物的 cDNA。预测的小鼠蛋白质与人类蛋白质大约有 75% 相同。序列分析显示，Bub1b 蛋白含有一个假定的细胞周期蛋白破坏框，可以在有丝分裂过程中靶向蛋白质，使其被蛋白酶体降解。

通过组织学分析，西蒙斯等人（2019）表明，在发育小鼠皮层的 NPC 有丝分裂期间，Bubr1 定位于神经祖细胞（NPC）的染色体和纺锤体上。 Bubr1 在分裂间期持续存在于循环细胞的细胞质中。

▼ 基因功能

Lampson 和 Kapoor（2005）发现，通过 RNA 干扰消除 BUB1B 会导致 HeLa 细胞无法形成稳定的动粒-微管附着。抑制 Aurora 激酶活性或消耗 Aurora B（604970）可稳定 BUB1B 消耗细胞中的动粒-微管附着。 Lampson 和 Kapoor（2005）得出结论，BUB1B 将染色体纺锤体附着的调节与有丝分裂检查点信号联系起来。

使用非洲爪蟾卵提取物，Mao 等人（2003）确定了 Bubr1 在有丝分裂检查点中的双功能作用：需要 Cenpe（117143）依赖性激活动粒处 Bubr1 激酶活性的酶促作用，以及作为 Cdc20（603618）直接抑制剂的化学计量作用。

Bohers 等人使用短发夹 RNA（2008）开发了一系列显示残留 BUB1B 表达梯度的 HeLa 细胞。所有转导细胞均显示染色单体过早分离，并且分离水平与残留 BUB1B 表达呈反比。在残留 BUB1B 表达低于 50% 的细胞中检测到非整倍性。博赫斯等人（2008）得出结论，纺锤体检查点上 BUB1B 表达减少的结果是剂量依赖于残留的 BUB1B 表达。

荷马等人（2009）发现纺锤体组装检查点蛋白 BubR1 调节小鼠卵母细胞的前期 I 停滞和前期进展。荷马等人（2009）表明，BubR1 耗尽的卵母细胞不能维持前期 I 停滞，并且很容易经历生发囊泡破裂，这是重新进入减数分裂 I 的标志。BubR1 耗尽的卵母细胞然后在完成减数分裂之前停滞，其标志是极体挤出失败。 BubR1 耗尽的卵母细胞中的两种减数分裂缺陷都是由于被称为后期促进复合物（APC）的主调节因子活性降低所致，这是由于 APC 共激活因子 Cdh1 水平降低而导致的（192090）。

▼ 测绘

Cahill 等人通过使用基因组克隆进行荧光原位杂交（1998）将 BUB1B 基因对应到染色体 15q14-q21。 Davenport 等人使用相同的技术（1999）将图谱位置细化为染色体 15q15。

▼ 分子遗传学

癌症

Cahill 等人在 19 个结直肠癌细胞系中的 2 个中（1998）鉴定了 BUB1B 基因的体细胞突变。 40 个正常等位基因中均未发现突变。第一个突变是密码子 40（602860.0001）处的种系转变；第二个突变是密码子 1023（602860.0002）处的体细胞缺失。作者并未确定这些 BUB1B 突变是否会在功能上改变基因产物。

染色单体过早分离性状和花叶杂色非整倍体综合征

花叶杂色非整倍体（MVA；257300）是一种常染色体隐性遗传疾病，其特征为马赛克非整倍体，主要是三体性和单体性，涉及多种不同的染色体和组织。恶性肿瘤的风险很高，有几例报道有横纹肌肉瘤、肾母细胞瘤和白血病。汉克斯等人（2004）假设参与有丝分裂纺锤体检查点的基因突变可能是 MVA 的基础。在 8 个 MVA 家族中的 5 个受影响成员中，他们发现了 BUB1B 基因的双等位基因突变（参见例如 602860.0003-602860.0010）。每个家族都携带 1 个错义突变和 1 个突变，导致蛋白质过早终止或转录物缺失。 6 个错义突变中有 5 个位于激酶结构域，并影响小鼠和鸡 BubR1 直向同源物中保守的残基。 Limwongse 等人之前曾报道过其中三个家庭（1999）和 Plaja 等人（2001）。

松浦等人（2006）在 7 个不相关的日本 MVA 家族的受影响成员中鉴定了 BUB1B 基因突变的杂合性（参见例如 602860.0011-602860.0012）。四个家族具有相同的截短突变（1833delT；602860.0011）。尽管在任何一个家族中均未发现第二个突变，但 7 个家族中有 5 个具有单倍型，称为 6G3（26020GT、1046GA、D15S994），该单倍型与 BUB1B 转录物和蛋白质水平降低相关。 Western blot分析显示正常个体（对照值的63％至158％），具有6G3单倍型的个体（31％至71％），具有截短突变的个体（21％至57％），BUB1B表达呈降序趋势。以及那些具有截短突变加上 6G3 单倍型的人（22% 至 29%）。 2 名患者的蛋白质印迹分析显示 BUB1B 表达降低，而 P55CDC（CDC20；603618）（后期促进复合物的蛋白质特异性激活剂）水平正常。然而，P55CDC 没有正确定位到着丝粒，表明有丝分裂纺锤体检查点信号异常。松浦等人（2006）得出结论，6G3 单倍型赋予的 BUB1B 基因表达的等位基因变异可以解释 MVA 中的双等位基因突变和 PCS 性状中的单等位基因突变之间的明显差异（176430）。作者得出结论，BUB1B 活性下降超过 50% 会导致有丝分裂纺锤体检查点功能异常和 MVA 综合征。

▼ 动物模型

王等人（2004）通过生成 Bubr1 突变小鼠，检查了 BUBR1（纺锤体检查点的关键组成部分）的生理功能。由于广泛的细胞凋亡，Bubr1 -/- 胚胎在子宫内未能存活超过第 8.5 天。尽管 Bubr1 +/- 囊胚在体外生长相对正常，但 Bubr1 -/- 囊胚表现出增殖受损和萎缩。成年 Bubr1 +/- 小鼠表现出脾肿大和巨核细胞生成异常。杂合（单倍体不足）小鼠显示脾巨核细胞数量增加，这与骨髓细胞中巨核细胞的增加有关，但红系祖细胞的减少。 RNA干扰介导的BUBR1下调还引起小鼠胚胎成纤维细胞中多倍体形成的增加以及骨髓祖细胞中巨核细胞生成的增强。这些和其他结果表明 BUBR1 对于早期胚胎发育和正常造血至关重要。

复制的染色体的忠实分离对于维持遗传稳定性至关重要，并且似乎受到几个有丝分裂检查点的监控。贝克等人（2004）表明，纺锤体组装检查点蛋白 BubR1 水平低的突变小鼠会发展为进行性非整倍体（参见 257300），并伴有多种早衰特征，包括寿命短、恶病质侏儒症、脊柱前凸、白内障、皮下脂肪减少和伤口愈合受损。小鼠胚胎成纤维细胞中 BubR1 表达的逐渐减少导致非整倍性和衰老增加。雄性和雌性突变小鼠在减数分裂染色体分离中存在缺陷并且不育。野生型小鼠自然衰老的特点是多个组织（包括睾丸和卵巢）中 BubR1 表达下降。这些结果表明 BubR1 在调节衰老和不孕症中发挥作用。

拉奥等人（2005）发现 Bub1b 和 Apc 单倍体不足的小鼠（611731）发生的结肠肿瘤是单独缺乏 Apc 的小鼠的 10 倍，而且肿瘤的级别更高。复合突变型小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）含有更多的 β-连环蛋白（参见 116806），并且比野生型或 Bub1b +/- MEF 的增殖速度更快。复合突变体 MEF 在诺考达唑存在下也会滑过有丝分裂，并表现出比野生型、Bub1b +/- 或 Apc +/- 小鼠更高的基因组不稳定性。拉奥等人（2005）得出结论，BUB1B 和 APC 在调节中期 - 后期转变中功能相互作用，其失调会增加基因组不稳定性以及结直肠癌的发生和进展。

西蒙斯等人（2019）发现 Bubr1 等位基因亚型纯合的小鼠（Bubr1 H/H 小鼠）在各个器官和胚胎成纤维细胞中的 Bubr1 表达显着降低，并且体形明显小于野生型小鼠。然而，Bubr1表达的减少并没有对胚胎大脑发育产生显着的变化，也不会诱发小头畸形。相比之下，背侧端脑条件性敲除Bubr1的Bubr1 H/H小鼠（Bubr1 CKO小鼠）的Bubr1表达更显着或几乎完全丧失，甚至比Bubr1 H/H小鼠更小，并且具有严重的小头畸形皮质表型。对 Bubr1 CKO 胚胎神经发生过程中解剖学改变的研究表明，Bubr1 的缺失减少了皮质心室表面和皮质祖细胞，包括顶端和中间祖细胞，从而减少了神经元的产生。皮质祖细胞的减少是由祖细胞和皮质神经元的大量细胞死亡引起的，导致 Bubr1 CKO 小鼠小头畸形的发病机制。 Bubr1是有丝分裂正常进行所必需的，因此，Bubr1的缺失使NPC过早绕过有丝分裂检查点，从而加速有丝分裂的进展并降低循环NPC中有丝分裂细胞的比例。更具体地说，Bubr1 对于维持细胞处于中期至关重要，Bubr1 的缺失会影响中期板的形成并缩短中期。作者还报道了 Bubr1 CKO 小鼠的背侧皮质中缺乏室管膜细胞，这表明 Bubr1 可能在室管膜细胞的生成和/或维持中发挥作用。

西本等人（2020）生成了 Bubr1 X753/L1002P 小鼠，模仿双等位基因 MVA 患者中发现的复合杂合 BUBR1 突变，其中 X753 代表 BUBR1 移码突变（2211insGTTA; 602860.0006），产生不稳定的截短蛋白，L1002P 对应于 L1012P（602860.0008）突变。由于蛋白酶体降解增加，Bubr1 L1002P 等位基因产生的蛋白质很少，而 Bubr1 X753/L1002P 小鼠在早期胚胎发生过程中死亡，可能是由于严重的有丝分裂缺陷。由于 Bubr1 X753/L1002P 小鼠的胚胎致死性，作者生成了模仿其他 2 个 MVA 等位基因（Bubr1 +/L1002P 和 Bubr1 +/-）杂合携带者的小鼠。 Bubr1 +/L1002P 和 Bubr1 +/- 小鼠表现出表型异质性，具有不同的寿命和不同程度的癌症易感性。此外，与 Bubr1 +/X753 小鼠的早衰表型相反，Bubr1 +/- 和 Bubr1 +/L1002P 小鼠几乎没有显示加速衰老表型的证据。然而，所有 3 名 Bubr1 MVA 突变杂合携带者均表现出肿瘤形成风险增加和多个组织非整倍性增加，这是 MVA 综合征的关键特征。与表型异质性一致，与其他模型相比，早衰 Bubr1 +/X753 小鼠也表现出高度活跃的 mTorc1（617034）信号传导。作者还生成了 Bubr1 H/X753 小鼠，但与 Bubr1 -/H 小鼠一样，Bubr1 H/X753 小鼠未能茁壮成长，并在出生后 18 小时内死亡。相比之下，与 Bubr1 H/H 小鼠相比，Bubr1 H/L1002P 小鼠出生时外观正常，能存活，出生后发育过程中生长迟缓程度较轻，并且寿命更长。与 Bubr1 H/H 小鼠一样，Bubr1 H/L1002P 小鼠表现出 MVA 特征并重现了人类的 MVA 综合征。此外，Bubr1 H/L1002P、Bubr1 H/H 和 Bubr1 H/X753 小鼠具有相似水平的 Bubr1 蛋白减少，并表现出相似的有丝分裂表型，其特征是严重的嵌合非整倍性。尽管有这些相似之处，所有 3 个突变体均表现出 MVA 综合征异质性，尤其是早衰症异质性。进一步的分析表明，这些 MVA 小鼠模型表现出衰老介导的病理学，并且模型中的早衰机制是由衰老细胞的积累介导的，这表明衰老细胞特性的多样性可能导致不同模型之间的早衰异质性。

▼ 等位基因变异体（13 个选定示例）：

.0001 躯体结直肠癌
BUB1B，THR40MET

Cahill 等人在 19 种结直肠癌（参见 114500）细胞系中的一种中（1998）在 BUB1B 的密码子 40 处发现了种系 C 到 T 的转变，导致甲硫氨酸替换为苏氨酸（T40M）。

.0002 躯体结直肠癌
BUB1B、1-BP DEL、CODON 1023

Cahill 等人在 19 种结直肠癌（参见 114500）细胞系中的一种中（1998）鉴定了 BUB1B 密码子 1023 处 T 的体细胞缺失，导致第二个保守结构域（CD2）内的部分激酶结构域被去除。

.0003 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B、ARG194TER

一名 14 岁患者患有马赛克杂色非整倍体综合征（MVA1; 257300），最初由 Limwongse 等人报道（1999），汉克斯等人（2004）鉴定了 BUB1B 基因中 3 个突变的复合杂合性：580C-T 转换，导致 arg194-to-ter（R194X）取代，源自父亲，以及 2 个源自母亲 L844F 的错义突变（602860.0004 ）和Q921H（602860.0005）。如果没有额外的数据，很难确定这些错义变异中哪些是致病的，但 Hanks 等人（2004）指出这两种突变都可能影响 BUB1B1 激酶活性并有助于表型。 L844F取代源自2530C-T转变，而Q921H取代源自2763G-C颠换。患者患有宫内生长迟缓、小头畸形、隐睾和软腭胚胎性横纹肌肉瘤。父母双方均具有过早染色单体分离性状（PCS；176430）。

.0004 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B，LEU844PHE

Hanks 等人讨论了 BUB1B 基因中的 leu844-to-phe（L844F）突变，该突变在嵌合杂色非整倍体综合征（MVA1; 257300）患者的复合杂合状态下发现（2004），参见 602860.0003。

.0005 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B、GLN921HIS

Hanks 等人讨论了 BUB1B 基因中的 gln921-to-his（Q921H）突变，该突变在嵌合杂色非整倍体综合征（MVA1; 257300）患者的复合杂合状态下发现（2004），参见 602860.0003。

.0006 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B、4-BP INS、2211GTTA

Hanks 等人在来自 2 个患有马赛克杂色非整倍体综合征（MVA1；257300）的不相关家庭的受影响成员中（2004）鉴定了 BUB1B 基因中 2 个突变的复合杂合性。两个家族均携带 4 bp 插入（2211insGTTA），导致密码子 738 后发生移码，并在密码子 753 处提前终止。在一个家族中，另一个突变是 R814H（602860.0007），在另一个家族中，它是 L1012P（602860.0008）。 R814H取代源自2441G-A转变，而L1012P取代源自3035T-C转变。在两个家庭中，父母均具有过早染色单体分离性状（PCS；176430）。

.0007 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B、ARG814HIS

Hanks 等人讨论了 BUB1B 基因中的 arg814-to-his（R814H）突变，该突变在嵌合杂色非整倍体综合征（MVA1; 257300）患者的复合杂合状态下发现（2004），参见 602860.0006。

.0008 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B、LEU1012PRO

Hanks 等人讨论了 BUB1B 基因中的 leu1021-to-pro（L1012P）突变，该突变在嵌合杂色非整倍体综合征（MVA1; 257300）患者的复合杂合状态下发现（2004），参见 602860.0006。

.0009 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B、ARG550GLN

Plaja 等人最初报道了 2 名患有马赛克杂色非整倍体综合征（MVA1; 257300）的同胞（2001），汉克斯等人（2004）鉴定了 BUB1B 基因中 2 个突变的复合杂合性：1649G-A 转变，导致 arg550 到 gln（R550Q）取代，以及剪接位点受体突变 IVS10-1G-T（602860.0010）。 RT-PCR 分析显示 IVS10-1G-T 导致外显子 11 缺失，预计这会产生 482 个氨基酸的截短蛋白。 2 名同胞中的长子在 1.5 岁时死亡，并表现出宫内生长迟缓、小头畸形、眼睛异常、拇指内收、血管瘤和阴道胚胎横纹肌肉瘤。另一名同胞是妊娠产物，但在产前细胞遗传学诊断为 MVA 后 2 天以流产告终。父母双方均具有过早染色单体分离性状（PCS；176430）。

.0010 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B、IVS10、G-T、-1

Hanks 等人讨论了 BUB1B 基因（IVS10-1G-T）中的剪接位点突变，该突变在 2 名患有马赛克杂色非整倍体综合征（MVA1; 257300）的同胞中以复合杂合状态发现（2004），参见 602860.0009。

.0011 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B，1-BP DEL，1833T

Matsuura 等人在来自 4 个不相关的日本家庭的 2 名患有马赛克杂色非整倍体综合征（MVA1; 257300）的个体中（2006）在 BUB1B 基因的外显子 15 中发现了杂合 1-bp 缺失（1833delT）。来自另外 2 个日本家庭的 3 名日本患者的父母也发现了 1833delT 突变，这些患者无法获得受影响儿童的组织。单倍型分析表明 4 个家族中有 3 个家族有共同创始人。三个家族还携带 BUB1B 6G3 单倍型，这与 BUB1B 转录物数量减少有关。在所有 4 个家庭中，父母均具有过早染色单体分离性状（PCS；176430）。

.0012 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B、IVS10AS、A-G、-5

在一名患有马赛克杂色非整倍体综合征（MVA1；257300）的日本男孩中，Matsuura 等人（2006）鉴定了 BUB1B 基因内含子 10 中的杂合 A 到 G 转变，导致剪接位点突变和蛋白质过早终止。未受影响的父亲也有该突变，并具有过早的染色单体分离特征（PCS；176430）。母亲和受影响的儿子均具有 6G3 单倍型，这与 BUB1B 转录本数量减少有关。对 3 个家庭成员的转化淋巴细胞进行蛋白质印迹分析，结果显示，母亲中 BUB1B 条带强度为正常对照的 71%，父亲为 57%，受影响儿子为 22%。松浦等人（2006）得出结论，6G3 单倍型导致 BUB1B 蛋白数量减少。

.0013 镶嵌杂色非整倍体综合征 1
包括染色单体过早分离特征
BUB1B、IVS18AS、A-G、-11

Rio Frio 等人在一名 68 岁男性中，由远亲近亲所生，患有与马赛克杂色非整倍体相关的成人复发性胃肠道肿瘤（MVA1；257300）（2010）在 BUB1B 基因的内含子 18 中鉴定出纯合的 A 到 G 转变，从而创建了一个比真实位点更有利的从头剪接位点。尽管发现突变体 mRNA 是无义介导的 mRNA 衰减的目标，但仍产生少量（10% 至 15%）的正常 BUB1B，并正确定位到患者成纤维细胞的着丝粒。然而，残留量的蛋白质无法维持纺锤体装配检查点，因此细胞完成有丝分裂而没有胞质分裂，导致一些细胞出现非整倍体。对患者细胞的进一步研究表明 BUB1B 与 APC 的相互作用减少（611731）。该患者在 34 岁时患上 Vater 壶腹腺癌，约 20 年后患上腺瘤性息肉以及结肠和胃的多发原发性浸润性腺癌。对患者淋巴细胞和成纤维细胞的实验室研究显示，57% 至 84% 的细胞出现过早的染色单体分离和马赛克杂色非整倍体，并伴有结构性染色体异常。该患者没有马赛克杂色非整倍体综合征的其他特征，例如生长不良、小头畸形或智力低下。杂合子家族成员的染色单体过早分离水平较低（PCS；176430），但在其他方面无症状。该报告扩大了与 BUB1B 突变和马赛克杂色非整倍体综合征相关的表型，以包括常见的成人发病癌症。