NINEIN; NIN

GSK3B 相互作用蛋白
KIAA1565

HGNC 批准的基因符号:NIN

细胞遗传学位置:14q22.1 基因组坐标(GRCh38):14:50,719,763-50,831,503(来自 NCBI)

▼ 说明

Ninein 是中心体发挥微管组织中心(MTOC) 功能所需的中心体蛋白,对于有丝分裂后间期中心体结构的重建至关重要(Ou et al., 2002)。

▼ 克隆与表达

Nagase 等人通过对从尺寸分级的胎儿脑 cDNA 文库中获得的克隆进行测序(2000)克隆了 NIN,他们将其命名为 KIAA1565。 RT-PCR ELISA 检测到卵巢、脾脏、成人全脑和所有检查的单个脑区域中 NIN 表达较高。除睾丸外,在检查的所有其他成人和胎儿组织中,表达均处于中等水平,睾丸未显示表达。

Hong 等人使用 GSK3B(605004) 作为胎儿肝脏 cDNA 文库的酵母 2 杂交筛选中的诱饵,然后进行 EST 重叠群搜索和胎儿肝脏 cDNA 的 5-prime RACE(2000) 克隆全长 NIN。推导的 2,047 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 239 kD。 NIN 包含一个 N 端 GTP 结合位点、一个具有 4 个亮氨酸拉链基序的大卷曲螺旋结构域和一个负责 GSK 结合的 C 端结构域。与小鼠Nin 不同,它没有N 端Ca(2+) 结合位点。 Northern 印迹分析在所有检查的组织中检测到 9.0-kb 的转录物,并且主要在心脏和骨骼肌中检测到 7.0-kb 的转录物。荧光标记的 NIN 定位于转染 COS-1 细胞中心体特征的核周病灶中。

洪等人(2000) 克隆了 NIN 的剪接变体,他们将其命名为 ninein-lm(ninein like 小鼠),因为该蛋白含有 N 末端 Ca(2+) 结合位点。该变体缺乏内含子 1,并利用外显子 2 中的替代剪接位点,从而产生更多的外显子 2 5 素序列。 Ninein-lm 编码推导的 2,041 个氨基酸的蛋白质,计算分子量为 238 kD。 RT-PCR和Southern印迹分析表明,在除胰腺之外的所有测试组织中,ninein-lm表达比ninein表达高20至50倍。

通过蛋白质印迹分析,Chen 等人(2003) 确定内源性 HeLa 细胞 ninein 的表观分子质量约为 230 kD。

Grosch 等人通过 RT-PCR 从新生小鼠的各种组织中提取 RNA(2013) 观察到 NIN 在所有分析组织中的表达,包括软骨、骨骼和大脑。

▼ 基因结构

洪等人(2000) 确定 NIN 基因包含 29 个外显子,长度约为 130 kb。启动子区包含 1 个 TATA 框、2 个 CCAAT 框和 3 个 GC 框。它还具有 4 个 Sp1(189906) 结合位点、2 个 p300(602700) 结合位点和 1 个 AP1(165160) 结合位点。

▼ 测绘

通过基因组序列分析和辐射杂交分析,Hong 等人(2000) 将 NIN 基因对应到染色体 14q22。

▼ 基因功能

洪等人(2000)确定 Ninein 和 Ninein-lm 的 C 末端结合了 GSK3B。卷曲螺旋结构域而非亮氨酸拉链结构域介导了这种相互作用。卷曲螺旋结构域也介导寡聚化。

哺乳动物中心体由一对被中心粒周围材料(PCM) 包围的中心粒组成。欧等人(2002) 指出 PCM 蛋白的一个子集在中心体内排列成管状构象,具有开放端和封闭端。他们发现,在母体中心体中,ninein和CEP110(605496)分布在中心体管的两端,包括中心体复制的位点。然而,在子中心体中,ninein 和 CEP110 仅存在于封闭端,在那里它们与 CEP250 共定位。 Ninein 和 CEP110 在子体中心体开放端的出现发生在下一个细胞周期的末期 G1 转变期间,同时子体中心体成熟为母体中心体。将针对 Ninein 或 CEP110 的抗体显微注射到中期 HeLa 细胞中,会破坏细胞分裂后中心体内蛋白质管状构象的重建,并导致中心体材料分散在整个细胞质中。将 Ninein 或 CEP110 抗体显微注射到中期袋鼠肾细胞中不仅破坏了中心体内的管状结构,而且还影响了中心体作为 MTOC 的功能。如果将抗体显微注射到中心体完全形成的有丝分裂后细胞中,中心体结构不会被破坏,但中心体的 MTOC 功能会被破坏。

陈等人(2003)表明,ninein 的卷曲螺旋 II(CCII) 结构域包含中心体靶向信号,与 γ-微管蛋白(191135) 和中心蛋白(参见 CENT1 603187) 共定位于转染的 HeLa 细胞的中心体。免疫荧光显微镜显示,在中期和后期,ninin蛋白从纺锤体极消失,但在细胞分裂结束时在中心体重新积累。体外激酶测定表明 CCII 结构域很容易被 AIK(AURKA;603072)和 PKA(参见 176911)磷酸化。

▼ 分子遗传学

塞克尔综合症7

Dauber 等人在 2 名患有严重身材矮小、小头畸形和发育迟缓的姐妹中(Seckel 综合征-7;SCKL7,614851)(2012) 鉴定了 NIN 基因错义突变的复合杂合性(Q1222R, 608684.0001; N1709S, 608684.0002)。

关联待确认

有关 NIN 基因突变与伴有关节松弛的细指型脊椎干骺端发育不良之间可能关联的讨论,请参阅 608684.0003。

▼ 动物模型

道伯等人(2012) 在斑马鱼中进行吗啡啉敲除,观察到前神经外胚层的缺陷导致发育中的颅骨畸形,其颅骨很小,呈方形,非常让人想起人类的表型。

▼ 等位基因变异体(3 个精选示例):

.0001 塞克尔综合症 7
NIN,GLN1222ARG

Dauber 等人在 2 名患有严重身材矮小、小头畸形和发育迟缓的姐妹中(SCKL7;614851)(2012) 鉴定了 NIN 基因外显子 18 中 3667G-A 转换的复合杂合性,导致 gln1222-to-arg(Q1222R) 取代,以及外显子 23 中的 5128A-G 转换,导致 asn1709-to- Ser(N1709S;608684.0002)替换;两种取代均发生在进化上保守的残基处。未受影响的父母均具有 1 个突变杂合子,这两种突变均不存在于 SNP 或 NHLBI 外显子组变异服务器数据库中;然而,Q1222R 变体出现在千人基因组计划试点数据中,总体次要等位基因频率为 0.001。对患者成纤维细胞的功能分析表明,复合杂合 NIN 缺陷不会破坏 ninein 的表达或定位,也不会以明显的方式影响有丝分裂功能。

.0002 塞克尔综合症 7
NIN,ASN1709SER

Dauber 等人讨论了 NIN 基因中的 asn1709-to-ser(N1709S) 突变,该突变在患有严重身材矮小、小头畸形和发育迟缓(SCKL7; 614851) 的姐妹中以复合杂合状态发现(2012),参见 608684.0001。

.0003 意义未知的变体
NIN,ASN2082ASP

该变异被归类为意义不明的变异,因为其对细指形式的脊椎骨干骺端发育不良伴关节松弛的影响尚未得到证实(参见例如SEMDJL,603546)。

Grosch 等人在土耳其近亲家庭的 4 名受影响成员中发现,患有细指状脊椎骨干骺端发育不良并伴有关节松弛(2013) 鉴定了 NIN 基因外显子 31 中 c.6435A-G 转换(c.6435A-G,NM_020921)的纯合性,导致位于螺旋位置位于 11 个卷曲螺旋区域的最 C 端内。 4 名受影响个体的 POLE2 基因(602670) 也存在 P95S 突变纯合子。这两种突变都与家族中的疾病完全分离,并且在 200 名土耳其或 300 名德国对照中都没有发现。临床细节仅来自先证者,她是一名 35 岁女性,出生时患有双侧髋关节发育不良,早期运动发育明显延迟,髋关节和膝关节疼痛,小关节和大关节普遍松弛。 35岁时检查显示身材矮小、小头畸形、扁脸短鼻鼻梁扁平、中度下颌后缩。她的上颚又窄又高,牙齿也有龋齿。除了四肢短、大部分关节松弛外,她还表现出膝外翻和双侧高弓足畸形。放射学检查显示方形椎体,终板不规则,双侧髋关节发育不良和脱位,长管状骨骨骺发育不良和干骺端改变,包括造型不良,股骨远端和胫骨近端干骺端有细小的垂直条纹。相比之下,手部X光照片显示掌骨和指骨极其纤细(细指状)。先证者有一个身材矮小的患病姐妹,据报道患有脊柱侧凸和关节疼痛,还有两名表兄弟姐妹,据报道也有身材矮小和类似的表型。 4人智力均正常。其他 3 名受影响者拒绝进行临床调查,4 人均未允许发布照片。

由于 POLE2 基因的突变发生在规则二级结构水平较低的序列延伸中,序列保守性较差,Grosch 等人(2013) 的结论是它不太可能对 POLE2 的结构或功能产生显着影响。相反,NIN 中的 N2082D 突变预计会与第二个子单元上的 glu2081 产生静电排斥,从而削弱或完全破坏卷曲线圈。作者指出,外显子 31 只存在于同种型 2 中,并认为这可能是该家族中与 Dauber 等人研究的 Seckel 综合征姐妹相比表型更温和的原因(2012)(参见 608684.0001),其中突变影响所有 4 个 NIN 剪接变体。

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