细胞粘附素2;CYTH2

血小板-白细胞C 激酶底物同源性、SEC7 和卷曲螺旋结构域蛋白 2;PSCD2
ARF 核苷酸结合位点开启子; ARNO
PSCD2L,前

HGNC 批准基因符号:CYTH2

细胞遗传学定位:19q13.33 基因组坐标(GRCh38):19:48,469,369-48,482,314(来自 NCBI)

▼ 说明

CYTH2是小GTP结合蛋白ARF6(600464)的鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF),参与细胞骨架重排(Torii et al., 2014)。

▼ 克隆与表达

使用酵母2-杂交筛选具有胞内部分CD18(ITGB2;)的T细胞白血病细胞系。Kolanus et al.(1996)作为诱饵,孤立出编码细胞粘连蛋白-1(PSCD1;600065)的cDNA。182115)和编码 PSCD2 的部分 cDNA,他们将其命名为 cts18.1。序列分析预测 PSCD2 片段与 PSCD1 具有 88% 的同一性。Northern 印迹分析显示 2.1-kb 和 6.5-kb PSCD2L 转录物广泛表达。

Chardin et al.(1996)表征了一种相对分子质量为47 kD的蛋白质,他们将其命名为ARNO。ARNO 包含一个中央 Sec7 结构域,可促进小 G 蛋白 ARF1(103180)上的鸟嘌呤核苷酸交换。ARNO 还包含一个 N 端卷曲螺旋基序和一个 C 端第一白细胞 C 涡底物同源(PH)结构域。PH 结构域通过补充有磷脂酰肌醇二磷酸的带负电荷的磷脂囊泡介导 ARNO 交换活性的增强。

▼ 生化特征

晶体结构

Mossessova等人(1998)报道了ARNO催化Sec7同源结构域的晶体结构,并在2.2埃分辨率下测定。Sec7 结构域是一种细长的全螺旋蛋白,具有系统发育上保守的独特疏水沟。基于结构的诱变将凹槽和相邻的保守环识别为 ARF 相互作用表面。随后通过蛋白质足迹实验将 ARF1 上 Sec7 结构域相互作用的位点对应到开关 1 和开关 2 GTP 酶区域,从而建立了 ARF GTP 酶和 Sec7 结构域交换因子之间相互作用的模型。

▼ 基因功能

Chardin et al.(1996)发现ARNO的交换活性不受布雷菲德菌素A(BFA)的抑制,布雷菲德菌素A是一种已知能阻断囊泡运输并抑制细胞提取物中ARF1交换活性的药物。这向研究人员表明,对布雷菲德菌素 A 敏感的调节成分可能通过 N 端卷曲螺旋与体内的 ARNO 相关联。他们提出具有 Sec7 结构域的其他蛋白质调节 ARF 家族的不同成员。

小 G 蛋白-GEF 复合物的核苷酸解离涉及短暂的 GDP 结合中间体。就 ARF 蛋白(调节真核细胞膜运输的小 G 蛋白)而言,此类中间体可以被天然抑制剂布雷菲德菌素 A 捕获,也可以通过其 GEF Sec7 结构域催化谷氨酸的电荷反转来捕获。Renault等人(2003)利用点突变将人GEF ARNO的BFA不敏感的Sec7结构域转化为BFA敏感的GEF,确定了这些中间体的晶体结构,结果表明ARF和核苷酸的膜募集解离是由 Sec7 结构域刺激的单独反应。该反应通过 Arf-GDP 核心向 Sec7 催化位点的顺序旋转进行,并被布雷菲德菌素 A 的界面结合和电荷反转对 GDP 的非生产性稳定所阻断。

通过免疫印迹分析,Frank 等人(1998)在胞浆和膜组分中鉴定出了 ARNO。体外测定表明 ARNO 催化 ARF1 和 ARF6 上的核苷酸交换。然而,免疫荧光显微镜证明 ARNO 与 ARF6 在质膜共定位,而不与 ARF1 在高尔基体共定位。

Hernandez-Deviez 等人(2002)通过研究培养的大鼠海马神经元,确定树突乔木的发育受到 ARNO、ARF6 和 RAC1 复杂相互作用的调节(602048)。ARNO 和 ARF6 的激活导致通过 RAC1 发出信号,抑制树突分支。

White et al.(2010)表明,小干扰RNA(siRNA)介导的IPCEF1(619948)或GRASP(612027)的敲低与ARNO的卷曲螺旋结构域结合,阻止了ARNO与DOCK180(DOCK1; 601403)和ARNO诱导MCF-7人乳腺癌细胞和MDCK细胞中的RAC激活。White et al.(2010)提出支架蛋白可以调节ARF依赖性加工。

Attar等人(2012)通过对转染的Caco2和HEK293细胞进行免疫沉淀分析表明,CNK3(617476)/IPCEF1的C端CRAC结构域介导了其与ARNO的相互作用。通过siRNA敲除CNK3/IPCEF1表明HGF(142409)刺激的上皮细胞迁移需要CNK3/IPCEF1来激活ARF6。

Zhu et al.(2012)表明IL1-β(IL1B;IL1B;147720)对人体外细胞模型中内皮稳定性的影响与 NF-kappa-B(参见 164011)无关,而是通过小 GTPase ARF6 及其激活剂 ARNO 进行信号传导的结果。此外,Zhu et al.(2012)表明ARNO直接与转换因子蛋白MYD88(602170)结合,因此提出MYD88-ARNO-ARF6作为近端IL1-β信号通路,不同于NF-kappa-B介导的通路。最后,Zhu等人(2012)表明,SecinH3(182115)是ARF鸟嘌呤核苷酸交换因子(如ARNO)的抑制剂,可增强血管稳定性并显着改善炎症性关节炎和急性炎症动物模型的结果。

Torii et al.(2014)利用N1E-115小鼠神经母细胞瘤细胞发现Ccdc120(300947)指导Cyth2的神经突定位,并且是分化过程中Arf6激活所必需的。荧光标记的人 CCDC120 与荧光标记的 Cyth2 共定位于细胞体内的点状结构以及沿着延伸的神经突轴和生长锥。Cyth2 抑制 CCDC120 的泛素化和降解,并且 CCDC120 将 Cyth2 靶向囊泡结构。通过小干扰 RNA 敲除 N1E-115 细胞中的 Ccdc120 会减少神经突的总数和长度,将 Cyth2 分散到细胞质,并减少 Arf6 的激活。Torii et al.(2014)得出结论,CCDC120和CYTH2都是ARF6激活和神经突延伸所必需的。

▼ 测绘

Kim(1998)通过辐射杂交分析将CYTH2基因定位到染色体19q13。

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