泛素特异性蛋白酶 8; USP8
去泛素化酶 HumorF8; HUMORF8
此条目中代表的其他实体:
包含 USP8/PIK3R2 融合基因
HGNC 批准的基因符号:USP8
细胞遗传学定位:15q21.2 基因组坐标(GRCh38):15:50,424,405-50,514,421(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
在对从骨髓细胞系 KG-1 中随机取样的人类编码序列进行分析时,Nomura 等人(1994)鉴定了一种与 tre2 癌基因相关的新 cDNA,他们将其称为 KIAA0055。Janssen等人(1998)发现HUMORF8编码一种推定的去泛素化酶。
▼ 基因功能
通过分析E3泛素连接酶NRDP1(RNF41; Wu et al.(2004)在COS7细胞中异位表达NRDP1(620051),结果表明NRDP1是细胞中本质上不稳定的蛋白,因为它是自我泛素化的,并以磺酸体依赖性方式降解。作者确定 USP8 是一种稳定 NRDP1 蛋白的去泛素化酶。USP8 与 NRDP1 的特异性相互作用是由 USP8 的硫氰酸酶结构域介导的,这两种蛋白在细胞中形成了稳定 NRDP1 蛋白的功能复合物。突变分析显示,USP8 催化结构域具有适度介导 NRDP1 稳定的能力,但完全稳定需要 NRDP1 通过 USP8 硫氰酸酶结构域关联。
Mizuno等人(2007)通过HeLa细胞裂解物的共免疫沉淀分析表明,14-3-3蛋白YWHAE(605066)、YWHAG(605356)和YWHAZ(601288)结合了小鼠Usp8。磷酸酶处理、Usp8 中共有的 14-3-3 结合基序突变或与磷酸化的 14-3-3 结合肽竞争,可抑制 14-3-3 蛋白与 Usp8 的结合。作者确定 14-3-3 结合基序内的 ser680 是 缪Usp8 的主要磷酸化位点。ser680突变导致Usp8针对多聚泛素链和人EGFR(131550)的泛素肽酶活性增强。小鼠Ywhae的添加抑制了USP8活性。Usp8 在 ser680 位点去磷酸化,并在 M 期与 14-3-3 蛋白解离,导致细胞分裂过程中 Usp8 活性增强。Mizuno et al.(2007)得出结论,USP8在间期期间被14-3-3蛋白以磷酸化依赖性方式催化抑制,并且该调节在M期停止。
Berlin et al.(2010)发现HeLa细胞中USP8的耗竭加速了EGFR的降解,并且USP8通过HRS(HGS;HGS;604375)依赖途径。使用突变蛋白进行突变分析表明,EGFR 泛素化的调节需要 Usp8 的中心区域包含 3 个 RxxK 基序,这些基序与 ESCRT-0 蛋白 Stam1(601899)和 Stam2(606244)的 SH3 结构域具有低亲和力相互作用。Usp8 介导的去泛素化以 RxxK 基序依赖性方式减缓了 EGFR 经过早期循环内体回路的进展。Berlin et al.(2010)得出结论,USP8-STAM复合物是一种保护机制,调节EGFR在溶酶体降解和再循环途径之间的早期内体分选。
Sirisaengtaksin et al.(2014)利用ESCRT-0成分HRS作为诱饵,对人脑cDNA文库进行酵母2-杂交筛选,随后进行生化分析,发现HRS与UBE4B(613565)相互作用。使用人神经母细胞瘤和 HeLa 细胞的进一步分析表明,UBE4B 通过与 HRS 相互作用以及与 HRS 结合的 EGFR 泛素化和降解而与内涵体结合。ESCRT-0 组分 STAM 与 HRS 的结合不影响 HRS 与 UBE4B 的相互作用。EGFR 分选和降解也需要去泛素化酶 USP8。Sirisaengtaksin et al.(2014)提出UBE4B、ESCRT-0复合物和USP8结合泛素化和分选机制来促进EGFR的内体分选和溶酶体降解。
MacDonald et al.(2014)利用免疫印迹和共聚焦显微镜分析证明,HeLa 细胞中 USP8 的缺失影响了非阳离子依赖性 M6PR(IGF2R;IGF2R;IGF2R)的逆转录酶依赖性穿梭。147280)在分选内体和生物合成途径之间,导致阳离子孤立的 M6PR 从跨高尔基体网络到内体区室的稳态重新分配。这种重新分布导致溶酶体酶的分选出现缺陷,未加工的组织蛋白酶 D(CTSD;116840)由细胞分泌。小干扰RNA抗性USP8的表达可以恢复正常的受体分布,但催化失活的USP8或缺乏内体定位所需结构域的截短的USP8突变体的表达则不能恢复正常的受体分布。MacDonald et al.(2014)提出USP8缺失的影响可能是由于与逆转录体成分VPS35(601501)和SNX1(601272)相关的ESCRT-0成分的丢失。他们认为,未能有效地传递溶酶体酶也可能导致观察到的受体酪氨酸激酶降解受阻。
融合基因
Janssen et al.(1998)分析了一名慢性骨髓增生性疾病患者的 DNA。他们鉴定出 p85-β(603157)的 5 素末端与 HUMORF8 的 3 素末端的致癌融合。
▼ 分子遗传学
分泌促肾上腺皮质激素的垂体腺瘤,体细胞
通过筛选大量垂体腺瘤,Reincke et al.(2015)、Ma et al.(2015)和Perez-Rivas et al.(2015)在分泌ACTH的垂体腺瘤(PITA4)中发现了USP8基因的杂合体细胞突变; 219090),这会导致库欣病,但不会导致任何其他类型的垂体腺瘤测试。所有突变均发生在外显子 14 中的 14-3-3(参见 YWHAE, 605066)结合基序内或附近。在所有 3 项研究中,大多数突变发生在 2 个保守残基处:ser718 和 pro720(参见,例如:603158.0002-603158.0004)。功能研究表明,突变减少了 USP8 和 14-3-3 之间的相互作用,并增强了 USP8 活性。USP8突变体减少表皮EGFR泛素化并诱导编码ACTH前体的POMC(176830)启动子活性。Ma et al.(2015)表明,USP8敲低或EGFR抑制剂吉非替尼治疗显着减少了原代USP8突变促肾上腺皮质激素腺瘤细胞中ACTH的分泌,但野生型细胞中没有这种情况。
关联待确认
有关 USP8 基因变异与痉挛性截瘫之间可能关联的讨论,请参阅 603158.0001。
▼ 等位基因变异体(4个精选例子):
.0001 意义不明的变体
USP8、GLN310LYS
该变异被归类为意义不明的变异,因为其对痉挛性截瘫的贡献尚未得到证实。
Novarino et al.(2014)在一个患有痉挛性截瘫的近亲家庭(家族882)的3个患病同胞中发现了USP8基因中的纯合928C-A颠换,导致gln310到lys(Q310K)的替换。3 名同胞(2 名男孩和 1 名女孩)均在 20 个月大时就诊,到了童年中期,他们出现高渗,其中 2 人需要进行肌腱松解手术。所有人都可以在支撑下行走,步态痉挛。所有人均患有阵挛,其中 1 人患有马蹄内翻。3 人的脑部 MRI 均正常;2 人认知正常,1 人智商处于边缘水平。斑马鱼中 Usp8 的吗啡啉敲低会导致运动障碍。没有提供该家庭的种族。Novarino et al.(2014)将这种疾病命名为痉挛性截瘫59(SPG59)。
.0002 垂体腺瘤 4,分泌 ACTH,体细胞
USP8、PRO720ARG
筛选108个分泌ACTH的垂体腺瘤(PITA4;219090),Ma et al.(2015)在USP8基因中鉴定出17种不同的杂合体细胞突变,其中包括c.2159C-G体细胞突变,导致pro720-to-arg(P720R),作为3个复发突变之一超过 77% 的 USP8 突变肿瘤。这17个突变均未在dbSNP(build 138)或1000基因组计划数据库中发现。293T 细胞中的功能研究表明,突变体无法结合 14-3-3 蛋白,而在 HeLa 细胞中,与野生型相比,突变体表现出 EGFR 泛素化减少,表明突变导致功能获得。
Perez-Rivas等人(2015)通过对134例库欣病患者促肾上腺皮质激素腺瘤进行Sanger测序,在48例肿瘤中发现了USP8突变,其中2例(4.1%)出现了P720R突变。
.0003 垂体腺瘤 4,分泌 ACTH,体细胞
USP8、SER718PRO
筛选108个分泌ACTH的垂体腺瘤(PITA4;Ma et al.(219090),Ma et al.(2015)在USP8基因中鉴定出17种不同的杂合体细胞突变,其中ser718-to-pro(S718P)是3个复发突变之一,占USP8突变肿瘤的77%以上。这17个突变均未在dbSNP(build 138)或1000基因组计划数据库中发现。293T 细胞中的功能研究表明,突变体无法结合 14-3-3 蛋白,而在 HeLa 细胞中,与野生型相比,突变体表现出 EGFR 泛素化减少,表明突变导致功能获得。
Perez-Rivas等人(2015)通过对134例库欣病患者促肾上腺皮质激素腺瘤进行Sanger测序,在48例肿瘤中发现了USP8突变,其中14例(28.6%)出现了S218P突变。
.0004 垂体腺瘤 4,分泌 ACTH,体细胞
USP8、3-BP DEL、2155TCC
筛选108个分泌ACTH的垂体腺瘤(PITA4;219090),Ma et al.(2015)在USP8基因中鉴定出17种不同的杂合体细胞突变,其中包括3个bp的缺失,导致丝氨酸718(ser718del)的缺失,是3个复发突变中的1个,占77%以上USP8 突变肿瘤。这17个突变均未在dbSNP(build 138)或1000基因组计划数据库中发现。293T 细胞中的功能研究表明,突变体无法结合 14-3-3 蛋白,而在 HeLa 细胞中,与野生型相比,突变体表现出 EGFR 泛素化减少,表明突变导致功能获得。
Perez-Rivas等人(2015)通过对库欣病患者的134个促肾上腺皮质激素腺瘤进行Sanger测序,在48个肿瘤中鉴定出杂合USP8突变,其中包括3-bp缺失(c.2155_2157delTCC),导致ser718缺失, 11(22.4%)。