语言受损和畸形相的智力发育障碍;DEAD框 HELICASE 6

DDX6属于推定的RNA解旋酶的DEAD框家族,其包含特征性的asp-glu-ala-asp(DEAD)框基序(Seto等,1995)。DDX6定位于参与mRNA存储,加工,调节和降解的细胞质加工体(P体),并且是P-体形成所必需的(Scheller等,2007)。

细胞遗传学的位置:11q23.3
基因组坐标(GRCh38):11:118,747,762-118,791,695

Gene-Phenotype Relationships
Location Phenotype Phenotype
MIM number
Inheritance Phenotype
mapping key
11q23.3 Intellectual developmental disorder with impaired language and dysmorphic facies 618653 AD 3

▼ 克隆和表达
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赤尾等(1991)如RC-K8细胞株所示,在B细胞淋巴瘤中克隆了t(11; 14)(q23; q32)的断点(Akao等,1990),并将其命名为RCK基因座。Akao等人使用来自t(11; 14)断点的探针(1992)分离了RCK基因的部分cDNA,检测到一个7.5kb的mRNA。预测的RCK蛋白具有472个氨基酸,并且与翻译起始因子/解旋酶家族具有序列同源性。

Lu和Yunis(1992)从具有染色体断点11q23.3的淋巴样细胞系中克隆了一种假定的人RNA解旋酶p54。预测的氨基酸序列与果蝇的雌性种系特异性RNA解旋酶ME31B基因具有75%的同一性。但是,与ME31B不同,人类基因在大量成人组织中表达了丰富的转录本。

濑户等(1995)发现RCK / p54基因在小鼠中高度保守,该基因编码属于RNA解旋酶/翻译起始因子家族的472至483个氨基酸的肽。小鼠cDNA与人RCK显示93.7%核苷酸同一性和97.7%预测氨基酸同一性。

使用Northern印迹分析,Scheller等(2007年)检测到所有人类组织中的7.5 kb RCK转录本的可变表达。在HeLa细胞中,RCK与PATL1(614660),LSM(607281)和CDP1(参见607010)共定位于细胞质P体中。

Balak等(2019)指出Ddx6的表达在发育过程中在小鼠新皮层中以时间依赖的方式受到调节,并在神经元分化和迁移中发挥作用。

▼ 测绘
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Akao等人通过分析t(11; 14)(q23; q32)的B细胞淋巴瘤(1991)将DDX6基因定位到11q23染色体上。Tunnacliffe等(1993年)使用一组代表30个先前分配给11q23标记的序列标记位点(STS)更精确地分配了DDX6基因。

Akao 和Matsuda(1996)使用荧光原位杂交技术,将Ddx6基因定位到小鼠9号染色体。

▼ 细胞遗传学
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赤尾等(1992)指出,通过脉冲场凝胶电泳,他们先前已经证明RCK基因座与11q23染色体上的PBGD基因(HMBS; 609806)着丝粒,而婴儿白血病细胞系的断裂点为t(11; 19)(用与RCK着丝的CD3D探针(186790)检测到q23; p13)。赤尾等(1992)在11q23进行了从CD3基因到PBGD基因的远程定位,以确定RCK和MLL之间的关系(159555)。他们表明,RCK和MLL位于不同的NotI片段上,表明2个不同的基因与造血肿瘤中的11q23易位相关。

Lu and Yunis(1992)发现p54的5个主要非编码区在弥散性大B细胞淋巴瘤的(11; 14)(q23.3; q32.3)细胞系中分裂。

▼ 基因功能
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使用质谱,Fenger-Gron等(2005)发现RCK,EDC3(YJDC; 609842)和HEDLS(RCD8; 606030)与来自HEK293细胞裂解物的DCP1A(607010)和DCP2(609844)共免疫纯化。在HeLa细胞中DCP2,RCK,或EDC3的过表达降低内源性和DCP1A XRN1(的关联607994与细胞质P体)。

Scheller等人使用小的干扰RNA(2007年)发现敲除PATL1或RCK可以减少HeLa细胞中P体的数量。

▼ 分子遗传学
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在5名与语言发育和畸形相受损的智力发育障碍无关患者中(IDDILF; 618653),Balak 等人(2019)确定的5个不同的从头杂合错义突变在DDX6基因(外显子11 600326.0001 - 600326.0005)。通过全外显子组,全基因组或下一代测序发现并经Sanger测序证实的突变不在gnomAD数据库中显示。所有突变均发生在解旋酶核心第二个RecA-2域内QxxR或V基序中的保守残基处;该区域参与RNA和/或ATP结合,提示功能后果。与对照组相比,来自2名患者的成纤维细胞显示正常的DDX6蛋白表达,但刺激后PB组装体中的加工体(PBs)数量减少,并且功能不良。免疫沉淀研究表明,这些变体与包括LSM14A(610677)和PAT1B(614660)在内的几种蛋白质伴侣的相互作用均受到不同程度的破坏。)。在用其他突变变体转染的DDX6无细胞中进行的进一步互补研究显示,P体装配中存在类似缺陷。变异体的分子模型表明它们聚集在已知的蛋白质结合区附近。来自具有C390R突变的患者的成纤维细胞的转录组分析显示,与对照组相比,许多基因的表达存在显着差异,特别是涉及核糖体和RNA加工的基因,这与DDX6依赖性mRNA加工的失控相一致。

▼ 等位基因变异体(5个示例):
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.0001语言发育不良和思维障碍的智力发育障碍
DDX6,ARG373GLN
Balak 等在一个5岁的女孩(受试者1)患有智力发育障碍,语言和畸形相受损(IDDILF;618653)(2019)在DDX6基因的第11外显子中发现了从头杂合的c.1118G-A过渡(c.1118G-A,NM_004397.5),导致在QxxR基序的保守残基处发生arg373-gln(R373Q)取代在解旋酶核心的第二个RecA-2结构域内。该区域参与RNA结合。通过全外显子组测序发现并通过Sanger测序证实的突变,未出现在gnomAD数据库中。与对照组相比,患者来源的成纤维细胞显示正常的DDX6蛋白表达,但刺激后PB组装体中的加工体(PBs)数量减少以及功能性反应不良。

.0002语言发育不良和智力障碍的智力发育障碍
DDX6,CYS390ARG
Balak 等在一个6岁男孩(受试者2)患有智力发育障碍,语言和畸形相受损(IDDILF;618653)(2019)在DDX6基因的第11外显子中发现了一个从头杂合的c.1168T-C过渡(c.1168T-C,NM_004397.5),导致在V序列中一个保守残基处被cys390-arg(C390R)取代在解旋酶核心的第二个RecA-2结构域内。该区域参与RNA和ATP结合。通过全基因组测序发现并通过Sanger测序证实的突变,未出现在gnomAD数据库中。与对照相比,患者来源的成纤维细胞显示正常的DDX6蛋白表达,但刺激后PB组装体中的加工体(PB)数量减少以及功能性反应不良。

.0003语言发育不良和思维障碍的智力发育障碍
DDX6,THR391ILE
Balak 等在患有智力发育障碍,语言受损和畸形相(IDDILF;618653)的患者(受试者3)中进行了研究(2019)在DDX6基因的第11外显子中发现了从头杂合的c.1172C-T过渡(c.1172C-T,NM_004397.5),导致在第391位至第ile(T391I)的保守残基取代在解旋酶核心的第二个RecA-2结构域内的V基序。该区域参与RNA和ATP结合。通过全外显子组测序发现并通过Sanger测序证实的突变,未出现在gnomAD数据库中。

.0004语言发育不良和智力障碍的智力发育障碍
DDX6,THR391PRO
Balak 等在一个10岁男孩(受试者4)患有智力发育障碍,语言和畸形相受损(IDDILF;618653)(2019)在DDX6基因的第11外显子中发现了从头杂合的c.1171A-C换位(c.1171A-C,NM_004397.5),导致在thr391-pro(T391P)的一个保守残基取代。在解旋酶核心的第二个RecA-2结构域内的V基序。该区域参与RNA和ATP结合。通过全外显子组测序发现并通过Sanger测序证实的突变,未出现在gnomAD数据库中。

.0005语言发育不良和思维障碍的智力发育障碍
DDX6,HIS372ARG
Balak 等在一个13岁的女孩(受试者5)患有智力发育障碍,语言和畸形相受损(IDDILF;618653)(2019)在DDX6基因的第11外显子中发现了从头杂合的c.1115A-G过渡(c.1115A-G,NM_004397.5),导致在组织中保守位点处的his372-arg(H372R)取代在解旋酶核心的第二个RecA-2结构域中的QxxR基序。该区域参与RNA结合。通过全外显子组测序发现并通过Sanger测序证实的突变,未出现在gnomAD数据库中。