钴胺素代谢相关 B; MMAB
MMAB 基因
COB(I)阿拉胺腺苷转移酶
HGNC 批准的基因符号:MMAB
细胞遗传学位置:12q24.11 基因组坐标(GRCh38):12:109,553,715-109,573,504(来自 NCBI)
▼ 说明
MMAB 基因编码 cob(I)alamin 腺苷转移酶(EC 2.5.1.17),该酶催化辅因子腺苷钴胺素(AdoCbl) 合成的最后一步。 AdoCbl 是一种含维生素 B12 的甲基丙二酰辅酶 A 变位酶(MUT; 609058)(Jorge-Finnigan 等人总结,2010)。
▼ 克隆与表达
多布森等人(2002) 在含有 MCM 的细菌操纵子中鉴定了 MMAB,并使用细菌序列鉴定了 EST 并组装了全长人类 MMAB cDNA。推导的 250 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 27.3 kD。 MMAB 与小鼠 Mmu 具有 88% 的序列同一性。 Northern 印迹分析显示 1.1 kb 转录物的表达,在肝脏和骨骼肌中表达最高。
▼ 基因功能
MMAB 与肠沙门氏菌中的 PduO(一种 cob(I)alamin 腺苷转移酶)有 45% 的相似性(Johnson 等,2001)。多布森等人(2002) 证明,通过放射性 OH-Cbl 的摄取测量,来自 cblB 互补组的 6 名 MMA 患者的成纤维细胞的腺苷-Cbl 水平高于对照细胞的 13%。 MMAB 保守氨基酸残基的错义突变,以及 cblB 组患者基因的剪接突变,进一步证明 MMAB 基因产物具有钴胺素腺苷转移酶的功能。
福尼等人(2022) 证明,腺苷钴胺从 MMAB 中的释放被 ATP 激活,并且在 MMUT 蛋白存在的情况下有利于释放。作者还表明,从 MMAB 释放后,腺苷钴胺素并未在溶液中游离,而是与 MMUT 结合,表明存在直接转移。
▼ 基因结构
多布森等人(2002) 确定 MMAB 基因由 9 个延伸超过 18.87 kb 的外显子组成。外显子 9 在 2 个替代的聚腺苷酸化位点处结束,并且内含子-外显子连接在人和小鼠之间是保守的。 MMAB 具有与线粒体定位一致的预测前导序列和信号切割位点。
▼ 测绘
通过连锁分析,Dobson 等人(2002) 将 MMAB 基因对应到染色体 12q24。
▼ 分子遗传学
多布森等人(2002)分析了6名互补型cblB甲基丙二酸尿症患者的成纤维细胞系,并鉴定了MMAB基因的6个突变。
Jorge-Finnigan 等人在 4 名 MMA cblB 型患者(包括 2 名同胞)中(2010) 鉴定了 MMAB 基因中的 5 个不同突变(607568.0004-607568.0008)。其中两个突变是错义的,并在体外证明与野生型相比稳定性降低,酶活性降低;其他 3 个突变被证明会导致患者细胞中的剪接位点缺陷。
Brasil 等人在 2 名 MMA cblB 型同胞中(2015) 鉴定了 MMAB 基因中的复合杂合突变(607568.0009-607568.0010)。这些患者没有症状,是通过新生儿筛查发现的。
福尼等人(2022) 在 97 名 cblB 型 MMA 患者中鉴定出 MMAB 基因中的 33 个突变,其中包括 16 个新突变。错义突变是最常见的突变类型,最常见的错义突变是在 57 个等位基因中发现的 R186W(607568.0001) 和在 19 个等位基因中发现的 R191W(607568.0006)。 Q234X 是最常见的截短突变,在 14 个等位基因中发现。大多数突变影响蛋白质的 C 端一半,在外显子 7 中存在一个热点。该热点对应于残基 173-195,有助于形成钴胺素和 ATP 的结合位点。对 76 名患者的成纤维细胞进行了功能研究,通过丙酸盐掺入测定测量,发现对钴胺素的反应性与 Q234X 突变相关。 R286W 和 R191W 突变没有表现出明显的钴胺素反应。
▼ 等位基因变异体(10 个精选示例):
.0001 甲基丙二酸尿,cblB 型
MMAB、ARG186TRP
Dobson 等人在 6 名患有 cblB 型甲基丙二酸尿症(251110) 的 MMA 患者中(2002) 确定 2 个 MMAB 基因中的 556C-T 转变是纯合的,预计这会导致 arg186 到 trp(R186W) 的取代。体外摄取测定确定这些患者成纤维细胞中的腺苷-Cbl 水平高于对照细胞的 4%。另外三名患者是复合杂合子,每人携带 1 个突变等位基因。 120 个对照细胞系中的等位基因频率为 60 个中的 1 个。
.0002 甲基丙二酸尿,cblB 型
MMAB、IVS3、G-A、-1
多布森等人(2002) 描述了一名患有 cblB 型甲基丙二酸尿症的白人婴儿(251110),该婴儿是 R186W 突变(607568.0001) 的复合杂合子,以及 MMAB 外显子 3 剪接受体位点的转变(IVS3 G-1A) 。体外摄取测定确定该患者成纤维细胞中的腺苷-Cbl 水平高于对照细胞的 13%。 194个对照等位基因中未发现剪接突变。
.0003 甲基丙二酸尿,cblB 型
MMAB、5-BP DEL、NT572
多布森等人(2002) 描述了一名患有 cblB 型甲基丙二酸尿症的白人婴儿(251110),他是 R186W 突变(607568.0001) 以及外显子 2 中 5-bp 缺失的复合杂合子。该突变破坏了 arg- 后的阅读框。 190,导致提前终止密码子。体外摄取测定确定该患者成纤维细胞中的腺苷-Cbl 水平低于对照细胞的 1%。
.0004 甲基丙二酸尿,cblB 型
MMAB,ILE96THR
Jorge-Finnigan 等人在 3 名患有 cblB 型甲基丙二酸尿症(251110) 的患者中,包括 2 名同胞(2010) 鉴定了 MMAB 基因中的复合杂合突变:所有 3 名患者均携带杂合 c.287T-C 转换(c.287T-C, NM_052845.3),导致 ile96 到 thr(I96T) 取代, 1 个等位基因。在另一个等位基因上,这 2 个同胞携带 c.584G-A 转换(607568.0005),影响外显子 7 的最后一个核苷酸。对患者成纤维细胞和小基因构建体的分析表明,c.584G-A 突变导致外显子 7 的跳跃和过早终止(Ser174fs),尽管观察到少量正确剪接的转录本(R195H)。一名同胞在 4 岁时发病,并于 4 岁时死亡,而另一名同胞则在 3 个月大时被诊断出来,并在 5 岁时无症状。第三名患者在另一个等位基因上携带杂合性 c.571C-T 转换,导致 arg191 至 trp(R191W;607568.0006) 替换。大肠杆菌体外功能表达研究表明,I96T突变蛋白与野生型相比,半衰期缩短,蛋白表达量减少,酶活性降低(与野生型相比约60-65%),但没有显着差异在动力学参数中。 R191W突变蛋白也高度不稳定,表现出蛋白表达降低,以及酶活性降低(约为野生型的52%)。豪尔赫-芬尼根等人(2010)提出I96T和R191W突变可能导致蛋白质折叠异常。通过流式细胞术,Brasil 等人(2015) 发现 Jorge-Finnigan 等人报道的同胞细胞中活性氧(ROS) 水平升高(2010),与活着的同胞相比,死亡的同胞的水平更高。患者成纤维细胞还表现出耗氧率降低和线粒体异常,包括明显裂变、线粒体数量减少、线粒体变小、缺乏嵴、基质稀疏和颗粒状内含物。
.0005 甲基丙二酸尿,cblB 型
MMAB、SER174FS
讨论 MMAB 基因中的 c.584G-A 转变(c.584G-A,NM_052845.3),导致剪接位点改变、外显子 7 的跳过和过早终止(Ser174fs),这是在化合物中发现的Jorge-Finnigan 等人的 2 名同胞患有 cblB 型甲基丙二酸尿症(251110) 的杂合状态(2010),参见 607568.0004。
.0006 甲基丙二酸尿,cblB 型
MMAB、ARG191TRP
讨论 MMAB 基因中的 c.571C-T 转换(c.571C-T,NM_052845.3),该转换导致 arg191-to-trp(R191W) 取代,该取代在患有以下疾病的患者中以复合杂合状态发现: Jorge-Finnigan 等人的 cblB 型甲基丙二酸尿症(251110)(2010),参见 607568.0004。
.0007 甲基丙二酸尿,cblB 型
MMAB、IVS4AS、G-C、-1
在患有 cblB 型甲基丙二酸尿症(251110) 的患者(P4) 中,Jorge-Finnigan 等人(2010) 鉴定了 MMAB 基因中的复合杂合突变:内含子 4 中的 G 到 C 颠换(c.349-1G-C, NM_052845.3),导致剪接位点突变和第一个剪接位点的框内缺失外显子 5(Ile117_Gln118del) 的 6 个核苷酸,以及外显子 3 最后一个核苷酸中的 c.290G-A 转换(607568.0008),导致外显子 3(Gly66fs) 的跳跃。剪接缺陷在患者成纤维细胞和小基因检测中得到证实。该患者在新生儿期发病,但 12 岁时无症状。
.0008 甲基丙二酸尿,cblB 型
MMAB,290G-A
讨论 MMAB 基因外显子 3 最后一个核苷酸处的 c.290G-A 转变(c.290G-A,NM_052845.3),该转变导致外显子 3(Gly66fs) 的跳跃,这种转变在复合杂合子中发现Jorge-Finnigan 等人对 cblB 型甲基丙二酸尿症(251110) 患者的状态进行了研究(2010),参见 607568.0007。
.0009 甲基丙二酸尿,cblB 型
MMAB、HIS183LEU
Brasil 等人在 2 名患有 cblB 型甲基丙二酸尿症(251110) 的无症状同胞中(2015) 鉴定了 MMAB 基因外显子 7 中的复合杂合突变:c.548A-T 颠换(c.548A-T,NM_052845.3),导致 his183 到 leu(H183L) 取代,以及 3 -bp 框内重复(c.568_570dup;607568.0010),导致残基 arg190 重复。每个未受影响的亲本均具有其中 1 个突变的杂合子,这些突变在外显子组变异服务器数据库中未发现。大肠杆菌提取物的体外功能表达研究表明,与相比,H183L 突变体的半衰期缩短(约为野生型的 50%),并且 ATP:cob(I)alamin 腺苷转移酶(ATR) 活性总体降低了 75 倍。野生型,尽管动力学数据与野生型相似。 arg190dup突变蛋白高度不稳定,在任何条件下都无法检测。流式细胞术显示患者细胞中活性氧(ROXS) 水平升高,其中 1 名同胞的水平高于其他同胞。患者成纤维细胞还表现出耗氧率降低和线粒体异常,包括明显裂变、线粒体数量减少、线粒体尺寸减小、嵴缺失、基质稀疏和颗粒状内含物。这些患者是通过新生儿筛查发现的。
.0010 甲基丙二酸尿,cblB 型
MMAB、3-BP DUP、NT568
讨论 MMAB 基因中的 3-bp 框内重复(c.568_570dup, NM_052845.3),导致残基 arg190 重复,该重复在 2 名患有 cblB 型甲基丙二酸尿症的同胞中以复合杂合状态发现(251110),巴西等人(2015),参见 607568.0009。