具有 GTP 酶结构域、锚蛋白重复序列和 血小板-白细胞C 激酶底物 同源结构域 2 的 ARF GTP 酶激活蛋白; AGAP2
半人马蛋白,γ-1; CENTG1
磷酸肌醇 3-激酶增强剂
PI3K 增强剂;PIKE
KIAA0167
HGNC 批准的基因符号:AGAP2
细胞遗传学位置:12q14.1 基因组坐标(GRCh38):12:57,723,761-57,742,161(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
Nagase 等人通过对从尺寸分级的未成熟骨髓细胞系 cDNA 文库中获得的克隆进行测序(1996) 克隆了 CENTG1,他们将其命名为 KIAA0167。推导的蛋白质含有836个氨基酸。 Northern印迹分析检测到脑中表达最高,骨骼肌、脾脏、胸腺和外周血白细胞中表达中等,肺、肝脏和小肠中表达较弱。在肾脏、胰腺、前列腺、睾丸、卵巢和结肠中未检测到表达。
Ye等人通过以4.1N(SYN1;313440)的C端结构域作为诱饵进行酵母2-杂交分析,然后筛选大鼠脑cDNA文库(2000) 分离出编码大鼠 Pike 的 cDNA。 Pike 与核磷酸肌醇 3 激酶(PI3K;参见 601232)相互作用,刺激其脂质激酶活性。 753 个氨基酸的核 GTP 酶与半人马蛋白 γ-A、RAB7(602298) 和 RRAS(165090) 的 GTP 结合域具有序列同源性。 Pike 在 N 末端有 3 个富含脯氨酸的结构域(PRD),在 C 末端有一个 Ras 样结构域和一个 血小板-白细胞C 激酶底物 同源(PH) 结构域。 PIKE的氨基酸残基387至752实际上与人cDNA KIAA0167的残基56至420相同(Nagase等人,1996)。通过搜索序列数据库,Ye 等人(2000) 从 12 号染色体上鉴定出一个与 Pike cDNA 有 91% 同一性的人类基因。该基因包含 KIAA0167 所缺乏的 3 个 PRD。
Rong 等人使用人 PIKE 的 C 端部分作为探针筛选成年大鼠脑 cDNA 文库(2003) 鉴定了 PIKE 的选择性剪接亚型,其比原始形式大约 40 kD。他们指定了较大的形式 PIKE-L(“长”)和原始形式 PIKE-S(“短”)。较长的亚型编码 1,186 个氨基酸的蛋白质,其结构域与其人类对应物相同。 PIKE-L 存在于皮质、海马和嗅球中,但不存在于小脑中。虽然 PIKE-S 仅存在于细胞核中,但 PIKE-L 存在于神经元细胞体和所有神经元突起的细胞核和整个细胞质中。
安等人(2004) 鉴定出一种 PIKE 同工型 PIKE-A,与 KIAA0167 相同。该亚型是由于使用了与 PIKE-L 和 PIKE-S 中使用的转录起始位点不同的转录起始位点而产生的。 PIKE-A 包含 PIKE-L 中存在的 GTPase、PH、ARF-GAP 和 2 个锚蛋白重复结构域,但缺少 N 端 PRD。 Western blot分析表明PIKE-L是正常大脑中的主要亚型。
▼ 基因功能
叶等人(2000) 发现 Pike 的显性失活突变体阻止神经生长因子(NGF; 162030) 增强 PI3K 和上调细胞周期蛋白 D1(CCND1; 168461)。 NGF 处理还导致 Pike 与 4.1N 相互作用,4.1N 已易位至细胞核,这与 Pike 在酵母 2 杂交筛选中基于其结合 4.1N 的初步鉴定相符。 4.1N 的过度表达消除了 Pike 对 PI3K 的影响。 Pike 对核 PI3K 的激活受到 NGF 刺激的 4.1N 易位至细胞核的抑制。因此,作者得出结论,PIKE 通过 NGF 在生理上调节核 PI3K 的激活。
叶等人(2002) 证明 PLCG1(172420) 作为 PIKE 的鸟嘌呤核苷酸交换因子。 PIKE是一种核GTP酶,可激活核PI3K活性,并通过神经生长因子介导核PI3K活性的生理激活。这种酶活性解释了 PLCG1 的促有丝分裂特性。
I 类代谢型谷氨酸受体(mGluR;参见 604473)的一个重要作用是保护神经元免于凋亡。 Rong 等人在大鼠中进行了免疫沉淀研究(2003) 发现 PIKE-L 与 Homer-1C 结合(参见 604798),Homer-1C 是一种定位于突触后密度的接头蛋白。 mGluR5 的激活增强了 mGluRI-Homer-PIKE-L 复合物的形成,从而激活 PI3K 活性并防止培养的神经元凋亡。
安等人(2004) 发现 PIKE 和 CDK4(123829) 基因在大量星形细胞瘤和神经母细胞瘤细胞系以及原发性脑肿瘤中共扩增。扩增导致 PIKE-A 过度表达,但不导致 PIKE-L 过度表达。安等人(2004) 表明 PIKE-A 以 GTP 依赖性方式特异性结合激活的 AKT(参见 164730),但不结合 PI3 激酶(参见 171833),并刺激 AKT 激酶活性。 PIKE-A/AKT 相互作用是通过 PIKE-A 的 GTPase 结构域和 AKT 的 C 端调节结构域和部分催化结构域介导的。 PIKE-A 的过度表达增强 AKT 活性并促进癌细胞侵袭,而显性失活 PIKE-A 和 PIKE-A 敲低则显着抑制这些过程。
安等人(2004) 报道说,与具有正常 PIKE-A 拷贝数的癌细胞相比,具有 PIKE-A 扩增的癌细胞能够抵抗细胞凋亡。这种效应是由于 PIKE-A 激活 AKT 所致。
缺血和癫痫发作会导致神经元过度兴奋,从而导致脑酸中毒和神经元细胞死亡。刘等人(2008) 发现神经元表面蛋白红藻氨酸激活小鼠大脑中的溶酶体天冬酰胺内肽酶(AEP 或 LGMN;602620),并引发 DNase 抑制剂 Set(600960) 的降解,随后导致 DNA 切口和神经元细胞死亡。 Pike-L 在细胞核中强烈结合 Set,并在体外和体内保护 Set 免受 Aep 的蛋白水解切割,从而减少 DNA 损伤和神经元细胞死亡。红藻氨酸或中风未能引起 Aep 缺陷小鼠的 DNA 切口和神经元细胞死亡。
▼ 测绘
Nagase 等人通过对人-啮齿动物杂交细胞系进行 PCR 检测(1996) 将 CENTG1 基因对应到 12 号染色体。通过序列分析,Elkahloun 等人(1997) 将 CENTG1 基因定位到染色体 12q13.3。