线粒体 1B 肌酸激酶

肌酸激酶(CKs; EC 2.7.3.2 ) 催化高能磷酸盐从 ATP 向肌酸的可逆转移,产生 ADP 和磷酸肌酸。CK 同工酶对能量代谢至关重要,尤其是在能量需求高的组织中。核基因编码 4 个 CK 亚基:细胞质肌(CKM; 123310 )、细胞质脑(CKB; 123280 )、无处不在的线粒体(CKMT1B) 和肌节线粒体(CKMTS; 123295 )( Klein 等人)。CKMT1B 的一个几乎相同的拷贝,命名为 CKMT1A( 613415 ),在 15 号染色体上与 CKMT1B 端粒相同(Zhang et al., 2007)。

▼ 克隆与表达
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哈斯等人(1989)从人类胎盘 cDNA 文库中克隆了 CKMT1B,他们将其称为胎盘 MTCK。推导出的 416 个氨基酸的蛋白质包含一个 38 个氨基酸的 N 端线粒体靶向和输入信号以及一个活性位点 cys278。体外翻译的胎盘 MTCK 被转移到大鼠肝线粒体中,并通过蛋白水解加工成较小的中间体和成熟形式。使用胎盘 MTCK 特异性探针进行的 Northern 印迹分析检测到小肠和胎盘中的表达,但未在骨骼肌、心室和肝脏中检测到表达。

▼ 基因功能
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Bark(1980)在严重休克患者的血清中观察到线粒体肌酸激酶的出现,这在大多数患者中是致命的。

人 NDPKD(NME4; 601818 ) 和 MTCK 是基本的外周膜蛋白,具有对称的同源寡聚结构。Epand 等人使用脂质稀释测定法(2007)表明 NDPKD 和无处不在的 MTCK 促进了脂质从一个双层转移到另一个双层。脂质体之间发生脂质转移,模仿线粒体接触位点的脂质组成,含有 30 mol% 心磷脂,但当心磷脂被磷脂酰甘油取代时,不会发生转移。无处不在的 MTCK,但不是 NDPKD,在转移的脂质中表现出一些特异性,并且它对单独的磷脂酰胆碱没有活性。无处不在的 MTCK 经历了二聚体和八聚体形式之间的可逆寡聚化,但只有八聚体桥接膜并促进脂质转移。脂质转移不涉及囊泡融合或脂质体内部内容物的损失。

Schlattner 等人使用蛋白质印迹分析和共聚焦免疫组织化学(2002)研究了在健康和病理条件下小鼠和人类皮肤中肌酸激酶的定位。在小鼠皮肤中,他们发现大量 Ckb 与较低量的 Ckmt1b 共表达,两者主要位于真皮的基底层、不同类型的毛囊、皮脂腺和皮下肉膜中。除了皮脂腺,这些细胞还表达肌酸转运蛋白(CRT,或 SLC6A8;300036)。Ckm 和 Ckmts 仅限于 panniculus carnosus。蛋白质印迹分析表明,Ckb 和 Crt 在小鼠皮肤受伤后立即上调约 3 倍,而 Ckmt1b 的量在受伤后 10 至 15 天增加。健康和银屑病人类皮肤显示出类似的 CKB、CKMT1B 和 CRT 共表达模式,银屑病中 CRT 上调。

▼ 基因结构
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哈斯等人(1989)确定 CKMT1B 基因包含 9 个外显子,跨度为 5.5 kb。5-prime 侧翼区域缺乏 CAAT 和 TATA 基序,但它具有高 GC 含量和 2 个假定的 SP1( 189906 ) 结合位点。

▼ 测绘
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通过在体细胞杂交 DNA 的Southern 分析中克隆人CKMT1B 基因,Stallings 等人(1988)将 CKMT1B 基因分配给 15 号染色体。Steeghs 等人(1994)通过荧光原位杂交将 CKMT1B 基因定位到人染色体 15q15 和小鼠染色体 2 条带 F1-F3。

张等人(2007)指出几乎相同的 CKMT1B 拷贝,命名为 CKMT1A,是染色体 15q15 上 CKMT1B 基因的端粒。