含有 PAS 结构域的丝氨酸/苏氨酸激酶；PASK

PAS激酶
PASKIN
KIAA0135

HGNC 批准的基因符号：PASK

细胞遗传学定位：2q37.3 基因组坐标（GRCh38）：2:241,106,099-241,150,347（来自 NCBI）

▼ 说明

PAS 结构域调节许多细胞内信号通路的功能，以响应外部和内部刺激。PASK 是一种进化上保守的蛋白质，存在于酵母、果蝇和哺乳动物中。

▼ 克隆与表达

Nagase等人（1995）通过对从KG-1人骨髓性白血病细胞系cDNA文库中获得的克隆进行测序，克隆了PASK，并将其命名为KIAA0135。推导的蛋白质在265个氨基酸中与PIM1癌基因（164960）有33.6%的氨基酸一致性，并且具有在线粒体能量转移蛋白中发现的基序。对几种人体组织的 Northern 印迹分析仅在胸腺和睾丸中检测到弱 PASK 表达。在 KG-1 细胞中也检测到弱表达，但在 HeLa 细胞中未检测到。

通过搜索包含 PAS 结构域的蛋白质的序列数据库，Rutter 等人（2001）鉴定了 Nagase 等人（1995）先前鉴定的部分 cDNA，KIAA0135。Rutter et al.（2001）利用部分KIAA0135序列筛选HeLa细胞cDNA文库，获得了编码PASK的全长cDNA。1,323 个氨基酸的 PASK 蛋白包含 2 个 PAS 结构域，分别称为 PAS-A 和 PAS-B，后面是一个典型的丝氨酸/苏氨酸激酶结构域和一个 75 个氨基酸的亲水尾。从感染编码全长蛋白的重组杆状病毒的昆虫细胞中纯化的人 PASK 在 SDS-PAGE 上迁移，表观分子质量为 145 kD，与其预测的分子质量相似。HeLa 细胞的蛋白质印迹分析表明 PASK 是一种胞质蛋白。用荧光标记的 PASK 瞬时转染人胚胎肾细胞，产生的免疫荧光往往在核周区域占主导地位。

Hofer等人（2001）利用与Bradyrhizobium japonicum FixL序列的同源性，鉴定了含有部分PASK序列的cDNA克隆，并通过组装重叠序列获得了全长cDNA。推导的 1,323 个氨基酸蛋白质的计算分子量约为 144 kD。他们还确定了内含子 14 起始位置下游的一个替代剪接受体位点，该位点导致 7 个氨基酸插入，存在于 KIAA0135 序列中的丝氨酸/苏氨酸激酶结构域中。对小鼠组织的 Northern 印迹分析显示，在所有检查的组织中，4.5 kb 转录物的表达都很弱。对人体组织的 mRNA 斑点印迹分析发现，在所有检查的组织中表达相对一致，在脑尾状核和壳核以及前列腺和睾丸中表达稍高。在胎盘中发现表达减少。PASK 的体外和体内表达表明该蛋白是可溶的并且没有被修饰。

▼ 基因功能

Leiserson等人（2000）破坏了果蝇Fray基因（哺乳动物PASK的同源基因），发现它是神经胶质细胞正确包裹轴突所需的。大鼠 Pask 对果蝇突变表型的拯救表明这两种激酶之间存在功能同源性。

Rutter et al.（2001）确定PASK的活性由两种机制调节。他们表明，位于激活环内的 2 个苏氨酸残基的自磷酸化显着提高了 PASK 的催化活性。此外，N 端 PAS 结构域被发现是 PASK 催化活性的顺式调节剂。当含有PAS结构域的区域被去除时，酶活性显着增加，并且反式补充纯化的PAS-A结构域选择性地抑制PASK催化活性。

糖原合酶（见GYS1；138570），负责糖原生产的酶，在酵母和哺乳动物中受到多位点磷酸化的调节。Wilson等人（2005）证明人PASK在体外磷酸化并灭活纯化的兔肌糖原合酶。有效的磷酸化需要 PAS 和催化激酶结构域之间的 PASK 残基 444 至 955。PAS 结构域抑制糖原合酶和 PASK 之间的结合。此外，糖原抑制PASK对兔肌糖原合酶的活性，但对另一种PASK底物UCK2（609329）的磷酸化影响不大。由于PASK似乎不直接结合糖原，Wilson等人（2005）得出结论，糖原的抑制作用可能是通过其与糖原合成酶的相互作用而发生的。

▼ 基因结构

Hofer et al.（2001）确定PASK基因包含18个外显子，跨度超过43.3 kB。

▼ 测绘

Nagase等人（1995）通过对人类/啮齿动物杂交组的PCR，将PASK基因定位到染色体2。通过基因组序列分析，Hofer等人（2001）确定PASK和PPP1R7（602877）基因定位于染色体 2q37.3 上的头对头方式，间隔约 1 kb。