腱蛋白XB; TNXB

腱蛋白X; TNX
类似六边形;HXBL

此条目中涉及的其他实体:
包含腱蛋白 XB,异构体 1; TNXB1,已包含
包括腱蛋白 XB,异构体 2; TNXB2,包含

HGNC 批准的基因符号:TNXB

细胞遗传学位置:6p21.33-p21.32 基因组坐标(GRCh38):6:32,041,153-32,109,338(来自 NCBI)

▼ 说明

TNXB 基因编码腱蛋白-XB,一种细胞外基质的糖蛋白,主要位于基底膜的外网状层(Penisson-Besnier 等人总结,2013)。

生腱蛋白是细胞外基质蛋白(ECM) 的一个家族;参见 187380。第一个成员称为 Tenascin 或 hexabrachion(TNC; 187380),因其在胚胎发生组织相互作用过程中的显着表达以及在许多肿瘤中的过度表达而引起关注。

▼ 克隆与表达

Morel 等人通过使用 CYP21(613815) 探针筛选胎儿肾上腺 cDNA 文库(1989)获得了对应于CYP21相反链上的基因的部分cDNA。 Northern 印迹分析揭示了成人肾上腺和 Leydig 细胞腺瘤中 3.5-和 1.8-kb 转录物的表达。 Xu 和 Doolittle(1990) 确定生腱蛋白和 Morel 等人鉴定的基因产物(1989) 具有相同类型的纤连蛋白(135600) 重复。吉特曼等人(1992) 确定该功能基因(他们称之为 XB)位于 CYP21B 对面,而不是假基因 CYP21A。

松本等人(1992) 还在人类主要组织相容性复合体(MHC) III 类区域中发现了一个类腱蛋白基因。 CYP21 着丝粒区域的染色体行走和测序揭示了纤连蛋白 III 型重复簇。此类重复由大约 90 个氨基酸组成,存在于多种蛋白质种类中。蛋白质数据库中的同源性搜索表明,这些重复序列与人类腱蛋白的重复序列具有最高的同源性。

Bristow 等人通过筛选基因组文库和多个 cDNA 文库、RT-PCR 和 5-prime RACE(1993)克隆了XB基因。对估计的 3,816 个氨基酸的 XB 基因产物(作者将其称为 TNX)进行序列分析,预测存在 5 个 N 连接糖基化位点和多个 EFG 和纤连蛋白 III 型重复序列。 RNase 保护分析检测到所有测试组织中都有不同的表达,其中胎儿睾丸以及胎儿平滑肌、横纹肌和心肌中的表达水平最高。原位杂交证明 TNX 在成人肾上腺皮质中均一表达。

松本等人(1994) 分离出编码小鼠 Tnx 的 cDNA。他们发现Tnx的亚基分子大小约为500 kD,表明该蛋白可能含有多达40个纤连蛋白III型重复序列,使其成为最大的腱蛋白家族成员。 Tnx mRNA 和蛋白主要在心脏和骨骼肌中表达,但在大多数组织中发现低水平的 mRNA。免疫染色显示 Tnx 蛋白与肌肉组织的细胞外基质以及所有分析组织中的血管相关。尽管该基因位于MHC III类区域,但除了血管周围的染色外,它不在淋巴器官中表达。

蒂等人(1995) 指出,在 6p21.3 上的人类 III 类主要组织相容性基因座的致密区域中,C4A(120810)、C4B(120820) 和类固醇 21-羟化酶的基因以 1 个转录方向出现,而 TNX 基因重叠CYP21 基因的最后一个外显子位于相反的 DNA 链上,转录方向相反。该复杂基因座被复制为 A 和 B 基因座,因此方向为 5-prime-C4A-21A-TNXA-C4B-21B-TNXB-3-prime。尽管重复事件将 65 kb TNXB 基因截短为 4.5 kb TNXA 基因,但 TNXA 基因在肾上腺皮质中具有转录活性。为了检查 TNXA 和 C4B 的组织特异性表达的基础,Tee 等人(1995) 克隆了位于 TNXA 和 C4B 帽位点之间的 1763 bp 区域,并分析了其在 TNXA 和 C4 方向上的启动子活性。具有转录活性的肝脏特异性序列位于 C4B 帽位点的前 75 至 138 bp 内,较弱的转录元件位于 TNXA 帽位点的 128 bp 内,在肝和肾上腺细胞中发挥作用。由于 TNXA 帽位点上游 128 bp 的这些元件完美地保留在 TNXB 基因中,Tee 等人(1995) 试图确定 TNXB 基因内是否出现类似于 TNXA 的转录本。 RNase 保护分析、cDNA 克隆和 RT-PCR 表明,肾上腺细胞含有一种新的转录物,被他们称为短 XB(XB-S),它与编码生腱蛋白-XA 的基因具有相同的开放解读码组。无细胞翻译和免疫印迹表明,该转录物编码一种新型 74-kD XB-S 蛋白,与生腱蛋白-X 的 C 端 673 个残基相同。由于该蛋白仅由纤连蛋白 III 型重复序列和纤维蛋白原样结构域组成,因此它似乎对应于细胞外基质蛋白生腱蛋白家族的进化前体。

斯佩克等人(1996) 鉴定了一个在胎儿肾上腺和肌肉组织中特异转录的 TNX 启动子,以及在肾上腺皮质癌细胞中更上游特异转录的 2 个启动子。与 TNC 和 TNR(601995) 不同,5-prime RACE 和 RNase 保护分析无法检测到纤连蛋白样结构域中的选择性剪接。

生田等人(1998) 确定小鼠和人类 TNX 蛋白有 73% 相同。小鼠 Tnx 的 N 端结构域包含半胱氨酸残基和 4 个七肽重复序列,随后是 18.5 个 EGF 重复序列、31 个纤连蛋白 III 重复序列和 C 端纤维蛋白原样基序。生田等人(1998) 确定人类 TNX 蛋白含有 4,267 个氨基酸,并具有 33 个纤连蛋白 III 重复序列。

巴德杰辛等人(2013) 发现 TNXB 基因在人体组织膀胱输尿管交界处的膀胱移行上皮细胞中表达。

▼ 基因结构

Bristow 等人通过对噬菌体和粘粒克隆以及 cDNA 片段进行测序(1993) 估计 TNX 基因至少包含 39 个外显子,跨度为 65 kb。斯佩克等人(1996) 在先前已知的外显子上游 10 kb 处鉴定了一个额外的外显子。他们指出,TNX 基因的独特之处在于其 5 素数和 3 素数末端均埋藏在其他基因中。

在对小鼠 Tnx 基因和人类 TNX 基因的比较分析中,Ikuta 等人(1998) 确定小鼠和人类内含子 1、4 和 6 是高度保守的。小鼠 Tnx 基因有 43 个外显子。

▼ 测绘

蒂等人(1995)指出,在 6p21.3 上的人类 III 类主要组织相容性基因座的致密区域中,C4 和类固醇 21-羟化酶的基因以 1 个转录方向出现,而 TNX 基因与 CYP21 基因的最后一个外显子重叠。相对转录方向相反的 DNA 链。该复杂基因座被复制为 A 和 B 基因座,因此方向为 5-prime-C4A-21A-TNXA-C4B-21B-TNXB-3-prime。

▼ 分子遗传学

埃勒斯-当洛斯综合症,经典样,1

伯奇等人(1996) 描述了一名 25 岁男性,由于 21-羟化酶缺乏而患有先天性肾上腺增生,与典型的 Ehlers-Danlos 综合征样表型(EDSCLL1; 606408) 相关,包括皮肤和关节过度伸展、髌骨软骨软化和容易瘀伤。该患者接受了可能的连续基因缺失综合征的研究,因为 TNX 基因是由与 21-羟化酶 B 基因 CYP21 的相反链重叠的基因编码的。对含有抗人 TNX 抗血清的肝素琼脂糖浓缩成纤维细胞条件培养基进行蛋白质印迹分析显示,与对照相比,先证者样本中没有 TNX,而父母双方的条件培养基中 TNX 含量均减少。在先证者和他的父亲中发现的 30-kb 缺失(600985.0001)导致 CYP21 基因丢失,并在 TNX 和部分复制的 TNX 基因(他们称之为 XA)之间产生杂合基因,并提前终止 TNX 翻译。先证者第二个 TNX 和 CYP21 等位基因中分子损伤的性质尚不清楚。伯奇等人(1996) 得出结论,患者的 Ehlers-Danlos 综合征表型是由于 TNX 缺失造成的,是第一种与生腱蛋白相关的疾病。

在他们的完整报告中,伯奇等人(1997) 指出,非典型组织学发现提示先证者存在一种新的疾病机制:最引人注目的发现是真皮-表皮交界处弹性蛋白(130160) 体异常、血管周围基质弥漫性增加以及髓鞘堆积不均匀的周围神经。 TNX 是一个 100 kb 的基因,与 CYP21B 基因的 3 素非翻译区重叠。截短的 XA 基因是部分重复的 TNX,发生在涉及 6p 该区域的原始重复事件中。 XA 和 TNX 至少 99% 相同,但 XA 仅在肾上腺中转录,并包含 121 bp 的缺失,该缺失过早地关闭了与 TNX 对应的阅读框。由于 TNX 和 CYP21B 的编码区不重叠,单点突变不太可能破坏这两个基因的功能。同源重组经常产生 CYP21B 基因座的删除,但尚未描述延伸至 TNX 的删除。然而,XA 的 5-prime 末端与 TNX 中的同源点之间的重组将删除 CYP21B 并创建一个 TNX/XA 融合基因,该融合基因携带通常在 XA 中发现的内部删除,从而截断 TNX 开放解读码组。 Erickson(1997) 指出,与生腱蛋白基因敲除小鼠不同,它们在结缔组织或伤口愈合方面没有表现出明显的缺陷(Saga et al., 1992),而人类“自然实验”则不同。表明 TNX 的重要作用。

为了研究生腱蛋白在埃勒斯-当洛斯综合征中的作用,Schalkwijk 等人(2001) 通过酶联免疫吸附测定,对 151 名患有经典型(见 130000)、过度活动型(130020) 或血管型(130050) Ehlers-Danlos 综合征患者的血清样本进行了血清样本中肌腱蛋白-X 和腱蛋白-C 的检测。 。对 75 名银屑病患者、93 名类风湿性关节炎患者和 21 名健康人进行了相同的检测。作者通过免疫组织化学方法检查了所有受试者皮肤中生腱蛋白和 V 型胶原蛋白的表达,并对 TNX 基因进行了测序。在 5 名不相关的患者中发现血清中没有生腱蛋白-X,这些患者都患有埃勒斯-当洛斯综合征。这 5 名患者的生腱蛋白-C 和 V 型胶原表达正常。所有 5 个人都有过度活动的关节、过度弹性的皮肤、容易瘀伤,但没有萎缩性疤痕。作者在所有 5 名患者中发现了 TNX 基因的突变:1 名患者存在纯合性缺失,1 名存在相同缺失的杂合性,另外 3 名存在截断点突变的纯合性,证实了腱蛋白-X 在 Ehlers 中的致病作用。 Danlos 综合征和隐性遗传模式。 5 名生腱蛋白-X 缺乏症患者的父母均无亲属关系,可供研究的 4 名父母均无 Ehlers-Danlos 综合征的临床症状。

类固醇 21-羟化酶缺乏基因、邻近的补体 C4 基因以及部分侧翼基因丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 19(STK19;604977) 和 TNXB 构成串联重复排列。科彭斯等人(2002) 确定,在一组由于类固醇 21-羟化酶缺乏而患有先天性肾上腺增生的患者中,明显的大规模基因转换导致了 77 条染色体中 9 条的缺陷。他们进一步表明,9 次“转化”中有 4 次是“转化”。扩展到TNXB。这意味着大约每 10 名类固醇 21-羟化酶缺乏症患者中就有 1 人是生腱蛋白-X 缺乏症的携带者。

兹韦尔斯等人(2003) 证明,由 30-kb 缺失(600985.0001) 杂合性引起的 TNXB 基因单倍体不足,会导致关节过度活动,通常与关节半脱位和慢性肌肉骨骼疼痛有关。单倍体不足的患者没有皮肤过度伸展性,也不像 TNXB 缺乏患者那样容易出现瘀伤。

膀胱输尿管反流 8

Gbadegesin 等人在患有常染色体显性遗传性膀胱输尿管反流 8(VUR8; 615963) 的 5 代家族的受影响成员中(2013) 鉴定了 TNXB 基因中的杂合错义突变(T3257I; 600985.0006)。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的。对 11 名 VUR 先证者的 TNXB 基因筛查发现 1 名患者存在杂合错义突变(G1331R;600985.0007)。

关联待确认

有关 TNXB 基因变异与系统性红斑狼疮(SLE) 之间可能关联的讨论,请参阅 152700。

▼ 动物模型

由于 TNXB 是第一个不编码纤维状胶原或胶原修饰酶的 Ehlers-Danlos 综合征基因,Mao 和 Bristow(2001) 认为腱蛋白-X 可能调节胶原合成或沉积。为了检验这个假设,Mao 等人(2002) 灭活小鼠体内的 Tnxb。 Tnxb -/- 小鼠表现出进行性皮肤过度伸展,类似于患有埃勒斯-当洛斯综合征的个体。生物力学测试证实,他们的皮肤变形能力增加,拉伸强度降低。 Tnxb -/- 小鼠皮肤组织学正常,但胶原蛋白含量显着降低。在超微结构水平上,Tnxb -/- 小鼠的胶原原纤维大小和形状正常,但皮肤中原纤维的密度降低,与胶原蛋白含量的减少相称。对培养的真皮成纤维细胞的研究表明,尽管 Tnxb -/- 和野生型细胞合成 I 型胶原蛋白的过程相似,但 Tnxb -/- 成纤维细胞未能将 I 型胶原蛋白沉积到细胞相关基质中。这项研究证实了 TNXB 在人类 Ehlers-Danlos 综合征中的致病作用,并表明生腱蛋白-X 是真皮成纤维细胞胶原蛋白沉积的重要调节剂。

▼ 等位基因变异体(7 个精选示例):

.0001 EHLERS-DANLOS 综合征,经典型,1
TNXB,30-KB DEL

伯奇等人(1996, 1997) 描述了一名患有 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL1; 606408) 并伴有先天性肾上腺增生症的患者,该患者因 6p21.3 中 30 kb 的缺失而导致,该缺失删除了功能性 21-羟化酶基因(CYP21; 613815) 并产生了TNX 基因部分重复,导致融合基因无功能。 Burch 等人描述的患者。 Schalkwijk 等人(1996, 1997) 被称为索引患者(2001) 并且对于 30-kb 缺失是杂合的。 Schalkwijk 等人确定了一系列 5 名 Ehlers-Danlos 综合征患者中的第 3 号患者(2001)的这一缺失是纯合的,这解释了埃勒斯-当洛斯综合征和先天性肾上腺增生的存在。她的父母和 2 个兄弟姐妹都是杂合子缺失,并且临床正常,这提供了该家族隐性遗传的证据。 Schalkwijk 等人的 2 号患者(2001) 是 30 kb 缺失的杂合子,并且没有先天性肾上腺增生。他们无法在患者 2 中识别出第二个 TNX 突变,并表明该患者与指示患者一样(Burch 等,1997),可能在调节腱蛋白-X 基因的因子(尚未定义)中存在突变。表达。

兹韦尔斯等人(2003)证明,由于 30-kb 缺失杂合性导致 TNXB 单倍体不足,导致 Ehlers-Danlos 综合征。他们通过 ELISA 测量了未经选择的 80 名过度活动型 EDS 患者的血清 TNX 水平,这些患者是通过荷兰 EDS 患者组织招募的。所有患者均由医学专家做出诊断,其中约 90% 为女性。其中 6 名患者(7.5%) 均为女性,血清 TNX 水平比未受影响个体的平均值低 2.5 个标准差以上。临床上,TNX 水平降低的患者表现出关节过度活动,通常与关节半脱位和慢性肌肉骨骼疼痛有关。单倍体不足的患者没有皮肤过度伸展,也不像 TNX 完全缺乏的患者那样容易出现瘀伤。此外,TNXB 单倍体不足是常染色体显性遗传。兹韦尔斯等人(2003) 发现这 6 名患者中的 1 名存在 30 kb 缺失,从而产生了 TNXB 和 XA 的融合基因,即 TNXB 的部分重复。 XA 基因有一个内部缺失,截断了其开放解读码组,使其和融合基因失去功能(Gitelman 等,1992)。删除的等位基因还缺少 CYP21(613815)。

.0002 EHLERS-DANLOS 综合症,经典型,1
TNXB、2-BP DEL、56063AA

Schalkwijk 等人在一名 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL1; 606408) 患者中(2001) 在 TNXB 基因的外显子 8 中鉴定出纯合 2-bp 缺失 56063_56064delAA。 2-bp 缺失改变了开放解读码组,影响了 1184 至 1230 氨基酸,之后遇到了过早的终止密码子。患者临床正常的父亲是杂合子缺失;母亲无法被研究。一位姐妹携带了删除内容。一名无关的患者也是这种突变的纯合子,但她的父母无法参加研究。

在一名患有过度活动型埃勒斯-当洛斯综合征的患者中,Zweers 等人(2003) 鉴定了 56063_56064delAA 突变的杂合性。

.0003 EHLERS-DANLOS 综合征,经典型,1
TNXB、2-BP INS、44906GT

Schalkwijk 等人在患有常染色体隐性遗传 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL1; 606408) 的患者中(2001) 在 TNXB 基因的外显子 3 中鉴定出纯合 2-bp 插入 44906_44907insGT。 GT的插入用终止密码子取代了707位的谷氨酸残基。其他家庭成员无法参加研究。

.0004 EHLERS-DANLOS 综合征,经典型,1
TNXB,VAL1195MET

Zweers 等人在患有 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL1; 606408) 且 TNX 血清水平正常的患者中(2005) 鉴定了 TNXB 基因中的杂合 3583A-G 转变,导致 val1195 到met(V1195M) 取代。 V1195M 突变发生在高度保守的区域,在 96 个对照个体中未发现。患者的皮肤活检显示弹性纤维长度显着增加。作者得出结论,TNXB 基因的错义突变也会导致疾病。

.0005 EHLERS-DANLOS 综合征,经典型,1
TNXB,ARG4072CYS

Penisson-Besnier 等人在一名患有 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL1; 606408) 的法国男性中,其主要表现为肌病表型(2013) 鉴定了 TNXB 基因中的复合杂合突变:c.12214C-T 转变,导致 C 端球状纤维蛋白原样结构域中高度保守的残基处的 arg4072 至 cys(R4072C) 取代,并且常见的 30 kb 删除(600985.0001)。 100 名对照个体中不存在 R4072C 突变。在患者未受影响的父亲或兄弟中未发现该缺失,但每个人都携带 R4072C 突变。没有进行变体的功能研究。

.0006 膀胱输尿管反流 8
TNXB、THR3257ILE

Gbadegesin 等人在患有膀胱输尿管反流 8(VUR8; 615963) 的家庭受影响成员中(2013) 鉴定了 TNXB 基因外显子 29 中的杂合 c.9770C-T 转换,导致第 23 和第 24 纤连蛋白 III 型结构域之间的接头区域中高度保守的残基处发生 thr3257-to-ile(T3257I) 取代。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的,并通过桑格测序证实,与家族中的疾病分离。它不存在于 dbSNP 或 1000 个基因组计划数据库中,也不存在于 800 多个对照染色体中。接受检查的两名受影响的突变携带者显示出关节过度活动的迹象。与对照组相比,患者成纤维细胞在伤口愈合试验中显示出明显的迁移受损;这与磷酸化 FAK(600758) 的表达降低有关。这些发现表明,连接细胞质与细胞外基质的粘着斑存在缺陷,细胞粘着力持久且增强。巴德杰辛等人(2013) 假设了功能获得效应。

.0007 膀胱输尿管反流 8
TNXB、GLY1331ARG

Gbadegesin 等人在一名患有膀胱输尿管反流 8(VUR8; 615963) 的白人男孩中进行了研究(2013) 鉴定了 TNXB 基因外显子 10 中的杂合 c.3991G-A 转换,导致第 5 个纤连蛋白 III 型结构域中高度保守的残基处发生 gly1331 至 arg(G1331R) 取代。该突变不存在于 1000 个基因组计划数据库或 178 个对照中。患者的姐姐有反复尿路感染病史,但无法获得 DNA 样本和影像学结果。该先证者是 11 名 VUR 先证者中的一位,他们接受了 TNXB 基因编码外显子的测序。