β-转导蛋白重复含有蛋白； BTRC

β-TRCP
BTRCP；BTRCP1
SLIMB，果蝇
F框和 WD40 域蛋白 1A 的同源物；FBXW1A；FBW1A
FBXW1

HGNC 批准基因符号：BTRC

细胞遗传学位置：10q24.32 基因组坐标（GRCh38）：10:101,353,807-101,557,312（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

HIV-1 Vpu 与内质网中的 CD4（186940）相互作用，并触发 CD4 降解，推测是通过蛋白酶体进行的。马戈丁等人（1998）鉴定出一种含有 569 个氨基酸的人β-转导蛋白重复序列蛋白（BTRCP），它与 Vpu 相互作用并将 CD4 连接到蛋白水解机制。人类 BTRCP 与爪蟾 bTrCP1、酵母 Met30 和脉孢菌 Scon2 蛋白同源。CD4-Vpu-BTRCP 复合物已通过免疫共沉淀法检测到。BTRCP 与 Vpu 的结合及其向膜的募集需要 Vpu 中的 2 个磷酸丝氨酸残基（ser52 和 ser56），这对 CD4 降解至关重要。BTRCP 在 C 端包含 7 个 WD 重复序列，介导与 Vpu 的结合，在 N 端附近包含一个 F 框，参与与 SKP1（601434）的相互作用，SKP1 是泛素介导的蛋白水解的靶向因子。BTRCP 的 F框缺失突变体对 Vpu 介导的 CD4 降解具有显性负效应。这些数据表明 BTRCP 和 SKP1 代表介导 CD4 蛋白水解的 ER 相关蛋白降解途径的组成部分。

核因子 kappa-B（NFKB；参见 164011）的激活需要 IKB 激酶-α（IKBKA；600664）或 IKB 激酶-β（IKBKB；603258）在 N 端丝氨酸 32 和 36 磷酸化 NFKB 抑制剂 IKB-α（IKBA 或 NFKBIA；164008）。然后，磷酸化 IKBA（pIKBA）在 26S 蛋白酶体中被泛素化和破坏。Yaron 等人使用亲和纯化（1998）从 HeLa 细胞中分离出一种连接酶，将其命名为 pIKBA-E3，该连接酶与 pIKBA 强烈结合，并将泛素附着到赖氨酸 21 和 22 上。通过肽测序，他们鉴定了连接酶的成分，该成分将 pIKBA 识别并泛素化为来自 BTRC 的 F框/WD40 结构域，他们将其称为 E3RS-IKB（IKB 的 E3 受体亚基）。BTRC 的 F框缺失突变体与 pIKBA 结合但不泛素化，并充当显性失活分子，即

Cenciarelli 等人使用 SKP1 作为酵母 2 杂交筛选中的诱饵并搜索 DNA 数据库（1999）鉴定了几个编码 F框蛋白的基因，包括 FBW1A。Northern 印迹分析在几乎所有检查的组织中检测到 7.5-、4.4-和 2.5-kb FBW1A 转录物的可变表达。表位标记的 FBW1A 分布到转染的 HeLa 细胞的细胞质和细胞核中。

▼ 基因功能

温斯顿等人（1999）通过生化解剖和组装重组体的表达确定 BTRC，而不是其他 F框蛋白，是 SCF（SKP1、CUL1（603134）和 F 蛋白）复合物中的 F 蛋白。他们表明，SCF 复合物以磷酸化依赖性方式识别 IKBA 中的 21 个氨基酸破坏基序（残基 21 至 41）以及 β-连环蛋白（CTNNB1；116806）中的保守破坏基序，该基序也受到磷酸化依赖性泛素化的调节。温斯顿等人（1999）指出 CTNNB1 是 WNT（参见 WNT1；164820）信号通路的一个组成部分，其水平受 AXIN（603816）和 GSK3B（605004）调节。整体原位杂交分析显示，Btrc 在交配后第 11.5 天的整个小鼠胚胎中表达，其中脑、肺和肝脏中的水平最高。

斯宾塞等人（1999）指出BTRC是果蝇Slimb蛋白的脊椎动物同源物。他们发现，在泛素激活酶和泛素缀合酶存在的情况下，BTRC 会在特定赖氨酸处泛素化 pIKBA（参见 603890）。

Maniatis（1999）回顾了 BTRC 和 SCF 复合体在 NFKB、WNT 和刺猬（见 600725）信号通路中的作用。

森西亚雷利等人（1999）表明，体外翻译的 FBW1A 在体外 Pull-down 测定中与 SKP1 相互作用。这种相互作用需要 FBW1A 的 F 框。

内什等人（2000）在非致病性沙门氏菌模型上皮系统中观察到磷酸化 CTNNB1 和 IKBA 的泛素化被消除，但其他蛋白质没有被消除，这表明非致病性细菌的作用是 SCF 复合物底物 CTNNB1 和 IKBA 所特有的。

果蝇生物钟是由Period（Per; 602260）和Timeless（Tim; 603887）蛋白质的每日波动驱动的，它们以复杂的方式关联并负向调节其自身基因的转录。蛋白质磷酸化通过控制细胞质和核区室中的 Per 稳定性以及 Per/Tim 核转移，在该反馈环中发挥核心作用。格里马等人（2002）证明 slimb（slmb）基因的产物是果蝇生物钟的重要组成部分。slmb 突变体行为心律失常，可以通过时钟神经元中 slmb 的靶向表达来挽救。在持续的黑暗中，高度磷酸化形式的 Per 和 Tim 蛋白持续存在于突变体中，表明其循环降解的控制受到损害。

酪蛋白激酶 I-ε（600863）在调节动物 Per 蛋白的磷酸化和丰度方面发挥着重要作用。Ko 等人使用果蝇细胞培养系统（2002）证明Double-time是CKI-ε的果蝇同源物，促进Per的渐进磷酸化，导致泛素-蛋白酶体途径快速降解过度磷酸化的亚型。Slimb 是一种在泛素蛋白酶体途径中发挥作用的 F框/WD40 重复蛋白，优先与磷酸化 Per 相互作用并刺激其降解。slimb 的过度表达或 slimb 显性失活版本的时钟细胞中的表达会破坏果蝇的正常节律活动。科等人（2002）得出结论，过度磷酸化的 Per 通过与 Slimb 相互作用而靶向蛋白酶体。

努比西等人（2006）证明 β-连环蛋白可以稳定编码 F框蛋白 BTRCP1 的 mRNA，并确定 RNA 结合蛋白 CRDBP（608288）作为 β-连环蛋白/Tcf 转录因子的靶标。CDBP 与 BTRCP1 mRNA 的编码区结合。CRDBP 的过度表达可稳定 BTRCP1 mRNA，并提高细胞和体内的 BTRCP1 水平，从而激活 Skp1-滞蛋白1-F框蛋白（SCF）-BTRCP1 E3 泛素连接酶，并加速其底物（包括 I-kappa-B（参见 164008）和 β-连环蛋白）的周转。CDBP 对于结直肠癌细胞中通过 β-连环蛋白信号传导诱导 BTRCP1 和 c-Myc（190080）至关重要。努比西等人。

Claspin（CLSPN; 605434）是激活 CHK1（CHEK1; 603078）所需的衔接蛋白，CHK1 是 DNA 检查点信号传导的核心成分。梅兰等人（2006）和 Peschiaroli 等人（2006）发现 claspin 在有丝分裂开始时被降解。Claspin 降解是由其与 BTRC 的相互作用和 BTRC 的泛素化引发的。BTRC-claspin 相互作用依赖于磷酸化，并且需要 claspin N 末端的 PLK1（602098）活性和 BTRC 降解基序的完整性。梅兰等人（2006）发现，通过突变降解基序中的保守丝氨酸或通过 BTRC 敲低使 claspin 与 BTRC 解偶联，可以稳定有丝分裂中的 claspin，损害 CHK1 去磷酸化，并在从 DNA 损伤或复制应激造成的细胞周期停滞恢复期间延迟 G2/M 转变。无法降解 claspin 使得在经过 G2/M 转变后暴露于 DNA 损伤的细胞中 CHK1 部分重新激活。佩斯基亚罗利等人（2006）发现无法结合 BTRC 的稳定 claspin 突变体的表达会延长 CHK1 的激活，从而减弱 DNA 复制应激反应的恢复并显着延迟进入有丝分裂。

多雷洛等人（2006）发现肿瘤抑制程序性细胞死亡蛋白 4（PDCD4; 608610）抑制翻译起始因子 EIF4A（参见 602641），这是一种 RNA 解旋酶，可催化 mRNA 5 素非翻译区二级结构的解旋。响应有丝分裂原，PDCD4 在 ser67 上被蛋白激酶 S6K1（608938）快速磷酸化，随后通过泛素连接酶 SCF-β（TRCP）降解。无法结合 β-TRCP 的稳定 PDCD4 突变体在培养细胞中的表达抑制了具有结构化 5 引物非翻译区的 mRNA 的翻译，导致细胞尺寸更小，并减慢了细胞周期进程。多雷洛等人（2006）提出，响应有丝分裂原调节 PDCD4 的降解可以实现有效的蛋白质合成，从而促进细胞生长。

Guardavaccaro 等人使用无偏见的屏幕（2008）证明 REST（600571）是 F框蛋白 β-TRCP 的相互作用因子。REST 在细胞周期的 G2 期被泛素连接酶 β-TRCP 降解，从而实现 Mad2（601467）（纺锤体组装检查点的重要组成部分）的转录去抑制。无法结合 β-TRCP 的稳定 REST 突变体在培养细胞中的表达抑制 Mad2 表达，并导致与 Mad2 杂合细胞中观察到的表型类似。特别是，Guardavaccaro 等人（2008）观察到与纺锤体检查点的错误激活一致的缺陷，例如有丝分裂缩短、姐妹染色单体过早分离、染色体桥和后期错误分离、四倍体、以及在纺锤体抑制剂存在下更快的有丝分裂滑动。通过表达致癌 REST-FS 突变体观察到无法区分的表型，该突变体不结合 β-TRCP。因此，G2 期间 REST 的 β-TRCP 依赖性降解允许纺锤体检查点的最佳激活，因此它是有丝分裂保真度所必需的。

威斯布鲁克等人（2008）表明REST受到泛素介导的蛋白水解作用的调节，并使用RNA干扰筛选来鉴定含有F框蛋白β-TRCP的Skp1-Cul1-F框蛋白复合物作为负责REST降解的E3泛素连接酶。β-TRCP 结合并泛素化 REST，并通过保守的磷酸降解决定子控制其稳定性。在神经分化过程中，REST 以 β-TRCP 依赖性方式降解。只有在存在 REST 的情况下，适当的神经分化才需要 β-TRCP，这表明 β-TRCP 通过降解 REST 来促进这一过程。相反，未能降解 REST 会削弱分化。此外，威斯布鲁克等人（2008）发现β-TRCP 过度表达，这在人类上皮癌中很常见，引起人类乳腺上皮细胞的致癌转化，并且这种致病功能需要 REST 降解。因此，威斯布鲁克等人（2008）得出结论，REST 是 β-TRCP 驱动转化的关键目标，β-TRCP-REST 轴是控制神经发生的新调节途径。

皮尔斯等人（2009）开发了一个基于产物分布的定量框架，预测真正有趣的新基因（RING） E3 酶 SCF（Cdc4）（见 606278）和 SCF-β-TrCP 与 E2 Cdc34（116948）一起工作，通过单个泛素的顺序转移在底物上构建多泛素链。毫秒时间分辨率的测量直接证明底物多泛素化是连续进行的。皮尔斯等人（2009）得出的结论是，他们的结果对 RING 泛素连接酶的机制提供了前所未有的了解，并阐明了泛素链组装速率和模式背后的定量参数。

▼ 分子遗传学

De Mollerat 等人（2003）对7例分手/分脚畸形（SHFM3;246560）患者的dactylin基因（DAC;608071）进行了突变分析，没有发现点突变。然而，Southern 印迹、脉冲场凝胶电泳和剂量分析表明，所有患者中都存在与 0.5 Mb 串联重复相关的复杂重排。该重复区域包含 dactylin 基因的破坏的额外副本以及整个 LBX1（604255）、BTRC 和 POLL（606343）基因。与 BTRC 类似，DAC 已被证明是参与 NFKB 信号转导的 F框/WD40 重复蛋白。作者推测 DAC 和/或 BTRC 表达失调可能是这些患者肢体发育缺陷的原因。

莱尔等人（2006）使用 FISH 和定量 PCR 将 SHFM3 基因座缩小到仅包含 BTRC 和 POLL 基因的最小 325 kb 重复。对重复区域内和侧翼的 13 个候选基因的表达分析表明，与对照组相比，SHFM3 患者中分别存在 3 个拷贝和 2 个拷贝的 BTRC 和 SUFU（607035）过表达。莱尔等人（2006）认为 SHFM3 可能是由 BTRC 和 SUFU 过度表达引起的，两者都参与 β-catenin 信号传导。

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通过辐射杂交分析和 FISH 进行绘图，Fujiwara 等人（1999）将 BTRC 基因定位到染色体 10q24-q25。温斯顿等人（1999）通过 FISH 将 BTRC 基因定位到 10q24。他们指出，该区域在有限数量的前列腺癌、黑素细胞癌和神经癌中表现出遗传异常。

金等人（2004）报道 BTRC 基因对应到染色体 10q24.32，小鼠 Btrc 基因对应到染色体 19C3。

▼ 动物模型

Guardavaccaro 等人（2003）发现小鼠 Btrc 的缺失不会影响生存能力，但会导致精子发生受损并降低雄性生育能力。

工藤等人（2004）发现雌性 Btrc -/- 小鼠的乳腺表现出分支减少和发育不全。他们观察到突变型和野生型乳腺在青春期导管伸长、怀孕和哺乳期间（最大激素刺激时间）没有差异。为了进一步研究 Btrc 在乳腺发育中的作用，Kudo 等人（2004）产生了表达针对乳腺上皮细胞的人类 BTRC 的转基因小鼠。转基因乳腺表现出增加的侧导管分支和广泛的肺泡样突起阵列。转基因小鼠的乳腺上皮增殖更多，并表现出增加的 NFκB DNA 结合活性和更高的 NFκB p65 核水平（RELA；164014）。此外，38%的转基因小鼠出现肿瘤，包括乳腺癌、卵巢癌和子宫癌。