拓扑异构酶 I-结合精氨酸/富含丝氨酸的蛋白质；TOPORS

p53-结合蛋白 3；P53BP3
LUN

HGNC 批准的基因符号：TOPORS

细胞遗传学定位：9p21.1 基因组坐标（GRCh38）：9:32,540,544-32,552,586（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

Zhou等人（1999）以鼠p53（191170）为诱饵，在HeLa细胞cDNA文库的酵母2-杂交筛选中获得了编码TOPORS的部分cDNA，他们将其命名为P53BP3。TOPORS 富含丝氨酸和精氨酸，并包含一个亮氨酸拉链结构域、2 个 PEST 序列、一个包含 2 个潜在二分核定位信号的中央基本结构域和 2 个 C 端 PEST 序列。Northern 印迹分析检测到 5.0-kb 转录物的普遍存在但变化的表达。最高表达在睾丸中，最低表达在肺中。荧光标记的 TOPORS 定位于转染的 HeLa 细胞中的核星状簇。

使用拓扑异构酶I的N端250个氨基酸（TOP1; 126420）作为诱饵在 HeLa 细胞 cDNA 文库的酵母 2-hybrid 筛选中进行，然后是白血病细胞 mRNA 的 5-prime RACE，Haluska 等人（1999）克隆了 TOPORS。他们对Zhou et al.（1999）报道的5-prime编码区进行了扩展，确定全长蛋白含有1,045个氨基酸。

Chu等人（2001）利用简并引物从人肺cDNA中扩增出编码RING指蛋白的cDNA，然后筛选肺cDNA文库，克隆了TOPORS，并将其命名为LUN。推导的 1,045 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 119 kD。TOPORS 包含一个 N 端 PEST 序列，随后是一个 C3H4 型环指结构域、一个亮氨酸拉链卷曲螺旋区域、2 个 PEST 序列、一个核定位信号和 2 个 C 端 PEST 序列。Northern 印迹分析在脑、肾、肝、肺、脾、胰腺和骨骼肌中检测到 3.8-kb 转录本，在心脏和肺中检测到 3.6-kb 转录本。TOPORS 的最高表达在肺中。成人肺切片的原位杂交检测到肺泡上皮以及一些鳞状细胞和立方细胞中的 TOPORS。

Chakarova等（2011）通过对成人小鼠、猪和人视网膜的免疫组织化学分析发现，TOPORS定位于视网膜色素上皮中生物合成活性内节和光敏外节之间的连接纤毛。TOPORS 也在视网膜神经节细胞的细胞核中检测到，它定位于基底体及其子中心粒。在纤毛哺乳动物细胞系中，包括犬肾细胞、小鼠胶原凝集素g管和人ARPE-19细胞，TOPORS定位于初级纤毛的基部。在同步化的 RPE-1 细胞中，TOPORS 在整个细胞周期中与中心体保持关联。蛋白质印迹分析检测到 TOPORS 的表观分子质量为 150 kD。

▼ 基因结构

TOPORS基因包含3个外显子，跨度13 kb（Haluska et al., 1999）。

▼ 测绘

Zhou等（1999）通过FISH将TOPORS基因定位到染色体12p12.1-p11.2。然而，Chu等人（2001）通过FISH将TOPORS基因定位到染色体9p21，这一定位得到了国际辐射混合定位联盟（RH98974）的证实。

▼ 基因功能

通过酵母2-杂交分析，Zhou等人（1999）确定TOPORS的中心区域含有假定的核定位信号和2个PEST序列，是与p53相互作用所必需的。TOPORS 的亮氨酸拉链对于与 p53 的相互作用是可有可无的。

Haluska等人（1999）通过转染HeLa细胞的免疫共沉淀实验证实TOPORS与TOP1有相互作用。

Chu等人（2001）发现TOPORS具有锌依赖性DNA结合活性。氨基酸 51 至 374 的区域负责 DNA 结合。Chu et al.（2001）在E-cadherin基因（CDH1；CDH1；192090）和talin基因的2个中间区域（TLN1; 186745）。

Rajendra et al.（2004）发现TOPORS在体外作为E3泛素连接酶与E2酶UBCH5A（UBE2D1；602961）、UBCH5C（UBE2D3；602963）、UBCH6（UBE2E1；602916），但未与其他 E2 酶一起检查。TOPORS RING 结构域内的保守色氨酸是泛素化活性所必需的。体外和细胞研究表明 p53 是 TOPORS 的泛素化底物。与 MDM2（164785）类似，TOPORS 的过表达导致人骨肉瘤细胞系中 p53 蛋白表达的蛋白酶体依赖性下降。

Chakarova等人（2011）通过牛视网膜提取物的免疫共沉淀发现Topors与中心体/基体蛋白γ-微管蛋白（TUBG；TUBG；191135）以及动力蛋白-dynactin 蛋白复合物（参见 DCTN1, 601143），它是逆行转运机制的一部分。

▼ 分子遗传学

Chakarova 等人（2007）使用定位克隆方法对 9p21.1 关键区域的基因进行了测序，该区域与具有独特表型的常染色体显性视网膜色素变性（RP31；RP31；609923）。他们发现了TOPORS基因的杂合突变：一个法裔加拿大家庭的外显子3（609507.0001）有1-bp插入，而一个德国小家庭的外显子3（609507.0002）有2-bp缺失。Chakarova 等人（2007）评论说，患者中 TOPORS 表达的普遍性和突变蛋白的缺乏高度提示单倍体不足，而不是显性失活效应，作为该疾病的分子机制，并使临床表型顺从通过体细胞基因治疗来挽救。

▼ 动物模型

Chakarova et al.（2011）发现斑马鱼topors在所有视网膜细胞层中表达，与哺乳动物的TOPORS相反。在光感受器中，在内节中检测到最高表达。吗啡啉介导的斑马鱼topor基因敲低导致了广泛的发育异常，其中很大比例的morphant表现出小眼症、扭尾和水肿。一些morphant还表现出脑积水和心包积液。

▼ 等位基因变异体（2个精选例子）：

.0001 色素性视网膜炎 31

TOPORS，1-BP INS，2474A

一个法裔加拿大家庭患有早发性常染色体显性视网膜色素变性和血管周围视网膜色素上皮萎缩（RP31；609923）对应到染色体9p21.1（Papaioannou et al., 2005），Chakarova et al.（2007）在TOPORS基因的外显子3中鉴定出一个1-bp插入，2474_2475insA。该突变预计会导致蛋白质（Tyr825fs）提前终止。

.0002 色素性视网膜炎 31

TOPORS，2-BP DEL，2552GA

Chakarova等（2007）在一个德国小家庭中发现常染色体显性遗传性视网膜色素变性伴血管周围视网膜色素上皮萎缩（RP31；609923）与 TOPORS 基因外显子 3 中的 2 bp 缺失 2552_2553delGA 相关。该突变预计会导致蛋白质（Arg851fs）提前终止。