双特异性磷酸酶 13

双特异性磷酸酶(DSP) 使磷酸酪氨酸和磷酸丝氨酸/苏氨酸残基去磷酸化,并参与多种细胞过程,包括信号转导、肌节蛋白聚合、mRNA 加工、细胞周期调节和细胞凋亡。DUSP13 基因通过使用替代的非重叠 ORF 编码 2 个不同的 DSP,即睾丸和骨骼肌特异性 DSP(TMDP) 和肌肉限制性 DSP(MDSP)( Chen et al., 2004 )。

▼ 克隆与表达

中村等人(1999)克隆了小鼠 Dusp13 的 3 个剪接变体,他们称之为 Tmdp,它们的 5 素 UTR 不同。推导出的 198 个氨基酸蛋白具有在 DSP 家族中保守的催化位点基序。Northern印迹分析在成年小鼠睾丸中检测到2个Tmdp转录物,在骨骼肌中检测到3个。检查的其他组织均未显示 Tmdp 表达,并且 Tmdp 在 3 周龄前未在小鼠睾丸中表达。成年小鼠睾丸的原位杂交表明,Tmdp 表达仅限于生殖细胞,特别是在精母细胞和圆形精子细胞中。

通过在数据库中搜索类似于 VH1(牛痘病毒的毒力因子)的 DSP,然后对骨骼肌和睾丸 mRNA 进行 RT-PCR,Chen 等人(2004)克隆了 2 个人类 DUSP13 转录本,其具有编码 MDSP 和 TMDP 的非重叠 ORF。MDSP 转录本包含 DUSP13 基因的所有 9 个外显子,除了外显子 6,其 ORF 跨越外显子 1 到 3。TMDP 转录本包含外显子 6 到 9,其 ORF 跨越外显子 7 到 9。MDSP 和 TMDP 蛋白共享 42%与小鼠 Mdsp 和 Tmdp 的氨基酸同一性分别为 85% 和 87%。Northern 印迹分析检测到 1.0 到 1.8 kb 之间的多个转录本。外显子特异性探针显示 MDSP 仅在人类骨骼肌中表达,而 TMDP 仅在骨骼肌和睾丸中表达。蛋白质印迹分析在小鼠膈肌和腹肌中检测到表观分子量为 21.5 kD 的 Mdsp,但在任何其他检查的组织中均未检测到。免疫荧光显微镜显示 Mdsp 在 C2C12 小鼠肌管培养物的胞质溶胶和转染的 COS-1 和 HeLa 细胞中。肌管和出生后早期小鼠肌肉中的表达低于成年肌肉。

▼ 基因功能

中村等人(1999)发现重组小鼠 Tmdp 对磷酸丝氨酰/苏氨酰和酪氨酰残基均表现出剂量依赖性磷酸酶活性。

陈等人(2004)表明重组人 MDSP 作为磷酸酶对含有磷酸酪氨酸或磷酸苏氨酸的合成和蛋白质底物发挥作用,证实 MDSP 具有内在的 DSP 活性。

▼ 基因结构

陈等人(2004)确定 DUSP13 基因包含 9 个外显子,跨度为 14.4 kb。编码 MDSP 的 ORF 跨越外显子 1 到 3,编码 TMDP 的 ORF 跨越外显子 7 到 9。推定的启动子位于外显子 1 的上游和外显子 6。外显子 9 包含多腺苷酸化信号,该信号由 MDSP 和 TMDP 转录物共享. 这种基因结构在小鼠中是保守的,可能在河豚中也是如此。

▼ 测绘

通过基因组序列分析,Chen 等人(2004)将 DUSP13 基因对应到染色体 10q22.2。