PAR6 家族细胞极性调整 α; PARD6A

分区缺陷蛋白 6, 线虫, 同源物, α
PAR6
TAX-相互作用蛋白 40; TAX40

HGNC 批准的基因符号：PARD6A

细胞遗传学定位：16q22.1 基因组坐标（GRCh38）：16:67,660,960-67,662,774（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

Rousset等人（1998）利用人T细胞白血病病毒1（HTLV-1）的Tax癌蛋白作为酵母2-杂交筛选的诱饵，从人外周淋巴细胞cDNA中克隆了PARD6A，他们将其命名为克隆40图书馆。推导的蛋白质包含单个 PDZ 结构域。RNA 斑点印迹分析显示 PARD6A 普遍表达，在垂体中表达量最大。在睾丸中也发现高表达。RT-PCR检测Jurkat CD4（186940）阳性淋巴细胞的表达。酵母 2 杂交和突变分析确定 PARD6A 的 PDZ 结构域与 Tax 的内部结构域相互作用。与检查的其他几种 PDZ 蛋白不同，PARD6A 不与 Tax 的 C 端结构域相互作用。

Johansson 等人（2000）在使用 Rho 家族成员 CDC42（116952）作为诱饵的酵母 2-杂交筛选中鉴定了 PARD6A，它是含有 PDZ 结构域的线虫蛋白 PAR6 的人类同源物。由于无法获得全长人类克隆，他们转而获得了编码 Pard6a 的全长小鼠克隆，他们将其称为 Par6。346 个氨基酸的小鼠蛋白含有一个中心 PDZ 结构域，该结构域对于线虫在生长胚胎的第一次细胞分裂期间的不对称切割和细胞极性的建立至关重要。使用人 PAR6 作为探针的 Northern 印迹分析在胰腺、骨骼肌、大脑和心脏中检测到了 1.4-kb 的转录物。在肾脏和胎盘中也检测到低表达。

通过在EST数据库中搜索与线虫Par6相似的序列，然后对人神经母细胞瘤细胞系RNA进行RT-PCR，Noda等人（2001）克隆了PAR6-α。推导的 345 个氨基酸的蛋白质包含一个中心 CRIB 基序和一个 PDZ 结构域。Northern 印迹分析检测到 1.4 kb 转录物在大脑、骨骼肌和肾脏中表达水平最高，而在心脏和肝脏中表达水平较低。在胎儿组织中，脑中表达最高。

Suzuki等人（2001）鉴定了编码PAR6-α的部分人EST，并通过筛选肾脏cDNA文库获得了全长cDNA。推导的 346 个氨基酸蛋白质的计算分子量约为 37.4 kD。PAR6-α 包含 2 个与其他 PAR6 同源物保守的 N 端区域、一个中央 CRIB 结构域和一个 C 端 PDZ 结构域。Northern印迹分析检测到PAR6-α在所有检查组织中表达，其中脑、胰腺和骨骼肌中表达最高，胎盘和肺中表达最低。Western blot分析检测到Madin-Darby犬肾（MDCK）细胞中存在内源性Par6蛋白，表观分子质量为43 kD。

▼ 基因功能

Johansson等人（2000）在酵母2-杂交筛选和体外结合测定中表明，哺乳动物PAR6与CDC42和RAC1（602048）相互作用。使用瞬时转染的 COS-1 细胞进行的免疫共沉淀实验证实 CDC42 和 RAC1 是 PAR6 的生理结合伴侣。在上皮MDCK细胞中，内源性Par6存在于紧密连接中，从其与紧密连接蛋白Zo1（TJP1; 601009）；然而，在细胞核中也检测到了 Par6。用肝细胞生长因子（142409）刺激 MDCK 细胞会导致细胞与细胞接触区域的 Par6 丢失，这与其逐渐分解一致。在线虫中，PAR6与PAR3（606745）共定位，并可能形成直接复合物。Johansson等人（2000）发现哺乳动物Par3存在于MDCK细胞的紧密连接中，但与Par6不同，Par3在细胞核中无法检测到。此外，使用 COS-1 细胞的免疫共沉淀实验证明哺乳动物 PAR6 和 PAR3 形成直接复合物。这些发现，连同已报道的线虫中 PAR6 和 PAR3 的作用，表明 CDC42 和 RAC1 以及 PAR6/PAR3 参与上皮细胞中细胞极性的建立。

Noda等人（2001）发现PAR6-α、PAR6-β（607895）或PAR6-γ（608976）可以通过其CRIB样基序直接与GTP结合的RAC或CDC42相互作用，同时与非典型蛋白相互作用N 端头对头关联的激酶 C（aPKC）亚型 PKC-lambda/iota（600539）和 PKC-zeta（176982）。三元复合物在体外和体内均形成。当任何 PAR6 cDNA 和 aPKC 在 HeLa 或 COS-7 细胞中与 RAC 的组成型活性形式一起表达时，这些蛋白质共定位于膜褶边。

Suzuki et al.（2001）通过极化MDCK细胞的免疫共沉淀鉴定出aPKC、Par3和Par6的三元复合物。突变分析表明 aPKC 作为 Par3 和 Par6 之间的连接物，免疫定位研究检测到该复合物与 Zo1 共定位于上皮连接复合物处。由于显性失活aPKC的过度表达破坏了MDCK连接结构和细胞极性的建立，Suzuki et al.（2001）得出结论，aPKC、PAR3和PAR6对于上皮细胞中连接结构和顶端-基底外侧极化的发展至关重要。

Shi等（2003）报道，在培养的大鼠海马神经元的神经突中选择未来的轴突需要磷脂酰肌醇3激酶（PI3K；PI3K；参见171834），以及aPKC。PI3K 活性高度定位于新指定的第 3 阶段神经元轴突的尖端，对于 Par3 的正确亚细胞定位至关重要。不仅 Par3 的极化分布，而且 Par6 的极化分布对于轴突的形成也很重要；Par6 或 Par3 的异位表达，或者只是 Par3 的 N 末端的异位表达，导致神经元没有指定的轴突。作者得出的结论是，神经元极性可能由 PAR3/PAR6/aPKC 复合物和 PI3K 信号通路控制，这两者在指定细胞极性方面发挥着进化上保守的作用。

在高等真核生物中，小 GTP 酶 CDC42 通过 PAR6-aPKC 复合物发挥作用，在上皮形态发生、不对称细胞分裂和定向细胞迁移过程中建立细胞不对称性。Etienne-Manneville and Hall（2003）利用原代大鼠星形胶质细胞进行细胞迁移实验，证明PAR6-PKC-zeta直接与糖原合成酶激酶-3-β（GSK3-β；GSK3-β；GSK3-β）相互作用并对其进行调节。605004）促进中心体极化并控制细胞突出方向。GSK3-β 的 CDC42 依赖性磷酸化特异性发生在迁移细胞的前缘，并诱导 APC（611731）蛋白与微管正端相互作用。APC 与微管的结合对于细胞极化至关重要。Etienne-Manneville and Hall（2003）得出结论，CDC42通过GSK3-β和APC的空间调节来调节细胞极性。

Solecki et al.（2004）发现，在小鼠小脑颗粒神经元的原代培养物中，Pard6a参与了神经胶质引导的神经元迁移。Pard6a 定位于中心体，在迁移细胞中，中心体位于细胞核的前方，并在神经元细胞核之前启动向前运动。Pard6a 的过度表达导致神经元保持静止，具有圆形轮廓。过度表达还与神经元核周围微管笼的解体、中心体中 γ-微管蛋白（191135）的募集减少以及 Pard6a 在整个转染细胞基质中的重新分布有关。通过短发夹 RNA 的表达下调 Pard6a 也会破坏轴突延伸，从而破坏中心体组织和运动。Solecki et al.（2004）得出结论，PARD6A介导的信号传导控制神经元细胞骨架的组织和细胞迁移。

Ozdamar et al.（2005）证明PAR6与TGF-β受体相互作用，并且是II型受体TGF-β受体-2（190182）的底物。PAR6 的磷酸化是乳腺上皮细胞中 TGF-β 依赖性上皮间质转化所必需的，并控制 PAR6 与 E3 泛素连接酶 Smurf1（605568）的相互作用。Smurf1 又针对鸟苷三磷酸酶 RhoA（165390）进行降解，导致紧密连接丧失。Ozdamar et al.（2005）得出结论，细胞外信号向极性机制发出信号来控制上皮细胞形态。

顶端表面和管腔的形成是上皮器官发育的基本步骤。Martin-Belmonte et al.（2007）表明，Pten（601728）在上皮形态发生过程中定位于顶端质膜，在囊肿发育过程中介导磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PtdIns（4,5）P2）在该区域的富集。 3 维 Madin-Darby 犬肾细胞系统。基底外侧表面的异位PtdIns（4,5）P2导致顶端蛋白重新定位到基底外侧表面。膜联蛋白-2（ANX2；151740）结合 PtdIns（4,5）P2 并被募集到顶端表面。Anx2 结合 Cdc42 并将其募集到顶端表面，而 Cdc42 又将 Par6/aPKC 复合物募集到顶端表面。Pten、Anx2、Cdc42 或 aPKC 功能丧失会阻止根尖表面和管腔的正常发育。Martin-Belmonte et al.（2007）得出结论，PTEN、PtdIns（4,5）P2、ANX2、CDC42和aPKC控制顶端质膜和管腔的形成。

Coureuil et al.（2009）证明，IV型菌毛介导的脑膜炎奈瑟菌与脑内皮细胞的粘附会招募Par3（606475）/Par6/Prkcz（176982）极性复合物，该复合物在真核细胞极性的建立中起着关键作用和细胞间连接的形成。这种募集导致在细菌-宿主细胞相互作用位点形成异位细胞间连接结构域，随后导致细胞-细胞界面处的连接蛋白耗尽，同时脑-内皮界面的细胞间连接打开。

Lee等人（2008）利用非洲爪蟾卵母细胞发现细胞间粘附分子ephrin B1（EFNB1；300035）与Par6共定位。相互免疫沉淀分析证实了人结肠癌细胞和非洲爪蟾卵母细胞中内源性 PAR6 和肝配蛋白 B1 的直接相互作用。Ephrin B1 与 Cdc42 竞争与爪蟾卵母细胞中 Par6 的结合，导致 Par 复合体失活和紧密连接丧失。肝配蛋白 B1 和 Par6 之间的相互作用被肝配蛋白 B1 胞内结构域的酪氨酸磷酸化破坏，这种磷酸化是在与 Eph 受体或紧密连接相关蛋白 Claudin 结合时发生的（参见 CLDN1；603718）或响应FGF受体（见136350）激活。Lee等人（2008）得出结论，肝配蛋白B1诱导的活性CDC42从PAR6上的置换破坏了紧密连接，并且肝配蛋白B1的酪氨酸磷酸化抑制了肝配蛋白B1-PAR6相互作用，导致紧密连接的正确建立。

Hayase 等人（2013）通过用野生型或突变型人类构建体转染 MDCK 犬肾细胞，并敲低内源性 MDCK 蛋白，研究了顶端-基底外侧极性的发育。他们的结果表明细胞质MORG1（WDR83; 616850）直接与PAR6相互作用并介导由PAR6和非典型PKC（aPKC，例如PRKCI，600539）组成的二聚体的顶端易位。MORG1还与顶端跨膜蛋白CRB3（609737）相互作用，促进PAR6和CRB3之间的结合，从而将PAR6-aPKC二聚体锚定在顶膜上。小GTPase CDC42（116952）将MORG1从顶膜复合物中置换出来，并加强了PAR6和CRB3之间的结合。任何复杂成分的敲低都会干扰 MDCK 细胞极性的发展；然而，CRB3-aPKC 构建体的过度表达逆转了 MORG1 缺陷的 MDCK 细胞的极性缺陷并恢复了顶端特性。

▼ 测绘

Hartz（2004）根据PARD6A序列（GenBank AB041642）与基因组序列的比对，将PARD6A基因定位到染色体16q22.1。