驱动蛋白分子KIF18A的结构与功能研究进展
发布时间：2022-01-16 06:03
KIF18A是驱动蛋白kinesin-8家族中的一员,在细胞内能够依靠水解ATP释放的能量,以微管为轨道向正极方向运动.同时,KIF18A定位在微管正极末端,可调控微管的动态不稳定性,发挥类似于微管解聚酶的活性.在有丝分裂过程中,KIF18A能够调控纺锤体微管动力学和染色体振幅,对有丝分裂期染色体及时完成整列、维持基因组稳定和顺利完成有丝分裂具有关键作用.本文对KIF18A蛋白的分子结构、胞内定位、细胞周期调控功能及其与肿瘤发生、发展的关系等方面进行了详细阐述.
【文章来源】：天津师范大学学报(自然科学版). 2020,40(06)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
微管结合蛋白KBP与KIF18A相互作用并抑制KIF18A功能
KIF18A是细胞周期特定时期的表达蛋白[4]:G1期细胞内KIF18A的表达极低，G2/M期KIF18A表达明显提高.在间期细胞（interphase）中，由于C端存在核定位序列，因此KIF18A主要位于细胞核内且与微管正极结合蛋白（End-Binding 1,EB1）共定位，即定位于微管正极末端.在有丝分裂前中期和中期细胞中，KIF18A主要定位在微管正极末端和动粒外板间，也可在纺锤体微管和星体微管检测到KIF18A染色.后期和末期细胞中，KIF18A蛋白转移至纺锤体中央区（spindle midzone）和中小体（midbody），少量定位在纺锤体和星体微管正极末端[14].KIF18A蛋白分子的马达区和尾区均有微管结合的功能区，尾区含核定位序列.马达区和杆状区共同作用才能使该蛋白在有丝分裂末期定位于中体.KIF18A蛋白分子在细胞内的定位还可能受蛋白翻译后修饰如磷酸化修饰等的调控.图3 KIF18A蛋白家族在不同物种中的进化分析
2005年，Luboshits等[7]在人的骨髓间充质干细胞表达文库中克隆出了MS-KIF18A，它在人体的睾丸和气管中均有表达.该基因属于kinesin-8家族，定位于人类染色体11p14，包含17个外显子，基因全长约87.57 kb，开放阅读框（open reading frame,ORF)2 697 bp，编码898个氨基酸，蛋白相对分子质量约为102×103.MS-KIF18A的蛋白分子功能域如图1所示.MS-KIF18A的功能域包括：N端球形的马达结构域（motor domain），位于氨基酸序列N9到N363，其中ATP结合催化结构域为N333～N340，微管结合位点结构域为N304～N308，赋予其靶向微管正极的运动能力及类似微管解聚酶的活性；中央卷曲螺旋结构域（helical coiled-coil domain），位于氨基酸序列N375到N463，主要由α-螺旋形成同源二聚体；C端扇形的尾部结构域（tail domain），位于氨基酸序列N464到N898，具有微管结合位点，可调控KIF18A蛋白功能，使其能够稳定运动到微管正极末端并聚集[8-9]，同时也含有多个蛋白激酶作用的保守序列.在N端和杆状区之间有一段Neck铰链区域，位于氨基酸序列N364到N374，与驱动蛋白13家族的微管解聚酶结构域序列一致，Neck铰链的长度保障了KIF18A在微管上的运动和穿过微管结合蛋白障碍物的能力[10].KIF18A蛋白以二聚体形式在微管上向微管正极末端运动，细胞周期依赖性激酶1(CDK1）可对其674和684位点的丝氨酸进行磷酸化修饰.
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用组织芯片技术分析驱动蛋白KIF18A在卵巢癌中的表达及其意义[J]. 李玉,刘昕,朱长军,刘海燕. 天津师范大学学报(自然科学版). 2013(03)
本文编号：3592079
【文章来源】：天津师范大学学报(自然科学版). 2020,40(06)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
微管结合蛋白KBP与KIF18A相互作用并抑制KIF18A功能
KIF18A是细胞周期特定时期的表达蛋白[4]:G1期细胞内KIF18A的表达极低，G2/M期KIF18A表达明显提高.在间期细胞（interphase）中，由于C端存在核定位序列，因此KIF18A主要位于细胞核内且与微管正极结合蛋白（End-Binding 1,EB1）共定位，即定位于微管正极末端.在有丝分裂前中期和中期细胞中，KIF18A主要定位在微管正极末端和动粒外板间，也可在纺锤体微管和星体微管检测到KIF18A染色.后期和末期细胞中，KIF18A蛋白转移至纺锤体中央区（spindle midzone）和中小体（midbody），少量定位在纺锤体和星体微管正极末端[14].KIF18A蛋白分子的马达区和尾区均有微管结合的功能区，尾区含核定位序列.马达区和杆状区共同作用才能使该蛋白在有丝分裂末期定位于中体.KIF18A蛋白分子在细胞内的定位还可能受蛋白翻译后修饰如磷酸化修饰等的调控.图3 KIF18A蛋白家族在不同物种中的进化分析
2005年，Luboshits等[7]在人的骨髓间充质干细胞表达文库中克隆出了MS-KIF18A，它在人体的睾丸和气管中均有表达.该基因属于kinesin-8家族，定位于人类染色体11p14，包含17个外显子，基因全长约87.57 kb，开放阅读框（open reading frame,ORF)2 697 bp，编码898个氨基酸，蛋白相对分子质量约为102×103.MS-KIF18A的蛋白分子功能域如图1所示.MS-KIF18A的功能域包括：N端球形的马达结构域（motor domain），位于氨基酸序列N9到N363，其中ATP结合催化结构域为N333～N340，微管结合位点结构域为N304～N308，赋予其靶向微管正极的运动能力及类似微管解聚酶的活性；中央卷曲螺旋结构域（helical coiled-coil domain），位于氨基酸序列N375到N463，主要由α-螺旋形成同源二聚体；C端扇形的尾部结构域（tail domain），位于氨基酸序列N464到N898，具有微管结合位点，可调控KIF18A蛋白功能，使其能够稳定运动到微管正极末端并聚集[8-9]，同时也含有多个蛋白激酶作用的保守序列.在N端和杆状区之间有一段Neck铰链区域，位于氨基酸序列N364到N374，与驱动蛋白13家族的微管解聚酶结构域序列一致，Neck铰链的长度保障了KIF18A在微管上的运动和穿过微管结合蛋白障碍物的能力[10].KIF18A蛋白以二聚体形式在微管上向微管正极末端运动，细胞周期依赖性激酶1(CDK1）可对其674和684位点的丝氨酸进行磷酸化修饰.
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用组织芯片技术分析驱动蛋白KIF18A在卵巢癌中的表达及其意义[J]. 李玉,刘昕,朱长军,刘海燕. 天津师范大学学报(自然科学版). 2013(03)
本文编号：3592079
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3592079.html
教材专著
