MOHAWK 同源基因; MKX

  • 易洛魁家族相关同源域蛋白;IFRX
  • 易洛魁同源基因式 1;IFRX

HGNC 批准的基因符号:MKX

细胞遗传学位置:10p12.1 基因组坐标(GRCh38):10:27,672,873-27,745,818(来自 NCBI)

▼ 说明

MKX是易洛魁 (IRX) 家族相关类“三氨基酸环延伸”(TALE) 非典型同源框蛋白的成员,其特征是同源域螺旋 I 和螺旋 II 之间的环区域中有 3 个额外的氨基酸(Anderson)等人,2006)。

▼ 克隆与表达

Weinmann 等人通过数据库搜索与人类 IRX1 ( 606197 )相似的序列(2005)确定了MKX,他们将其称为 IFRX。推导的 352 个氨基酸蛋白具有 N 端二分核定位信号,后跟氨基酸 72 和 130 之间的同源结构域。将 MKX 蛋白与IRX 家族成员进行比较表明,MKX与 IRX4 ( 606199 )具有最高的相似性,并且IRX6(606196)。MKX与小鼠和斑马鱼Mkx蛋白分别具有 89% 和 69% 的序列同一性。EST 数据库分析表明MKX表达无处不在。

刘等人(2006)克隆了小鼠Mkx,他们将其称为 Irxl1。推导的 353 个氨基酸蛋白包含所有 TALE 蛋白中保守的 pro-tyr-pro (PYP) 基序,但缺乏 IRX 家族成员中保守的 Iro box 基序。原位杂交检测到 Irxl1 从胚胎第 9.5 天(20 体节阶段)开始表达,特别是在分化体节的皮肌节中。到第10天,表达从尾部延伸到前肢芽。Irxl1 在初级和次级腭发育期间的额鼻突和腭间质、发育中的内耳周围的间质中、发育中的下颌骨的离散区域以及胚胎晚期的一部分肌肉结构中高度表达。

安德森等人使用原位杂交(2006)发现Mkx在体节离散的肌发生前细胞群、中轴骨骼的浓缩软骨发生前间充质细胞、尾巴和四肢的假细胞、发育中的雄性性腺的睾丸索和后肾中转录。

▼ 基因功能

Anderson 等人使用 paraaxis (TCF15; 601010 ) 缺陷小鼠(2006)表明Mkx在皮肌切背内侧区域的表达,而不是腹外侧唇,取决于近轴表达。

▼ 基因结构

魏曼等人(2005)确定MKX基因包含 7 个外显子,跨度 73 kb。外显子 1 是非编码的。

▼ 测绘

通过基因组序列分析,Weinmann 等人(2005)将MKX基因定位到染色体 10p12.1。他们将小鼠Mkx基因定位到染色体 18A1 的一个区域,该区域与人类 10p12.1 具有同线性同源性。

刘等人(2006)指出小鼠Mkx基因图谱接近“Twirler”(Tw) 突变。

▼ 动物模型

刘等人(2006)表明小鼠Mkx基因的发育表达模式使其成为“Twirler”的良好候选基因。“Twirler”突变是一种半显性突变,在多重隐性遗传种群中自发出现(Lyon,1958)。格里菲斯等人(1996)指出杂合子表现出摇头和转圈行为,但并不聋。生存能力和生育能力是正常的,但成年人往往会变得肥胖,然后可能变得不育。外显率不完全。内耳存在形态异常,包括半规管轮廓不规则,有时导致耳石分支、减少或缺失。纯合子有唇裂和腭裂或仅有腭裂。他们在出生后24小时内死亡。

伊藤等人(2010)获得了正常孟德尔比率的Mkx -/- 小鼠。Mkx +/-和Mkx -/- 小鼠均能存活、具有生育能力且体重正常。然而,Mkx -/- 小鼠的肌腱发育不全,由于肌腱质量和肌腱纤维束尺寸减小,拉伸强度降低。对第 18.5 天Mkx -/- 胚胎的电子显微镜分析显示,与野生型相比,胶原纤维直径均较小。Mkx -/- 小鼠的跟腱和尾腱中可溶性胶原蛋白减少。跟腱和尾腱的蛋白质印迹分析显示 I 型胶原蛋白 Col1a1 ( 120150 ) 和 Col1a2 ( 120160 ) 的数量减少。实时 PCR 分析显示胶原蛋白组装因子核心蛋白聚糖 (DCN; 125255 ) 下调,I 型胶原 Scx (SCXA; 609067 )正调节因子表达增加。伊藤等人(2010)得出结论,MKX在肌腱成熟中起着至关重要的作用。

▼ 历史

格里菲斯等人(1996)指出,小鼠转基因诱导的突变 9257 (tg9257) 和自发突变“Twirler”会导致颅面和内耳畸形,并且位于小鼠 18 号染色体上共济失调基因座“ax”附近。为了绘制 tg9257 的人类同源物图谱,Griffith 等人(1996)使用来自转基因插入位点的探针来筛选人类基因组文库。对交叉杂交的人类克隆的分析鉴定出一个 3 kb 的保守序列块,该序列块似乎不包含蛋白质编码序列。基于 PCR 的体细胞杂交组分析将人类基因座分配给 18q11。从人类基因座中分离出 2 个多态性微卫星标记 D18S1001 和 D18S1002,并通过 CEPH 谱系中的连锁分析进行定位。人类 tg9257 基因座定位在人类 18q 上的着丝粒附近,并映射到小鼠 18 号染色体上保守连锁群的近端。为了评估该位点在人类颅面疾病中的作用,Griffith 等人(1996)在 11 个患有常染色体显性非综合征性唇腭裂的家族和 3 个仅患有常染色体显性腭裂的家族中测试了与 D18S1002 的连锁。他们在其中 8 个家族中观察到了强制性重组;其他家族的负 lod 分数表明他们的疾病与 18 号染色体基因座无关。格里菲斯等人(1996)指出,通过多种方法未能检测到编码序列表明保守序列块可能是调节域或作为染色体结构元件发挥作用。