PERIAXIN; PRX

HGNC 批准的基因符号:PRX

细胞遗传学位置:19q13.2 基因组坐标(GRCh38):19:40,393,761-40,414,717(来自 NCBI)

▼ 描述

PRX 基因编码 2 种异构体:L- 和 S-periaxin,它们是主要由周围神经系统中的髓鞘雪旺细胞表达的结构蛋白。Periaxin 通过 DRP2(300052) 与 Dystroglycan 复合物(参见例如 DAG1, 128239)相互作用,从而将基底层与雪旺细胞细胞骨架连接起来(Marchesi 等人总结,2010)。

▼ 基因结构

Boerkoel 等人(2001)确定PRX基因含有7个外显子。

FISH 和电子 PCR 作图(Schuler,1997),Boerkoel 等人(2001) 将 PRX 基因定位在 BAC 内 19q13.1-q13.2 上的 D19S324 和 D19S223 之间,该位置显示与 Prx 基因定位的小鼠 7 号染色体具有保守同线性(Gillespie 等,1997)。

▼ 基因功能

periaxin 基因(PRX) 编码 2 个 PDZ 结构域蛋白,L- 和 S-periaxin,是维持周围神经髓磷脂所必需的(Dytrych et al., 1998)。PDZ 结构域由近 90 个氨基酸的蛋白质结合基序组成,与质膜蛋白的 C 末端和皮质细胞骨架相互作用,与细胞与细胞接触位点的信号复合物的组装有关(Boerkoel 等,2001)。

布尔科埃尔等人(2001) 指出 L-periaxin、细胞骨架和膜复合物之间的相互作用让人想起肌营养不良蛋白-肌聚糖复合物的蛋白质之间的相互作用(Cohn 和 Campbell, 2000) 以及由其他 PDZ 结构域蛋白组织的信号复合物之间的相互作用。他们假设与 L-periaxin 相互作用的细胞骨架和膜蛋白的突变也可能导致腓骨肌萎缩症(参见 118200)或相关神经病。

▼ 分子遗传学

Dejerine-Sottas 神经病

Boerkoel 等人在 3 名无关的 Dejerine-Sottas 神经病患者(145900) 中定位到染色体 19q13.1-q13.2(2001) 鉴定了 PRX 基因的隐性突变(605725.0001-605725.0004)。

腓骨肌萎缩症,4F 型

Delague 等人报道,黎巴嫩家庭中患有 4F 型腓骨肌萎缩症(CMT4F;614895)的受影响成员(2000),吉尔伯特等人(2001) 鉴定了 PRX 基因中的纯合突变(R196X; 605725.0005)。

Kijima 等人在 66 名患有脱髓鞘 CMT 的日本患者中发现了致病突变,但尚未确定其致病突变(2004) 测试了 PRX 基因的突变。发现三名不相关的患者为 arg1070-to-ter 突变纯合子(R1070X; 605725.0008);他们出现早发且缓慢进展的远端运动和感觉神经病。木岛等人(2004) 得出结论,缺乏 PRX C 端酸性结构域的突变可能会导致功能丧失,并导致严重的脱髓鞘 CMT。

马尔切西等人(2010) 指出,所有因 PRX 突变而患有神经病的患者都具有纯合或复合杂合状态的截短突变,这与蛋白质功能丧失作为疾病机制一致。

德永等人(2012) 报道了 3 名无关的日本患者,由于 PRX 基因纯合突变(R1070X, 605725.0008 或 D651N, 605725.0011),患有成人发病、缓慢进展的 CMT4F。该报告扩展了与 PRX 突变相关的表型,并鉴定了该基因中的第一个错义突变。

▼ 动物模型

Gillespie 等人证实了 Periaxin 维持髓鞘的必要性(2000)证明Prx -/- 小鼠周围轴突的鞘和髓鞘明显正常,但随后出现与异常性疼痛(非伤害性刺激引起的疼痛)和痛觉过敏(对疼痛过敏)相关的严重脱髓鞘性神经病。谢尔曼等人(2001) 发现 L-periaxin 与肌营养不良蛋白相关蛋白 2(DRP2; 300052) 相互作用并共定位于施万细胞质膜上的肌营养不良聚糖复合物中。在 Prx-null 小鼠中,Sherman 等人(2001) 发现 Drp2 的错误定位和伴随的丢失,表明 L-periaxin 稳定了 Drp2-dystroglycan 复合物。谢尔曼等人(2001) 得出结论,L-periaxin-Drp2-dystroglycan 复合物对于调节髓鞘形成的末期非常重要。

神经冲动在脊椎动物有髓神经的朗飞节处遗传。已提出节间距离影响神经冲动传导的速度。Ramon y Cajal(1933) 描述了结间雪旺细胞中细胞质或小梁的纵向和横向带,并表明它们具有营养功能。法院等人(2004) 表明野生型神经的节间生长与神经延伸精确匹配,但 periaxin 缺失小鼠中细胞质带的破坏会损害神经生长过程中雪旺细胞的伸长。相比之下,髓鞘形成正常进行。野生型和突变型雪旺细胞伸长的能力是细胞自主的,表明被动拉伸可以解释肢体生长过程中节间的伸长。正如根据理论预测的那样,节间距离的缩短会显着降低传导速度,从而影响运动功能。法院等人(2004) 提出,卡哈尔纵向带中基于微管的转移允许结间雪旺细胞响应轴突生长而延长,从而确保快速的神经冲动传递。

▼ 等位基因变异体(11 个选定示例):.

0001 DEJERINE-SOTTAS 神经病,常染色体隐性
PRX,ARG953TER
在患有常染色体隐性 Dejerine-Sottas 神经病(145900) 的患者中,Boerkoel 等人(2001) 发现 PRX 基因中 2 个突变存在复合杂合性:2857C-T 转变导致 arg953 到 ter(R953X) 取代,1-bp 缺失(2787delC; 605725.0002) 导致移码,在密码子 957(Ser929fsTer957) 处终止蛋白质。神经传导速度和洋葱球形成明显降低,表明功能丧失。这些患者的感觉成分比通常在典型的 Dejerine-Sottas 神经病或夏科-马里-图思病中看到的更严重(参见 CMT1, 118220)。

.0002 DEJERINE-SOTTAS 神经病,常染色体隐性
PRX,1-BP DEL,2787C
在患有常染色体隐性 Dejerine-Sottas 神经病(145900) 的患者中,Boerkoel 等人(2001) 在复合杂合状态下鉴定了 PRX 基因(2787delC) 中的 1 bp 缺失;参见 605725.0001。布尔科埃尔等人(2001) 在一名患有常染色体隐性遗传 Dejerine-Sottas 神经病的女性中发现了相同的纯合状态突变。父母是近亲结婚;她的儿子和 2 个未受影响的姐妹具有相同的 1-bp 缺失,是杂合子。

.0003 DEJERINE-SOTTAS 神经病,常染色体隐性
PRX,ARG368TER
在患有常染色体隐性 Dejerine-Sottas 神经病(145900) 的患者中,Boerkoel 等人(2001) 发现 PRX 基因中 2 个突变的复合杂合性:1102C-T 转变导致 arg368 到 ter(R368X) 取代,以及 1-bp 缺失(2289delT; 605725.0004) 导致移码,在密码子 774(Val763fsTer774) 处终止蛋白质。

.0004 DEJERINE-SOTTAS 神经病,常染色体隐性
PRX,1-BP DEL,2289T
用于讨论 Boerkoel 等人在患有常染色体隐性遗传 Dejerine-Sottas 神经病(145900) 的患者中以复合杂合状态发现的 PRX 基因(2289delT) 中的 1-bp 缺失的讨论(2001),参见 605725.0003。

.0005 夏科-马里-图思病,4F 型
PRX,ARG196TER
在黎巴嫩大家族的受影响成员中,患有常染色体隐性脱髓鞘病 4F 型(CMT4F;614895),Delague 等人报告(2000),吉尔伯特等人(2001) 鉴定了 PRX 基因外显子 7 中的纯合 860C-T 转变,导致 arg196 至 ter 无义突变(R196X),该突变与该疾病共分离。对 1 名患者的腓肠神经活检进行的组织病理学和免疫组织化学分析揭示了小鼠突变体的共同特征以及髓鞘中不存在 L-periaxin。这些数据证实了 periaxin 蛋白对正常雪旺细胞功能的重要性。

.0006 夏科-玛丽-图思病,4F 型
PRX,CYS715TER
一对兄弟姐妹,其父母无关,患有 4F 型夏科-玛丽-图思病(CMT4F;614895),Takashima 等人(2002) 鉴定了 PRX 基因中的纯合 cys715-to-ter(C715X) 取代。存在感觉受累,并且比运动障碍更严重。尽管疾病发病较早,但这些同胞的疾病进展相对较慢,并且存在成年运动障碍。

.0007 DEJERINE-SOTTAS 神经病,常染色体隐性
PRX,1-BP DEL,247C
在一名 Dejerine-Sottas 神经病(145900) 患者中,他是近亲父母的后代,Takashima 等人(2002) 发现 PRX 基因中 1 bp(247delC) 缺失的纯合性,导致移码和残基 96(Arg82fsTer96) 处的终止密码子。

.0008 夏科-玛丽-图思病,4F 型
PRX,ARG1070TER
在 3 名不相关的日本患者中,患有夏科-马里-图思病 4F 型(CMT4F;614895),Kijima 等人(2004) 鉴定了 PRX 基因中的纯合 3208C-T 转换,导致 arg1070 到 ter(R1070X) 突变。患者出现早发且缓慢进展的远端运动和感觉神经病。所有 3 名患者均由健康的近亲父母所生。其中两名患者的兄弟姐妹也受到影响。腓肠神经活检显示,1 名患者有不典型的洋葱球形成,第 2 名患者有较典型的洋葱球形成,第 3 名患者有洋葱球和黄斑形成。

奥塔吉里等人(2006) 报道了一名患有 CMT4F 的日本女孩,她是 R1070X 突变和 PRX 基因中 10 bp 插入(394_395insATCCAGAGTC,Leu132fsTer153;605725.0009)的复合杂合子。她未受影响的父母均具有其中一种突变的杂合子。Kijima 等人报道的该家族和 3 个日本家族的单倍型分析(2004) 认为常见的 R1070X 突变是突变热点的结果,而不是创始人效应。

德永等人(2012) 报道了 2 名无血缘关系的日本患者因 R1070X 纯合突变而患有成人发病的 CMT4F。一名患者在 50 岁时出现轻度远端肌肉萎缩和四肢感觉障碍。这种疾病进展缓慢,尽管她患有高弓足,但她在 63 岁时仍然可以孤立行走。腓肠神经活检显示中度脱髓鞘和复杂的洋葱球形成。另一名患者在 37 岁时出现下肢无力。47岁时,他可以借助步行车行走。其他特征包括脊柱侧凸和反射消失。腓肠神经活检显示髓鞘变薄和洋葱鳞茎。两名患者正中神经的运动神经传导速度均为 20 m/s。德永等人(2012)强调这些患者的发病较晚且表型相对较轻。

.0009 腓骨肌萎缩症,4F 型
PRX,10-BP INS,NT394
用于讨论 Otagiri 等人在 4F 型腓骨肌萎缩症(CMT4F;614895) 患者中以复合杂合状态发现的 PRX 基因中的 10-bp 插入(2006),参见 605725.0008。

.0010 腓骨肌萎缩症,4F 型
PRX,4-BP DEL,1194TTCC
在一名患有 4F 型腓骨肌萎缩症(CMT4F;614895) 的男孩中,Kabzinska 等人(2006) 在 PRX 基因中发现了一个纯合的 4-bp 缺失(1194_1197delTTCC),导致该蛋白在密码子 410 处发生移码和过早终止。对腓肠神经的免疫组织化学研究检测到该蛋白的 N 末端,但未检测到 C 末端,表明该蛋白在体内被截短。未受影响的父母均为突变杂合子。

.0011 腓骨肌萎缩症,4F 型,迟发性
PRX,ASP651ASN
在一名患有成人发病的 4F 型腓骨肌萎缩症(CMT4F; 614895) 的日本女性中,Tokunaga 等人(2012) 在 PRX 基因中发现了一个纯合突变,导致重复结构域中高度保守的残基发生 asp651 到 asn(D651N) 的替换。该突变未在 292 条对照染色体中发现,但在 2,188 个外显子组中的 1 个中发现。她的 3 个未受影响的兄弟都是突变杂合子。没有对该变体进行功能分析。患者在 18 个月时因非特异性小儿麻痹而延迟孤立行走。30岁时,她出现轻度远端肌肉无力和下肢感觉障碍。44 岁时发现上肢萎缩,声带麻痹。其他特征包括高弓足、脊柱侧凸和反射消失。这种疾病是缓慢进展的。65 岁时,她不得不使用腿部支架和轮椅。神经传导速度无法记录,腓肠神经活检显示明显脱髓鞘。