核仁和卷曲体磷酸蛋白 1; NOLC1

核仁蛋白,130-KD; p130
NOPP140

HGNC 批准的基因符号:NOLC1

细胞遗传学位置:10q24.32 基因组坐标(GRCh38):10:102,152,389-102,163,870(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

Pai 等人使用基于单克隆抗体的策略来寻找在细胞周期中波动的核蛋白(1995) 鉴定出核仁蛋白 p130。他们通过免疫筛选人类 HL60 cDNA 文库克隆了编码 p130 的 cDNA。预测的 699 个氨基酸的蛋白质包含一个基序,该基序由散布着酸性残基的长的富含丝氨酸的序列组成;这个主题重复了10次。 p130 的氨基酸序列与大鼠核仁蛋白 Nopp140 的氨基酸序列有 74% 相同,其中 N 和 C 末端以及丝氨酸酸性序列显示出最多的保守性。纯化 p130 的蛋白质印迹分析表明,它是一种 130 kD 的蛋白质,通过磷酸酶处理可转化为 95 kD。细胞酪蛋白激酶 II(115440、115441、115442) 活性导致 p130 的高度磷酸化状态。在有丝分裂期间,p130 可能会受到 cdc2 激酶(116940) 的额外磷酸化。通过免疫荧光,p130 定位于间期细胞的核仁,但在有丝分裂期的细胞中检测不到。 P130 表现为点状颗粒,在末期和早期 G1 期在核质中组装,然后迁移到核仁中,形成致密纤维成分的一部分,即用于前 rRNA 合成和加工的核仁下区域。派等人(1995) 提出p130 的功能与核发生有关。

▼ 基因功能

人类核蛋白 p130,Chen 等人(1999) 命名为 NOPP140,被认为在核仁和细胞质之间穿梭。然而,来自不同物种的 NOPP140 同源物的主要核仁定位表明 NOPP140 也参与核仁内发生的事件。陈等人(1999) 证明 RNA 聚合酶 I 的最大亚基 RPA194 与 NOPP140 发生免疫共沉淀。双重免疫荧光显示 NOPP140 与 RNA 聚合酶 I 共定位于核仁中 rRNA 基因(rDNA) 转录的活性焦点。这些结果表明 NOPP140 可以在体内与 RNA 聚合酶 I 相互作用。表达 NOPP140 N 末端一半的转染细胞显示出具有新月形结构的改变的核仁。这种表型让人想起放线菌素 D 处理诱导的分离核仁,已知放线菌素 D 可以抑制 rRNA 合成。一致的是,原位连续检测显示,NOPP140 的 N 端一半错误定位了内源性 RNA 聚合酶 I,并关闭了细胞 rDNA 转录。 NOPP140 N 端一半的这些显性失活效应表明 NOPP140 在 rDNA 转录中发挥重要作用。 NOPP140 的异位表达达到非常高的水平,导致形成转录失活的球形结构,该结构占据整个核仁区域并捕获 RNA 聚合酶 I、纤维蛋白(FBL; 134795) 和 NOPP140,但排除核仁素(NCL; 164035)。 NOPP140 过表达后这些核仁蛋白的错误定位意味着 NOPP140 也可能在维持核仁完整性中发挥作用。

脊髓性肌萎缩症(SMA;253300)是一种由 SMN(参见 SMN1;600354)水平降低引起的常染色体隐性神经退行性疾病。含有 SMN 的组装机制与剪接体小核核糖核蛋白(snRNP) 的生物发生有关。 SMN 存在于细胞质和细胞核中,短暂积累在称为卡哈尔体(CB) 的亚核结构域中,并在 snRNP 和小核仁(sno)RNP 的成熟中发挥作用。伦沃斯等人(2009) 表明 U snRNA 输出因子 PHAX(RNUXA; 604924) 和 CRM1(XPO1; 602559) 以及框 C/D snoRNP 核心蛋白 fibrillarin 集中在来自 SMA 成纤维细胞的 CB 中,而框 H/ACA 核心蛋白 GAR1(NOLA1;606468) 和 NAP57/角化不良蛋白(DKC1;300126) 显示 CB 定位减少。 SMA 细胞的功能缺陷与 CB 中 snoRNP 伴侣 Nopp140 的定位减少有关,而 CB 中的定位与疾病严重程度相关。对照成纤维细胞中的 RNA 干扰敲除实验表明,SMN 是 Nopp140 在 CB 中积累所必需的。相反,SMA细胞中SMN的过度表达恢复了Nopp140的CB定位,而SMA患者中发现的SMN突变体在促进Nopp140与CB的关联方面存在缺陷。伦沃斯等人(2009) 得出结论,SMA 细胞中只有一部分 CB 功能受损,并且 CB 中 Nopp140 定位的减少可能是 SMA 的表型标记。

KBTBD8(616607) 充当泛素连接酶 CUL3(603136) 底物识别的转换因子。 Werner 等人使用质谱分析(2015) 发现 KBTBD8 与 TCOF1(606847) 和 NOLC1 相互作用。 CUL3-KBTBD8 以需要辅助因子 β-arrestin 的方式单泛素化 TCOF1 和 NOLC1(参见 107940)。通过短发夹 RNA 敲低人胚胎干细胞(hESC) 中的 KBTBD8、TCOF1 或 NOLC1,可抑制 hESC 分化为神经嵴细胞,并加速 hESC 分化为中枢神经系统(CNS) 前体细胞。亲和纯化表明,泛素化的 TCOF1-NOLC1 复合物将 RNA 聚合酶 I 与小核糖体加工复合物结合成复合物。维尔纳等人(2015) 假设 KBTBD8 依赖性泛素化驱动 hESC 中 TCOF1-NOLC1 平台的形成,该平台将 RNA 聚合酶 I 与特定 mRNA 上的核糖体修饰酶连接起来,以延迟 CNS 前体蛋白的积累,直到发生神经嵴规范。

▼ 测绘

Hartz(2015) 根据 NOLC1 序列(GenBank BC001883) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 NOLC1 基因对应到染色体 10q24.32。