WASH 复合物,子单元 5; WASHC5

  • KIAA0196
  • 斯特鲁佩林

HGNC 批准的基因符号:WASHC5

细胞遗传学位置:8q24.13 基因组坐标(GRCh38):8:125,024,259-125,091,795(来自 NCBI)

▼ 描述

KIAA0196 基因编码 strumpellin,这是一种 134 kD 的蛋白质,广泛表达于胞浆和内质网细胞组分中(Clemen 等人总结,2010)。

▼ 克隆和表达

通过对从未成熟骨髓性白血病细胞系 cDNA 文库中获得的克隆进行测序,Nagase 等人(1996)克隆了KIAA0196。推导的 1,159 个氨基酸的蛋白质包含假定的跨膜结构域。Northern 印迹分析检测到 KIAA0196 在所有检查的组织和细胞系中表达,其中骨骼肌中的表达最高。

克莱门等人(2010) 发现 KIAA0196 基因在所有分析的人体组织中普遍表达。该蛋白质主要存在于细胞质和内质网膜部分中。在人类海马体和腹侧脊髓中,它与突触前蛋白突触素(SYP; 313475) 共定位。

▼ 基因功能

Porkka 等人(2004) 使用微阵列分析、定量 RT-PCR 和 FISH 来鉴定在前列腺癌中扩增和过度表达的基因(176807)。他们发现 KIAA0196、RAD21(606462) 和 CHRAC1(607268) 在几种前列腺癌细胞系和激素难治性前列腺肿瘤中扩增。然而,只有 KIAA0196 的扩增与肿瘤样本中的过度表达相关。

KIAA0196 基因的产物是蛋白 strumpellin(Valdmanis et al., 2007)。

在免疫沉淀研究中,Clemen 等人(2010) 确定了 Strumpellin 是 VCP(601023) 的结合伴侣,VCP 的突变会导致包涵体肌病,伴有早发性佩吉特病,伴或不伴额颞叶痴呆(IBMPFD1; 167320)。在 IBMPFD1 患者的肌肉组织以及各种肌原纤维肌病和亨廷顿病小鼠模型的皮质神经元中检测到了 Strumpellin(HD;143100)。这些发现表明斯特伦佩林可能在多种蛋白质聚集疾病中发挥作用。在体外测定中,野生型 KIAA0196 的敲低和过度表达均导致伤口愈合速度显着降低。人神经母细胞瘤细胞中 KIAA0196 的 ShRNA 敲除导致轴突生长减少。

▼ 基因结构

KIAA0196 基因包含 28 个外显子,跨越 59.7 kb 的基因组 DNA(Valdmanis 等,2007)。

克莱门等人(2010)指出KIAA0196基因包含29个外显子。

使用辐射混合分析进行绘图,Nagase 等人(1996) 将 KIAA0196 基因对应到 8 号染色体。通过基因组序列分析,Porkka 等人(2004) 将 KIAA0196 基因定位到染色体 8q24。

▼ 分子遗传学

常染色体显性痉挛性截瘫 8

瓦尔德马尼斯等人(2007) 在 6 个家族的 KIAA0196 基因中发现了 3 个突变,这些突变显示出与 8q24.13 上的遗传性痉挛性截瘫基因座 SPG8(603563) 的连锁。V626F(610657.0001) 是 4 个不同家族共有的一种突变,但相关性未知。在一个巴西家庭中发现了 L619F 突变(610657.0002)。第三个突变 N471D(610657.0003) 在一个欧洲起源的较小家族中被发现,位于血影蛋白结构域中。L619 和 V626 残基在物种间都是严格保守的,并且可能对蛋白质产物斯特伦佩林的结构有显着影响。对用吗啉代寡核苷酸处理的斑马鱼注射人类 mRNA 以敲低内源蛋白的救援研究表明,这 2 个残基的突变损害了 KIAA0196 基因的正常功能。

de Bot 等人在荷兰一个大家庭的 10 名受影响成员中发现了 SPG8(2013) 鉴定了 KIAA0196 基因中的杂合错义突变(G696A; 610657.0005)。通过对 21 名常染色体显性 SPG 患者的 KIAA0196 基因进行靶向测序,发现了该突变;2 名指标患者携带该突变,后来发现它们之间存在相关性。

Ritscher-Schinzel 综合征 1

Elliott 等人对来自加拿大曼尼托巴省北部一个孤立社区的 11 名 Ritscher-Schinzel 综合征 1(RTSC1; 220210) 患者进行了研究(2013) 鉴定了 KIAA0196 基因(610657.0004) 中的纯合剪接位点突变。该突变是通过纯合性作图和候选基因测序发现的,并与家族中的疾病分离。Marles 等人之前曾报道过其中四名患者(1995)。对患者细胞的分析显示,与对照相比,KIAA0196 mRNA 减少了 8 倍,这表明突变转录本可能会受到无义介导的 mRNA 衰减的影响。蛋白质印迹分析显示,与对照相比,蛋白质减少了 60%。

▼ 动物模型

Clemen 等人(2010) 证明在斑马鱼中敲低 Kiaa0196 会导致严重的心脏收缩功能障碍、尾部弯曲和运动受损。运动受损是由于中枢和外周运动神经元形成的丧失所致,表明 SPG8 存在功能丧失的发病机制。

▼ 等位基因变异体(5 个选定示例):

.0001 痉挛性截瘫 8、常染色体显性遗传
WASHC5、VAL626PHE
在 4 个明显不相关的欧洲血统家族中,Valdmanis 等人(2007) 发现 KIAA0196 基因中的 val626-to-phe(V626F) 突变源自外显子 15 中的杂合 1956G-T 颠换,与痉挛性截瘫分离(SPG8; 603563)。

.0002 痉挛性截瘫 8,常染色体显性遗传
WASHC5,LEU619PHE
在巴西家庭中,Valdmanis 等人(2007) 发现 leu619-to-phe(L619F) 突变源自 KIAA0196 基因外显子 14 的杂合 1937G-C 颠换,与遗传性痉挛性截瘫(SPG8; 603563) 分离。

.0003 痉挛性截瘫 8,常染色体显性
WASHC5,ASN471ASP
在欧洲血统的一个小家族中,Valdmanis 等人(2007) 发现遗传性痉挛性截瘫(SPG8; 603563) 与 KIAA0196 基因中的 N471D 突变分离。氨基酸取代源自外显子 11 中的杂合 1491A-G 转换。在细胞研究中,Clemen 等人(2010) 发现突变型 N471D 蛋白具有正常的亚细胞定位并与 VCP(601023) 共定位。在体外测定中,与野生型相比,N471D 蛋白的表达对伤口愈合速度没有影响。

.0004 RITSCHER-SCHINZEL 综合征 1
WAHC5,IVS27DS,TA,+2
Elliott 等人对来自加拿大曼尼托巴省北部一个孤立社区的 11 名患有 Ritscher-Schinzel 综合征 1(RTSC1; 220210) 的原住民患者进行了研究(2013) 鉴定了 KIAA0196 基因内含子 27 中 3 个变体的纯合性:c.3335+2T-A、c.3335+4C-A 和 c.3335+8A-G。这些突变是通过纯合性作图和候选基因测序发现的,并与家族中的疾病一起分离。这些变异均不存在于 dbSNP 数据库或 5 个对照个体中。未受影响的父母的变异是杂合的。只有 c.3335+2T-A 变体被预测对剪接具有功能性影响,导致外显子 27 的跳跃、移码和过早终止并丢失 29 个高度保守的氨基酸。对患者细胞的分析显示,与对照组相比,KIAA0196 mRNA 减少了 8 倍,表明突变转录本可能会受到无义介导的 mRNA 衰减的影响。蛋白质印迹分析显示,与对照相比,蛋白质减少了 60%。c.3335+8A-G 变体创建了一个限制位点,允许分析同一群体的新生儿血斑。133 个样本中有 15 个是该突变的杂合子,表明该地区每 9 个个体中就有 1 个是该疾病的携带者。这一结果预测,下一代儿童中,每 325 名儿童中就有 1 人将患有 RTSC。Marles 等人之前曾报道过其中四名患者(1995)。3335+8A-G 变体创建了一个限制性位点,可用于分析同一群体的新生儿血斑。133 个样本中有 15 个是该突变的杂合子,表明该地区每 9 个个体中就有 1 个是该疾病的携带者。这一结果预测,下一代儿童中,每 325 名儿童中就有 1 人将患有 RTSC。Marles 等人之前曾报道过其中四名患者(1995)。3335+8A-G 变体创建了一个限制性位点,可用于分析同一群体的新生儿血斑。133 个样本中有 15 个是该突变的杂合子,表明该地区每 9 个个体中就有 1 个是该疾病的携带者。这一结果预测,下一代儿童中,每 325 名儿童中就有 1 人将患有 RTSC。Marles 等人之前曾报道过其中四名患者(1995)。

.0005 痉挛性截瘫 8,常染色体显性
WASHC5,GLY696ALA
在患有痉挛性截瘫的荷兰大家族的 10 名受影响成员中(SPG8;603563),de Bot 等人(2013) 鉴定了 KIAA0196 基因外显子 17 中的杂合 c.2087G-C 颠换,导致高度保守残基处的 gly696 至 ala(G696A) 取代。通过对 21 名常染色体显性 SPG 患者的 KIAA0196 基因进行靶向测序,发现了该突变。在外显子组变异服务器数据库的大约 13,000 条对照染色体中没有发现它。未进行功能研究。这些患者在 21 岁至 57 岁之间出现单纯形式的痉挛性截瘫。