极光激酶 C; AURKC
丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶13;STK13
极光/IPL1/EG2-2;AIE2
AURORA/IPL1 样激酶 3;AIK3
HGNC 批准的基因符号:AURKC
细胞遗传学定位:19q13.43 基因组坐标(GRCh38):19:57,231,023-57,235,548(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
果蝇“Aurora”和酿酒酵母 Ipl1 蛋白激酶参与有丝分裂事件,例如中心体分离和染色体分离。Bernard等人(1998)通过用Xenopus Eg2(一种Aurora/Ipl1相关激酶)筛选人胎盘文库,孤立出部分STK13 cDNA。他们利用睾丸 mRNA 上的 RACE 获得了全长 cDNA。预测的275个氨基酸蛋白的催化结构域与AURORA2(603072)和AIK(AURKA;603072),分别。
Tseng等人(1998)孤立地分离了编码2种新型蛋白激酶的cDNA,即小鼠Aie1(Aurora/Ipl1/EG2-1)和人STK13,他们将其命名为AIE2。Aie1 和 AIE2 均包含中央丝氨酸/苏氨酸激酶结构域。作者报告说,AIE2 含有 309 个氨基酸。Northern 印迹分析仅在睾丸中检测到 1.35 kb AIE2 mRNA 的表达。
通过寻找与AIK和AIK2相似的cDNA(AURKB; Kimura等人(1999)通过对睾丸cDNA文库进行PCR,克隆了AURKC,并将其命名为AIK3(604970)。推导的 309 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 35.9 kD。AIK3 在其 C 末端具有 11 个蛋白激酶催化结构域特征的保守亚结构域,其中一个包含丝氨酸/苏氨酸激酶的共有序列。AIK3 的激酶结构域与 AIK 和 AIK2 的激酶结构域分别具有 71% 和 83% 的氨基酸同一性。对几种人体组织的 Northern 印迹分析仅在睾丸中检测到 1.3 kb AIK3 转录物。蛋白质印迹分析揭示了一部分癌细胞中 AIK3 的表达。同步 HeLa 细胞的蛋白质印迹分析检测到 G1/S 期 36-kD AIK3 蛋白的低表达。AIK3蛋白在G2/M期间积累并在有丝分裂后减少。免疫荧光研究将 AIK3 定位于有丝分裂从后期到胞质分裂期间的中心体。
Yan等人(2005)通过对睾丸cDNA文库进行PCR,克隆了AURKC剪接变体AURKC-SV,其编码推导的290个氨基酸的蛋白质,缺少全长蛋白质的19个N端氨基酸。RT-PCR显示,与全长转录本一样,AURKC-SV在睾丸中高表达。Yan et al.(2005)利用RT-PCR发现,虽然AURKC在睾丸中表达最高,但在所有其他16个检查组织中均检测到低表达。
▼ 基因结构
Yan et al.(2005)确定AURKC基因含有7个外显子。
▼ 测绘
Bernard et al.(1998)通过体细胞和辐射杂交组合分析以及荧光原位杂交,将AURKC基因定位到染色体19q13.3-qter。Kimura等人(1999)利用FISH、体细胞杂交和放射杂交分析将AURKC基因定位到染色体19q13.43。
▼ 基因功能
完全生长的非洲爪蟾卵母细胞在减数分裂 I 的 G2/M 边界处停滞。黄体酮打破了这种停滞,导致减数分裂细胞周期的恢复并使卵母细胞成熟为受精卵。在这些卵母细胞中,黄体酮与一种未知的表面相关受体相互作用,诱导非转录信号通路刺激休眠的 c-mos mRNA 的转录。c-mos 和其他几种 mRNA 的招募受细胞质聚腺苷酸化调节,该过程需要两个 3 引物非翻译区、细胞质聚腺苷酸化元件(CPE)和聚腺苷酸化六核苷酸 AAUAAA。Mendez et al.(2000)证明,CPEB(CPE结合因子)的早期位点特异性磷酸化对于c-mos mRNA的多腺苷酸化及其随后的转录以及卵母细胞的成熟至关重要。此外,他们还表明 CPEB 的这种选择性早期磷酸化是由 Eg2 催化的。
Li等(2004)表明,人AURKC作为染色体过客蛋白,与AURKB和INCENP(604411)形成复合物。AURKC 在体外磷酸化组蛋白 H3。INCENP 在体内和体外结合并激活 AURKC,AURKC 与 INCENP 共表达引发间期细胞的组蛋白 H3 磷酸化。
Yan等人(2005)通过体外激酶测定发现AURKC-SV可以磷酸化测试底物蛋白,其活性依赖于thr179。在细胞有丝分裂过程中,AURKC-SV与前期和中期的染色体相关,然后转移到中央纺锤体中区和皮层,在后期到末期的过渡过程中形成收缩环。它在胞质分裂期间保留在中间体。
Yan et al.(2005)发现AURKC与AURKB和survivin(BIRC5;603352)同步HeLa细胞从前期到胞质分裂。在体外,AURKC 直接结合存活蛋白,但不结合 AURKB。催化失活的AURKC突变体的过度表达损害了AURKC在纺锤体中区的定位并严重扰乱胞质分裂,导致多核。Yan et al.(2005)得出结论,AURKC是染色体过客复合体的成员,是胞质分裂所必需的。
▼ 分子遗传学
Dieterich et al.(2007)研究了10名不育男性,其精子异常,包括大头、尾部数量不等和染色体含量增加(SPGF5;243060)。其中四名男子是没有血缘关系的北非血统的法国公民,都是一级表兄弟姐妹所生,这导致人们对隐性遗传的怀疑。另外6名男子均来自摩洛哥拉巴特地区,这表明存在创始人效应的可能性。Dieterich等(2007)应用经典的同源遗传程序,鉴定出含有AURKC基因的纯合性共同区域,其中AURKC编码序列中存在单核苷酸缺失(c.144delC;603495.0001)。他们表明,这种创始人突变导致了转录的过早终止,产生了缺乏激酶结构域的截短蛋白。
Dieterich 等人(2009)确定马格里布普通人群中 c.144delC AURKC 突变的携带者频率为五十分之一。在 62 例进行基因分型的大头精子患者中,32 例具有接近 100% 大头精子的典型表型,其中 31 例为 c.144delC 纯合子。其余具有典型表型的患者为 c.144delC 复合杂合子和新的 AURKC 突变 cys229 至 tyr(C229Y;603495.0002)。另外30名患者没有表现出典型的表型,并且在这些患者中没有检测到AURKC突变。鉴定出两个纯合雌性,并且均具有生育能力,表明AURKC在卵子发生过程中是可有可无的。所有精子都含有均一的 4C DNA 含量,因此在第一次减数分裂之前被阻断。作者得出结论,功能性 AURKC 蛋白对于雄性减数分裂胞质分裂是必需的,而它的缺失不会损害卵子发生。
Ben Khelifa等人(2011)在突尼斯后裔的2个患有巨精子症的不育兄弟中鉴定出AURKC基因中c.144delC突变和剪接位点突变(603495.0003)的复合杂合性。
▼ 等位基因变异体(3个精选例子):
.0001 生精失败 5
AURKC,1-BP DEL,144C
10名北非后裔男性生精失败-5(大头、多鞭毛、多倍体精子不育)(SPGF5;243060),Dieterich et al.(2007)在AURKC编码序列c.144delC中发现了一个1-bp的缺失,导致71位的转录过早终止,并产生缺少激酶结构域的截短蛋白(Leu49TrpfsTer22)。
.0002 生精失败 5
AURKC,CYS229TYR
一名不孕不育的北非男性,具有典型的大头精子表型(SPGF5;243060),Dieterich et al.(2009)鉴定了AURKC基因中的复合杂合突变:外显子6中的686G-A转变,导致蛋白激酶结构域中的cys229-to-tyr(C229Y)取代,并且c .144delC(603495.0001).
.0003 生精失败 5
AURKC、IVS4AS、AG、-2
2名突尼斯裔不育兄弟患有巨精子症(SPGF5;243060),Ben Khelifa et al.(2011)鉴定了AURKC基因中2个突变的复合杂合性:c.144delC突变(603495.0001)和内含子4受体剪接位点的-2A-G转变(c.436-) 2A-G),预计会导致外显子 5 的跳跃。患者 mRNA 的序列分析证实外显子 5 不存在。在 100 名北非血统对照者中未发现剪接位点突变。未受影响的父母均具有其中一种突变的杂合子,而尚未尝试怀孕的妹妹也是突变的复合杂合子。