脑桥小脑发育不全,2E型; 液泡蛋白分选 53,酿酒酵母,同源

VPS53 是高尔基体相关逆行蛋白复合体(GARP) 的一部分,它参与早期和晚期内体向晚期高尔基体的逆行转运。GARP 蛋白与 RAB 蛋白(例如,RAB6A;179513)和 SNARE 蛋白(例如,STX6;603944)相互作用(Liewen等人,2005)。VPS53 也是内体相关循环蛋白(EARP) 复合物的一个组成部分,其功能是将内吞囊泡循环回质膜( Schindler et al., 2015 )。

▼ 克隆与表达

通过在数据库中搜索酵母 Vps53 的同源物,Liewen等人(2005)确定了人类 VPS53。全长人类蛋白质包含 N 端卷曲螺旋结构域。作者还鉴定了一种剪接变体,该变体编码缺乏 96 至 124 个氨基酸的同种型。COS-7 细胞的免疫荧光显微镜显示 Vps52( 603443 )、Vps53 和 Vps54( 614633 ) 表达与高尔基蛋白 Gm130(GOLGA2; 602580 ) 重叠) 在极化的核周区域和内体标记 Mpr(见 IGF2R, 147280 ) 和 Tfr( 190010) 在核周包膜处。犬细胞中的亚细胞分离实验检测到平滑膜/高尔基体部分中的 3 种 VPS 蛋白,但在胞质溶胶中未检测到。

▼ 基因功能

通过免疫共沉淀分析,Liewen 等人(2005)发现人类 VPS53 与人类 VPS52 和 VPS54 相互作用。RAB6B( 615852 ) 和 STX10 的短亚型( 603765 ) 免疫沉淀 VPS52,但不是 VPS53 或 VPS54。

使用大规模的小干扰 RNA 筛选来识别人类免疫缺陷病毒(HIV)-1 所需的宿主因子(参见609423),Brass 等人(2008)确定了 250 多种 HIV 依赖因子(HDF),其中 79 种在免疫组织中的表达明显高于其他组织。HDFs RAB6 和 VPS53,逆行高尔基体转运蛋白,参与病毒进入。黄铜等人(2008 年)提出,靶向对病毒循环至关重要但对宿主不重要的 HDF 可以避免由于病毒多样性和逃逸突变导致的耐药性。

使用生化和蛋白质相互作用测定,Schindler 等人(2015)发现 3 个 GARP 复合物成分 ANG2(VPS51; 615738 )、VPS52 和 VPS53 与 syndetin(VPS50; 616465) 形成了一个独特的复合物,称为 EARP 复合物) 替换 GARP 组件 VPS54。4 个 EARP 组件以 1:1:1:1 的比例相互作用。Syndetin 不与 VPS54 相互作用,但酵母 2-杂交分析表明 syndetin 和 VPS54 都优先与 VPS53 相互作用。通过小干扰 RNA 敲除 HeLa 细胞中 EARP 复合物中的任何蛋白质会减少所有其他复合物成分的数量。表达标记蛋白的大鼠海马神经元的共聚焦免疫荧光显微镜检查和转染的 HeLa 细胞的活细胞成像显示 syndetin 确定了 EARP 复合物对 RAB4A 的定位( 179511)-阳性再循环内体,而 VPS54 确定 GARP 复合物在跨高尔基网络中的定位。功能分析表明 EARP 复合物促进内化转铁蛋白受体(TFRC; 190010 ) 循环到细胞表面。辛德勒等人(2015)得出结论,EARP 复合物参与了内吞循环过程中的典型膜融合事件。

▼ 测绘

Gross(2014)根据 VPS53 序列(GenBank BC029560 ) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 VPS53 基因对应到染色体 17p13.3。

▼ 分子遗传学

Feinstein 等人在来自 4 个非血缘犹太摩洛哥血统的 2E 型脑桥小脑发育不全(PCH2E;615851)家庭的 10 名受累个体中(2014)鉴定了 VPS53 基因中的复合杂合突变(615850.0001和615850.0002)。通过全基因组连锁分析和全外显子组测序的组合发现了这些突变。患者有严重的精神发育迟滞,基本上没有发育里程碑、进行性小头畸形、痉挛性四肢瘫痪和早发性癫痫发作。尽管患者的成纤维细胞显示 CD63( 155740 ) 阳性的肿胀囊泡,表明 GARP 复合物被破坏,但没有证据表明存在溶酶体贮积症。

▼ 等位基因变体( 2 示例):

.0001 胸小脑发育不全,2E 型
VPS53、GLN695ARG
在来自 4 个非血缘犹太摩洛哥血统的 2E 型脑桥小脑发育不全(PCH2E;615851)家庭的 10 名受影响个体中,包括Ben-Zeev 等人先前报道的 2 个家庭(2003),范斯坦等人(2014)鉴定了 VPS53 基因中的复合杂合突变:外显子 19 中的 c.2084A-G 转换,导致在 C 表面第二螺旋的高度保守残基处发生 gln695-to-arg(Q695R) 取代末端,以及内含子 14 中的 G 到 A 转换(c.1556+5G-A;615850.0002),导致剪接位点突变。通过全基因组连锁分析和全外显子组测序相结合发现的突变,根据 dbSNP 和 1000 Genomes Project 数据库进行过滤。突变与家庭中的疾病分离。Q695R 取代发生在 C 末端表面第二个螺旋的高度保守残基上。对患者淋巴细胞的研究表明,剪接位点突变要么受到无意义介导的 mRNA 衰减,要么导致蛋白质截短。在测试的犹太摩洛哥对照中,143 人中有 2 人携带错义突变,156 人中有 2 人携带剪接位点突变,该人群中每个突变的携带频率为 37 分之一,这与创始人效应一致。

Hady-Cohen 等人在 2 个具有 PCH2E 的摩洛哥-犹太血统同胞中(2018)确定了 Q695R 突变和 c.1556+5G-A 突变的复合杂合性。通过外显子组测序发现并通过 Sanger 测序确认的突变与家族中的疾病分离。未进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

.0002 胸小脑发育不全,2E 型
VPS53、IVS14DS、GA、+5
Feinstein 等人讨论了在 PCH2E( 615851 )患者的复合杂合状态下发现的 VPS53 基因中的 c.1556+5G-A 转换(2014),见615850.0001。