核苷酸酶，ECTO-5-PRIME

Ecto-5-prime-核苷酸酶（5-prime-核糖核苷酸磷酸水解酶；EC 3.1.3.5）在中性pH下催化嘌呤5-prime单核苷酸向核苷的转化，优选的底物是AMP。该酶由 2 个相同的 70-kD 亚基的二聚体组成，通过糖基磷脂酰肌醇键连接到质膜的外表面。该酶用作淋巴细胞分化的标志物。因此，NT5的缺乏在多种免疫缺陷性疾病的发生（例如，参见102700，300755）。其他形式的 5-prime 核苷酸酶存在于细胞质和溶酶体中，可以通过它们的底物亲和力、对二价镁离子的需求、ATP 的激活和无机磷酸盐的抑制与 ecto-NT5 区分开来。

▼ 克隆与表达

三美等人（1990）克隆并测序了胎盘 5-prime-核苷酸酶的 cDNA。

▼ 测绘

在人-中国仓鼠杂交中，Boyle 等人（1988）发现 NT5 酶活性与人类 6 号染色体的存在之间存在 100% 的相关性。通过对含有 6 号染色体的杂交细胞的研究证实了这种相关性，这些细胞通过 HLA 1 类抗原的间接免疫荧光染色并通过荧光激活细胞进行分选分拣机。HLA 阴性的细胞也是 NT5 阴性的；HLA阳性的细胞是NT5阳性的。博伊尔等人（1989）通过研究一组含有 6 号染色体片段作为易位的人-鼠杂交体，将 NT5 基因区域化为 6q14-q21。

▼ 基因功能

阿德里安等人（2000）分析了早幼粒细胞白血病细胞系分化过程中几种嘌呤能受体以及 CD73 和 CD39（ENTPD1; 601752 ）的表达。粒细胞分化由二甲亚砜诱导，单核细胞/巨噬细胞表型由佛波酯诱导。在未分化细胞和粒细胞分化后几乎检测不到 CD73 表达。单核细胞分化导致 CD73 mRNA 的显着上调。在正常血液白细胞中检测到低表达。

巴德蒙等人（2020）确定小胶质细胞是小鼠神经元活动和相关行为反应的关键调节剂。小胶质细胞通过抑制神经元活动来响应神经元激活，并且小胶质细胞的消融会放大和同步神经元活动，从而导致癫痫发作。小胶质细胞对神经元激活的抑制以高度区域特异性的方式发生，并且取决于小胶质细胞感知和分解代谢神经元和星形胶质细胞激活神经元时释放的细胞外 ATP 的能力。ATP 触发小胶质细胞突起的募集，并被小胶质细胞 ATP/ADP 水解胞外酶 Cd39 转化为 AMP。然后 AMP 被 Cd73 转化为腺苷，Cd73 在小胶质细胞和其他脑细胞上表达。小胶质细胞对 ATP 的感知，随之而来的小胶质细胞依赖性腺苷生产，

▼ 分子遗传学

St. Hilaire 等人在来自英国血统近亲家族的 5 名受影响的同胞中，动脉和关节钙化对应到染色体 6q14（CALJA; 211800 ）（2011）分析了 3 个候选基因并确定了 NT5E 基因中无义突变的纯合性（S221X; 129190.0001 ）。对 3 个受影响的意大利姐妹的 NT5E 分析显示错义突变（C358Y; 129190.0002 ）的纯合子，并且发现来自第三个家族的先证者是 S221X 的复合杂合子和移码突变（ 129190.0003 ）。圣希莱尔等人（2011）注意到 CD73 参与细胞外途径，将 ATP 转化为各种类型细胞表面的腺苷。ENPP1（ 173335 ）从 ATP 产生 AMP 和焦磷酸盐；然后 CD73 从 AMP 中产生腺苷和无机磷酸盐。ENPP1 基因突变导致婴儿期全身动脉钙化（ 208000 ）。

▼ 动物模型

腺苷介导由 NaCl 浓度变化引起的肾小管球反馈诱导的血管反应（Sun 等，2001；参见腺苷 A1 受体，102775）。为了确定腺苷形成是否取决于细胞外核苷酸水解，Castrop 等人（2004）产生了具有靶向缺失 ecto-5-prime-nucleotidase 的小鼠。空白小鼠和野生型小鼠的血压、血液和尿液化学成分以及肾血流量没有差异；然而，虽然在野生型小鼠 Henle 灌注的延长循环期间管球反馈反应没有显着变化，但在灌注 10 分钟后，在空小鼠中注意到残留反馈反应完全消失。卡斯特罗普等人（2004）得出结论，肾小球极腺苷的产生在很大程度上取决于 ecto-5-prime-核苷酸酶介导的 5-prime-AMP 的去磷酸化。

▼ 等位基因变体（ 3 个选定的例子）：

.0001 关节和动脉的钙化
NT5E、SER221TER
St. Hilaire 等人在 5 名患有动脉和关节钙化的英国血统亲属（CALJA; 211800 ）的受影响同胞中（2011）鉴定了 NT5E 基因外显子 3 中 662C-A 颠换的纯合性，导致 ser221-to-ter（S221X）取代。未受影响的第三表亲父母是杂合突变的，这在来自种族匹配对照的 400 个等位基因中没有发现。来自受影响家庭成员的培养成纤维细胞显示出 NT5E mRNA、CD73 蛋白和酶活性的表达显着降低，以及碱性磷酸酶水平增加和磷酸钙晶体积累；使用编码 CD73 的慢病毒载体拯救导致标准化的 CD73 和碱性磷酸酶活性。在另一位动脉和关节钙化先证者中，St. Hilaire 等人（2011）确定了 S221X 突变和 NT5E 基因移码突变的复合杂合性（129190.0003）。

.0002 关节和动脉的钙化
NT5E、CYS358TYR
在 3 个意大利姐妹中，父母远亲，动脉和关节钙化（CALJA; 211800 ），St. Hilaire 等人（2011）确定了 NT5E 基因外显子 5 中 1073G-A 转换的纯合性，导致保守残基处的 cys358 到 tyr（C358Y）取代。未受影响的父母对突变是杂合的，这在来自种族匹配对照的 400 个等位基因中没有发现。HEK293 细胞的转染研究显示，与对照相比，突变体的 CD73 活性可以忽略不计。

.0003 关节和动脉的钙化
NT5E，1-BP DUP，1609A
在一名远端动脉和关节广泛钙化的 44 岁女性（CALJA; 211800 ）中，St. Hilaire 等人（2011）鉴定了 S221X 突变（ 129190.0001 ）的复合杂合性和 NT5E 基因的 1-bp 重复（1609dupA），预计会导致过早终止密码子（Val537fsTer7）。来自种族匹配对照的 400 个等位基因中均不存在突变。HEK293 细胞的转染研究显示，与对照相比，突变体的 CD73 活性可以忽略不计。