KH型剪接调节蛋白;KHSRP
KSRP
远上游元件结合蛋白 2;FUBP2
熔丝结合蛋白 2;FBP2
HGNC 批准的基因符号:KHSRP
细胞遗传学定位:19p13.3 基因组坐标(GRCh38):19:6,413,102-6,424,811(来自 NCBI)
▼ 说明
KHSRP 基因编码一种多功能 RNA 结合蛋白,参与多种细胞过程,包括转录、选择性前 mRNA 剪接和 mRNA 定位(Min et al., 1997;Gherzi 等人,2004)。
▼ 克隆与表达
原癌基因SRC(190090)的前体mRNA包含一个18核苷酸的外显子N1,它在神经元细胞中剪接到mRNA中,但在非神经元细胞中被排除。神经元中N1外显子的包含受到称为下游控制序列(DCS)的内含子调控序列的正控制。Min等人(1995)利用神经元细胞提取物分离出一种复合物,该复合物特异性地组装到DCS RNA上,并且是体外N1外显子剪接所必需的。UV交联实验鉴定出HNRNPF(601037)、一种神经元特异性75-kD蛋白(p75)双联体和4种非细胞类型特异性蛋白作为DCS复合体的组成部分。Min 等人(1997)通过使用基于部分 p75 蛋白序列的简并引物对来自神经元细胞系的 cDNA 进行 PCR,孤立出了部分 p75 cDNA。他们筛选了 cDNA 和基因组文库,并鉴定了与整个 p75 编码区相对应的其他克隆。预测的 711 个氨基酸蛋白包含富含脯氨酸/甘氨酸的 N 末端和富含脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸和谷氨酰胺的 C 末端结构域。中心区域包含4个串联重复的KH结构域(见602449),导致作者将该蛋白重命名为“KH型剪接调节蛋白”(KSRP)。Min等人(1997)利用Northern和Western印迹分析证明,KSRP在神经元和非神经元细胞中均表达,尽管它在神经元细胞中的含量大约高出3倍。他们指出,观察到的神经元细胞特异性交联必定是由各种细胞类型中 KSRP 相对水平以外的因素引起的。
Davis-Smyth et al.(1996)鉴定出KSRP(他们称之为FBP2)和FBP3(FUBP3);603536)作为与最上游元件结合蛋白FBP1相关的蛋白(FUBP1; 603444)。所有 3 种蛋白质具有相同的总体结构,具有 3 个不同的结构域,包括含有 KH 基序的中央核酸结合区。
▼ 基因功能
Min 等人(1997)将 KSRP 鉴定为组装到 DCS RNA 上的复合物的一部分,并且是体外 SRC 的 N1 外显子剪接所必需的。KSRP 抗体抑制 DCS 复合物的组装和 N1 外显子的体外剪接。KSRP 抗体不与已组装到 DCS 上的复合物结合。相反,他们阻止了复合物的组装。
Davis-Smyth 等人(1996)发现,包括 FBP2 在内的 FBP 均与最初在 MYC(190080)上游识别的远上游元件(FUSE)的 1 条链特异性结合,并且均具有有效的 C 端激活结构域。
固有不稳定 mRNA 的 3 素 UTR 中富含 AU 的元件(ARE)通过与促进 mRNA 衰减的 ARE 结合蛋白相互作用,充当不稳定决定因素。Gherzi et al.(2004)利用人类细胞系证明,KSRP 是 ARE 介导的 mRNA 衰减的重要因素。KSRP 的一些 KH 基序直接介导 RNA 结合、mRNA 降解以及与外泌体和聚 A 核糖核酸酶(PARN;604212)。KH 结构域促进 mRNA 降解的能力与其结合 ARE 和与 RNA 降解酶相关的能力相关。Gherzi et al.(2004)得出结论,KSRP 的 KH 结构域通过招募含有 ARE 的 mRNA 的降解机制来促进 mRNA 的快速降解。
Briata et al.(2005)发现Ksrp经历了p38(MAPK14;600289)在小鼠生肌细胞系分化过程中依赖的磷酸化。磷酸化的 Ksrp 显示出与含有 ARE 的转录物结合的能力受损,并且无法促进其快速降解,尽管它保留了与 mRNA 降解机制相互作用的能力。Ksrp 的过度表达选择性地损害含有 ARE 的早期肌源转录物的诱导,但它不影响 p38 介导的转录反应。Briata et al.(2005)得出结论,KSRP 在分化激活的 p38 信号传导和肌源性 mRNA 更新之间提供了生化联系。
Tadesse等人(2008)在小鼠神经母细胞瘤细胞(N2a)的研究中发现,KSRP是一种精氨酸甲基化蛋白,可直接与SMN(600354)的tudor结构域相互作用。这种结合因严重脊髓性肌萎缩症(SMA;SMA;253300)。在正常细胞中,KSRP 和 SMN 共定位于分化的神经元过程中,但不在细胞核中。KSRP被发现被CARM1(603934)精氨酸甲基化,这种甲基化对于与SMN的相互作用以及KSRP的正常定位是必需的。SMN的缺失导致KSRP的错误调节,并随之增加小鼠脊髓中靶蛋白CDKN1A(116899)的mRNA稳定性。研究结果表明,SMN可以作为参与RNA代谢的甲基化蛋白的分子伴侣,并表明RNA代谢的缺陷可能与SMA的病理生理学有关。
Trabucchi et al.(2009)在哺乳动物细胞中表明,KSRP 作为 Drosha 和 Dicer 复合物的组成部分,并调节 miRNA 子集的生物发生。KSRP 以高亲和力与目标 miRNA 前体的末端环结合并促进其成熟。这种机制是影响特定生物程序(包括增殖、凋亡和分化)的靶 mRNA 表达的特定变化所必需的。Trabucchi et al.(2009)得出的结论是,他们的发现揭示了一种意想不到的机制,将 KSRP 与一组 miRNA 的成熟调节机制联系起来,这些 miRNA 除了促进 mRNA 衰减的作用外,还孤立地整合蛋白质表达的特定调节程序。
Sundaram et al.(2013)发现FLTS1(605547)转录物既可以作为翻译成FLTS1蛋白的mRNA发挥作用,也可以作为加工成miRNA-198的初级miRNA发挥作用。FLTS1 mRNA 转录和 MIR198 处理之间的切换需要 KSRP。
▼ 测绘
Ring等(1999)通过辐射杂交分析将KHSRP基因定位到染色体19p13.3。他们将小鼠 Khsrp 基因定位到染色体 17 的一个区域,该区域与人类染色体 19p13.3 具有同源性。