DERMOKINE; DMKN

HGNC 批准基因符号：DMKN

细胞遗传学定位：19q13.12 基因组坐标（GRCh38）：19:35,497,220-35,513,649（来自 NCBI）

▼ 说明

DMKN 选择性剪接成至少 13 个转录物，编码 10 种蛋白质亚型。角质形成细胞中表达的主要亚型参与表皮的终末分化（Toulza et al., 2006），而普遍表达的细胞内亚型则参与早期内体运输（Leclerc et al., 2011）。

▼ 克隆与表达

Matsui 等人（2004）从人和小鼠皮肤 cDNA 文库中克隆了 DMKN 的 2 个剪接变体，他们将其称为 α 和 β。推导的小鼠和人 DMKN-α 蛋白分别含有 104 和 88 个氨基酸。推导的小鼠和人DMKN-β蛋白分别含有517个和476个氨基酸。所有小鼠和人类蛋白质都具有 α 和 β 亚型共有的 N 端信号序列、肉豆蔻酰化位点和 C 端结构域。此外，β亚型具有富含甘氨酸和丝氨酸的中心结构域、2个半胱氨酸和一个潜在的N-糖基化位点。小鼠组织的Northern blot分析检测到皮肤中0.6（α）和2.0（β）kb的Dmkn转录本，在胃中表达较弱，在肺中表达极低。定量 RT-PCR 在几个小鼠组织的复层上皮以及气管、膀胱和胸腺中检测到 Dmkn。在典型的简单上皮细胞中检测不到 Dmkn。小鼠足垫原位杂交检测到棘层有Dmkn-α和Dmkn-β。在小鼠中，Dmkn 表达在胚胎发育晚期开始，伴随着表皮的分层。人 DMKN-α 和 -β 在 293/EBNA-1 细胞中表达后进行 N 末端加工和分泌。DMKN 表达在培养的人角质形成细胞终末分化时被诱导。

Toulza等人（2006）从人表皮cDNA文库中获得了13个皮肤因子克隆，揭示了3个转录起始位点、2个转录终止位点和8个替代编码外显子。除了α和β形式外，Toulza等人（2006）还鉴定了2种γ变体和9种δ变体。这些转录本可能编码 10 种不同的蛋白质，除了从 δ 剪接变体翻译的蛋白质外，所有蛋白质都被预测具有 N 末端信号序列并被分泌。δ亚型被预测为胞浆内的。对 17 种人体组织的 PCR 分析仅在表皮中检测到 β 和 γ 变异，在表皮和胎盘中检测到 α 变异，在大多数检查组织中检测到 δ 变异。在转染细胞的培养基中检测到表位标记的皮肤因子 α、β 和 γ-2，而 δ-5 皮肤因子保留在细胞内。免疫组织化学分析检测到颗粒层中存在 β/γ 皮肤因子，主要位于角质形成细胞的顶端边缘。在银屑病患者的病变皮肤中，这些亚型比正常皮肤中表达更广泛。免疫电子显微镜将 β/γ 皮肤因子定位于小细胞质角质体中以及最上面的颗粒细胞和最下面的角质细胞之间的细胞外间隙的边缘。对正常人表皮进行Western blot分析，检测到2条主带，表观分子质量分别为66（β）和45（γ）kD。

Naso et al.（2007）表明，全长人DMKN-β含有一个N端信号肽，随后是一个球状结构域（由外显子1编码）、一个卷曲螺旋胶原样结构域（外显子2）、一个富含丝氨酸和甘氨酸的角蛋白样结构域（外显子 4-8）、间隔区（外显子 9-17）和 C 端球状结构域（外显子 19-23）。DMKN-α本质上是β亚型的C端球状结构域，而γ亚型缺乏C端球状结构域，δ亚型缺乏N端结构域，而ε亚型仅包括部分角蛋白样结构域和间隔区地区。人体组织的原位杂交和免疫组织化学分析揭示了几种 DMKN 亚型在皮肤以外的组织中的表达。

Leclerc et al.（2014）发现，小鼠 Dmkn 的剪接比人类 DMKN 的剪接复杂度要低。新生儿表皮的 RT-PCR 鉴定出 α、β 和 γ Dmkn 家族内的 8 个剪接变异体。未发现δ剪接变体。

▼ 基因功能

利用酵母2-杂交筛选，Leclerc等人（2011）发现137个氨基酸的DMKN δ-5蛋白与小GTP酶RAB5A（179512）、RAB5B（179514）和RAB5C（604037）相互作用。蛋白质下拉实验证实了 DMKN δ-5 与内源性 HeLa 细胞 RAB5 之间的相互作用。DMKN δ-5 在 HeLa 细胞中的瞬时表达导致与内源性 RAB5 和网格蛋白共定位的点状结构的形成（参见 118960），表明 DMKN δ-5 参与了内吞作用的早期步骤。DMKN δ-5 在内吞作用的早期阶段也与转铁蛋白（190000）共定位，但没有改变其内吞作用或再循环动力学。DMKN δ-5 在体外与 RAB5 的非活性 GDP 结合形式和活性 GTP 结合形式相互作用，但优先针对 HeLa 细胞中的 GDP 结合形式。DMKN δ-5 似乎增强了 RAB5 上的 GDP-GTP 交换，导致共转染细胞中 RAB5 阳性囊泡增大。Leclerc等（2011）得出结论，DMKN δ-5通过促进GTP负载到RAB5上参与早期内体囊泡的形成和运输。

Higashi et al.（2012）观察到dermokine-β的C末端结构域与细胞因子具有高度的相似性。他们发现重组全长人dermokine-β或其分离的C端结构域抑制ERK1（MAPK3；601795）/ERK2（MAPK1; 176948）和正常人角质形成细胞中半胱天冬酶（参见 CASP3, 600636）活性升高。ERK 信号传导的药物抑制会增加 dermokine-β/γ 和 dermokine-α 的表达。化学交联和免疫沉淀研究表明，dermokine-β的C端结构域直接与GRP78（HSPA5；138120），细胞表面配体的受体。通过短干扰 RNA 敲低 GRP78 消除了 dermokine-β 对 ERK 磷酸化、半胱天冬酶激活和 dermokine 基因表达的抑制作用。Higashi et al.（2012）得出结论，dermokine-β通过GRP78抑制角质形成细胞中的ERK信号传导。

▼ 基因结构

Matsui et al.（2004）确定DMKN基因有17个外显子和2个预测的启动子区域。Toulza等（2006）确定DMKN基因有25个外显子、3个转录起始位点和2个转录终止位点。

▼ 测绘

Matsui等（2004）通过基因组序列分析，将DMKN基因定位到染色体19q13.1，位于角蛋白相关基因suprabasin（609969）和KDAP（KRTDAP）之间；617212）。他们将小鼠 Dmkn 基因定位到染色体 7A3-B1 的一个区域，该区域与人类染色体 19q13.1 具有同源性。

▼ 动物模型

Leclerc等人（2014）以预期的孟德尔比例获得了Dmkn β-和-γ剪接变体纯合无效的小鼠。突变幼崽除了出生第一周出现暂时的鳞状皮肤外，没有明显的表型。突变小鼠比野生型同窝小鼠具有更小的角质透明蛋白颗粒，并且它们的角质化包膜对机械应力更敏感。在分子水平上，突变幼崽表现出丝聚合蛋白原（135940）的加工和丝聚合蛋白单体的分解代谢增强，从而增加了角质层中天然保湿因子的氨基酸成分。突变幼崽还表现出 Dmkn-α 的表达显着升高（源自内部转录起始位点），以及 Sbsn1、Sbsn2 和 Krtdap1 的表达升高，以及 Ivl（147360）的后加工改变。Leclerc et al.（2014）得出结论，Dmkn-β和-γ-null小鼠的分子变化反映了与临时表型相关的补偿机制。