DNAJ/HSP40 同源物,亚科 B,成员 1; DNAJB1

热休克 40-KD 蛋白质 1; HSPF1
HDJ1

此条目中涉及的其他实体:
包含 DNAJB1/PRKACA 融合基因

HGNC 批准的基因符号:DNAJB1

细胞遗传学位置:19p13.12 基因组坐标(GRCh38):19:14,514,769-14,560,391(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

大肠杆菌热休克蛋白 DnaJ 与 DnaK(HSPA1A; 140550) 和 GrpE(GRPEL1; 606173) 一起作为分子伴侣发挥作用,参与蛋白质复合物的组装和分解、蛋白质折叠、变性蛋白质的复性、预防蛋白质聚集和蛋白质输出。 Ohtsuka(1993) 通过用抗 Hsp40 抗体筛选人胎盘 cDNA 文库,孤立出编码 40 kD 热休克蛋白的 cDNA,命名为 HSPF1。推导的 340 个氨基酸的 HSPF1 蛋白与大肠杆菌 DnaJ 具有 34% 的同一性,与 HSJ1(604139) 和 HSJ2(602837) 的同一性分别为 34% 和 36%。 Hata 和 Ohtsuka(1998) 通过 Northern 印迹分析表明,热休克可显着诱导主要 2.4-kb 和次要 1.4-kb HSPF1 转录物的表达。

▼ 基因结构

哈塔等人(1996) 确定 HSPF1 基因跨度超过 7 kb,包含 3 个外显子和 2 个内含子。该基因的5-prime区域富含GC,并且存在多个转录因子的基础元件,包括典型的热休克元件(HSE)。

▼ 测绘

通过 FISH,Hata 等人(1996) 将 HSPF1 基因定位到染色体 19p13.2。

▼ 基因功能

Hata 和 Ohtsuka(1998) 通过凝胶迁移超位移分析发现,HSF1(140580) 而不是 HSF2(140581) 与 HSPF1 的 8 个外显子 HSE 相互作用。 HSPF1 中的内含子 HSE 处于非活动状态。

几种主要的人类神经退行性疾病涉及疾病蛋白内聚谷氨酰胺的扩展。这种膨胀赋予蛋白质毒性并与核包涵体形成相关。数据表明分子伴侣可以调节多聚谷氨酰胺发病机制。为了阐明聚谷氨酰胺毒性的基础以及分子伴侣抑制神经退行性变的机制,Chan 等人(2000) 研究了马查多-约瑟夫病(109150) 和亨廷顿病(143100) 的转基因果蝇疾病模型。他们证明,Hsp70(参见 140559)和 Hdj1(人类 HSP40 的果蝇同源物)(参见 604139)显示出对聚谷氨酰胺蛋白的底物特异性以及抑制神经毒性的协同作用,并改变了突变型聚谷氨酰胺蛋白的溶解度特性。

Kazemi-Esfarjani 和 Benzer(2000) 使用亨廷顿病和其他多聚谷氨酰胺疾病的果蝇模型来筛选修饰多聚谷氨酰胺在眼睛中表达引起的变性的遗传因子,孤立出几种抑制菌株,其中 2 种导致了抑制菌株的发现基因。其中一个的预测产物是 TPR2(601964),它与人四三肽重复蛋白 2 同源。第二个是HDJ1。在转基因果蝇中验证了多聚谷氨酰胺毒性的抑制。

汗等人(2016) 分析了转染野生型 FOXE3(601094) 或前节发育不全(ASGD2; 610256) 相关 FOXE3 突变体(C240X; 601094.0004) 的 HEK293 细胞,发现只有 DNAJB1 基因在转录组和蛋白质组筛选中存在差异表达,显示与野生型 FOXE3 相比,C240X 突变体的下调。在小鼠晶状体中,作者早在胚胎第 12.5 天就检测到 Foxe3 和 Dnajb1 的表达,并观察到这 2 个基因在发育中的小鼠晶状体中的相互表达模式。染色质免疫沉淀实验证实,FOXE3 与 DNAJB1 的 5-prime UTR 结合并调节其转录活性,与野生型相比,荧光素酶报告基因构建体与突变体的假定 FOXE3 结合位点表现出较低的转录活性。此外,HEK293 细胞中 FOXE3 的过表达显示,与表达 C240X 突变体的细胞相比,野生型 FOXE3 转染的细胞中 DNAJB1 的表达量高出 3 倍。人晶状体上皮细胞中 DNAJB1 的敲低导致有丝分裂停滞。敲除普遍表达的 DNAJB1 直系同源基因 dnajb1a 的斑马鱼再现了人类的表型,显示出相对较小的眼睛并存在发育缺陷,包括晶状体发育不全并伴有白内障;与对照胚胎相比,整个眼睛的凋亡核也显着增加。另一种只在晶状体中表达的 DNAJB1 斑马鱼直系同源基因 dnajb1b 的敲除,会导致轻度和严重受影响的变形体,与野生型斑马鱼相比,眼睛更小,晶状体突出,以及完全白内障。汗等人(2016) 得出结论,DNAJB1 在晶状体透明度的发展和维持中起着至关重要的作用。

▼ 细胞遗传学

纤维板层肝细胞癌(参见 HCC,114550)是一种罕见的肝脏肿瘤,影响没有原发性肝病或肝硬化病史的青少年和年轻人。霍尼曼等人(2014) 鉴定了一种嵌合转录物,该转录物在纤维板层 HCC 中表达,但在邻近的正常肝脏中不表达,并且是由于 19 号染色体上约 400 kb 的缺失而产生的。嵌合 RNA 预计编码含有氨基的蛋白质DNAJB1 的末端结构域(分子伴侣 DNAJ 的同源物)与蛋白激酶 A 的催化结构域 PRKACA(601639) 框内融合。免疫沉淀和蛋白质印迹分析证实,嵌合蛋白在肿瘤组织和细胞中表达。培养测定表明它保留了激酶活性。支持 100% 检查的纤维板层 HCC(15 个中的 15 个)中存在 DNAJB1-PRKACA 嵌合转录本的证据表明,这种遗传改变有助于肿瘤发病机制。