双皮质素样激酶 2; DCLK2

DCK2
CAMK 样 CREB ​​调节激酶 2；CLICK2； CL2

HGNC 批准的基因符号：DCLK2

细胞遗传学位置：4q31.23-q31.3 基因组坐标（GRCh38）：4:150,078,445-150,257,438（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

埃德尔曼等人（2005） 克隆了大鼠 Dclk2，他们将其称为 Dck2。推导的蛋白质包含一个 N 端双皮质素（DCX; 300121） 结构域，随后是富含丝氨酸、苏氨酸和脯氨酸的区域以及 C 端激酶结构域。 Northern印迹分析显示，在胚胎发育的后半期，小鼠大脑中Dck2的表达增加，并且在成年大脑中仍然保持高水平。免疫荧光共聚焦显微镜显示 Dck2 定位于培养的大鼠交感神经元的轴突和树突。

Ohmae 等人通过搜索编码 CAMK（参见 604998）型激酶结构域的 小鼠基因（2006）克隆了 Dclk2 的 3 个剪接变体，他们将其称为 Cl2-α、Cl2-β-1 和 Cl2-β-2。推导的 Cl2-α 和 Cl2-β-2 蛋白分别含有 771 和 714 个氨基酸，仅在 C 末端不同。相对于 Cl2-β-2，Cl2-β-1 含有额外的谷氨酰胺。 Northern印迹分析显示小鼠大脑中Cl2表达较高，而其他检查组织中Cl2表达很少甚至没有。原位杂交显示，在大多数成年小鼠前脑区域，Cl2 在神经元中表达，但在神经胶质细胞中不表达。在海马 CA1 锥体细胞层中也检测到 Cl2。 Cl2 与转染的 HeLa 细胞中的微管共定位。

▼ 基因功能

埃德尔曼等人（2005） 发现纯化的大鼠 Dck2 在体外结合并稳定大鼠脑微管，并且表位标记的大鼠 Dck2 与转染的 COS 细胞中新聚合的微管结合。突变分析表明，Dck2 的 DCX 结构域是微管结合所必需的。 Edelman 等人使用合成肽（2005） 表明大鼠 Dck2 的 C 末端激酶结构域作为孤立于 DCX 结构域的蛋白激酶发挥作用。 Dck2 表现出自身磷酸化，Dck2 的磷酸化降低了其与微管的亲和力。当在 COS 细胞或大鼠交感神经元中过度表达时，Dck2 与微管共定位，导致微管成束并稳定以防止冷诱导的解聚。

奥梅等人（2006） 发现小鼠 Cl2 在没有钙的情况下具有显着的激酶活性，并且缺乏显着的钙调蛋白（参见 114180）结合活性。在转染的 COS-7 细胞中，Cl2 抑制 cAMP 激活的 CRE（参见 CREB1；123810）依赖性基因表达。 CRE 依赖性基因激活的下调是由磷酸化的 Torc2（CRTC2; 608972） 和 Torc2 在细胞质中的保留介导的。 Cl2 的过度表达还诱导转染的 HeLa 细胞中微管成束，并诱导异常多核细胞的发育。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Edelman 等人（2005） 将 DCLK2 基因对应到染色体 4q31.23。

奥梅等人（2006） 将小鼠 Dclk2 基因对应到染色体 3F1。

▼ 动物模型

克詹等人（2009） 发现杂合子和纯合子 Dclk2 缺失小鼠能够存活且具有生育能力，具有正常的大脑形态，并且 Dcx 或 Dclk1 表达没有补偿性变化（604742）。然而，双突变 Dcx/Dclk2 缺失小鼠的存活率很差，只有约 10% 的小鼠活过 5 个月。此外，Dcx/Dclk2缺失小鼠表现出自发性癫痫发作，通常与行为停止和前肢肌阵挛相关。这些癫痫发作大约在 3 周大时开始。脑电图研究与海马集中一致。组织学研究显示海马体复合分层不良，伴有 CA1 区不连续、神经元移位和齿状颗粒神经元层堆积密度降低，导致厚度增加。新皮质似乎具有正常的组织。 DCx/Dclk2缺失小鼠的GABA抑制减少，继发于整体网络混乱，以及树突乔木减少，这表明抑制输入的感受野不足。对正常小鼠的原位杂交研究表明，在胚胎期和出生后阶段，Dcx 和 Dclk2 在海马体中共表达。对其他突变小鼠的比较研究表明，Dcx 缺陷是层压缺陷的主要原因，并且 Dcx 和 Dclk2 在功能上是多余的。克詹等人（2009） 得出结论，这种突变小鼠模型与人类 X 连锁无脑畸形（LISX1; 300067） 相似。