桩蛋白;PXN
HGNC 批准基因符号:PXN
细胞遗传学定位:12q24.23 基因组坐标(GRCh38):12:120,210,447-120,265,730(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
Glenney and Zokas(1989)使用抗磷酸酪氨酸抗体鉴定了劳斯肉瘤病毒转化的鸡胚成纤维细胞中磷酸化的蛋白质,并发现了一种76-kD的蛋白质,该蛋白质定位于非转化细胞中含肌动蛋白的应力纤维末端的粘着斑。Turner等人(1990)从鸡砂囊平滑肌中纯化了这种蛋白质,并将其命名为paxillin(“paxillus”在拉丁语中意为“小木桩”或“peg”),作为一种束缚在膜上的蛋白质粘着斑。Paxillin 在 SDS-PAGE 上作为弥散的 65 至 70 kD 条带迁移。Salgia等(1995)指出,跨膜整联蛋白分子(见600536)将肌动蛋白细胞骨架与粘着斑内的细胞外基质连接起来。他们通过用抗桩蛋白抗体筛选表达文库来克隆人桩蛋白。预测的 557 个氨基酸蛋白质的预测分子量为 61 kD,但观察到的分子量为 68 kD,表明它要么经过后修饰,要么由于脯氨酸含量高(10%)而异常迁移。桩蛋白包含 4 个 LIM 结构域、一个含有共有 SH3 结合位点的富含脯氨酸的结构域和 3 个潜在的 SH2 结合位点。在 Northern 印迹中,桩蛋白在所有测试组织中均表达为 3.7-kb mRNA。
▼ 基因功能
Mazaki et al.(1997)发现桩蛋白基因可以选择性剪接以包含2个选择性外显子中的1个,产生β和γ亚型。根据 Northern 印迹、Western 印迹和 RT-PCR 观察到,β 和 γ 亚型仅在某些癌细胞系中表达。不同的亚型对细胞蛋白有不同的亲和力,包括vinculin(193065)和FAK(600758),这表明每个亚型作为一个独特的模块参与整联蛋白的不同功能。
II型神经纤维瘤病(101000)是一种常染色体显性遗传疾病,其特征是神经系统中的肿瘤,主要是神经鞘瘤。它是由 NF2 基因(607379)突变引起的,该基因编码生长调节剂 schwannomin(也称为 merlin)。突变发生在整个 17 外显子基因中,大多数会导致蛋白质截短和无法检测到数量的雪旺诺明蛋白。导致产生有缺陷的神经鞘氨醇的致病突变包括外显子2的框内缺失和同一外显子内的3个孤立错义突变,例如phe62变为ser(607379.0016)。雪旺细胞中条件性删除外显子 2 的小鼠会形成神经鞘瘤,这证实了外显子 2 对于生长控制的关键性质。Fernandez-Valle et al.(2002)报道,桩蛋白在由外显子 2 编码的残基 50-70 处直接与雪旺诺明结合。这种相互作用介导雪旺诺明在质膜上的膜定位,在质膜上与 β-1- 结合。整联蛋白(ITGB1; 135630)和ERBB2(164870)。
Denhez等人(2002)利用鸡胚成纤维细胞(CEFs)的免疫沉淀和pull-down实验表明,syndesmos(NUDT16L1; 617338)与桩蛋白相互作用。血清饥饿的 CEF 中蛋白激酶 C(参见 176960)的激活引发了桩蛋白与韧带联合的相互作用。原钒酸盐处理可以短暂稳定桩蛋白与韧带联合的相互作用,表明对酪氨酸磷酸化的依赖性。
Huang等人(2003)在体外和完整细胞中发现JNK1(601158)磷酸化桩蛋白(一种粘着斑转换因子)的丝氨酸178。表达桩蛋白 ser178-to-ala 突变体的大鼠膀胱肿瘤上皮细胞形成粘着斑,并在单细胞迁移和伤口愈合测定中表现出与这种接触相关的有限运动。相反,表达野生型桩蛋白的细胞快速移动并保持紧密接触作为主要粘附。突变桩蛋白的表达也抑制了其他 2 种细胞系的迁移。因此,Huang et al.(2003)得出结论,JNK 对桩蛋白的磷酸化似乎对于维持细胞快速迁移所需的不稳定粘附至关重要。
激活肝细胞生长因子(HGF;142409)受体(MET;164860)在上皮细胞中导致板状伪足突出、扩散、迁移和小管形成。Ishibe et al.(2004)发现激活的Erk(参见MAPK3;601795)ser83 上的磷酸化小鼠桩蛋白,该位点的突变消除了在亚汇合的小鼠内部髓质导管细胞中 HGF 刺激的桩蛋白和 Fak 的结合。破坏 Erk 关联或磷酸化的桩蛋白突变体的表达抑制了 HGF 诱导的细胞扩散、迁移和肾小管形成。
Kanchanawong et al.(2010)使用3维超分辨率荧光显微镜绘制粘着斑中纳米级蛋白质组织图。他们的结果表明,整联蛋白和肌动蛋白被一个约40 nm的焦点粘附核心区域垂直分开,该核心区域由多个蛋白质特异性层组成:膜贴附的整联蛋白信号层,含有整联蛋白细胞质尾部(见193210) 、粘着斑激酶(600758)、桩蛋白;含有talin(186745)和vinculin(193065)的中间力传导层;最上面的肌动蛋白调节层含有zyxin(602002)、血管舒张刺激磷蛋白(601703)和α-肌动蛋白(102575)。通过定位氨基和羧基末端标记的踝蛋白,Kanchanawong 等人(2010)揭示了踝蛋白的极化方向,表明其在组织粘着斑层中的作用。Kanchanawong 等人(2010)得出结论,他们的复合多层蛋白质结构为理解粘着斑功能提供了分子蓝图。
▼ 测绘
Salgia等人(1995)利用荧光原位杂交将桩蛋白基因定位到12q24。