追踪蛋白质颗粒复合物,亚基 2; TRAPPC2

  • SEDLIN; SEDL

HGNC 批准的基因符号:TRAPPC2

细胞遗传学位置:Xp22.2 基因组坐标(GRCh38):X:13,712,242-13,734,632(来自 NCBI)

▼ 描述

TRAPPC2 是参与细胞内囊泡转移的 TRAPP 多亚基束缚复合体的一个组成部分(Scrivens et al., 2011)。

▼ 克隆与表达

迟发性脊椎骨骺发育不良(SEDT; 313400) 基因座已通过与 Xp22 连锁定位在 DXS16 和 DXS987 之间大约 2 Mb 的间隔中。吉德恩等人(1999) 通过 2 个家族中 DXS16 和 AFMa124wc1 的关键重组事件证实了这种定位并将其细化到小于 170 kb 的间隔。通过基因组序列分析,他们在该区域鉴定出了一个新基因,并将其命名为 SEDL。SEDL 基因编码 140 个氨基酸的蛋白质 sedlin,在内质网(ER) 到高尔基体囊泡转运中具有假定的作用。Northern blot杂交和RT-PCR分析表明SEDL在组织中广泛表达,包括成纤维细胞、淋巴母细胞和胎儿软骨。通过 Northern blot 分析检测到两个转录本,其中一个约为 2。8 kb 编码 X 连锁 SEDL,另一个大约 0.75 kb 编码 19 号染色体假基因的截短转录本。后者是经过处理的假基因,其假基因的其余部分具有额外的外显子 5-prime,并由其唯一的内含子分隔开。吉德恩等人(1999) 在酵母、果蝇、秀丽隐杆线虫、小鼠和大鼠中鉴定出 SEDL 同源物。该酵母同源物被描述为称为 TRAPP(转运蛋白颗粒)的大型多蛋白复合物的成员,该复合物在 ER 至高尔基体转运囊泡与其受体室的靶向和融合中发挥作用(1999) 在酵母、果蝇、秀丽隐杆线虫、小鼠和大鼠中鉴定出 SEDL 同源物。该酵母同源物被描述为称为 TRAPP(转运蛋白颗粒)的大型多蛋白复合物的成员,该复合物在 ER 至高尔基体转运囊泡与其受体室的靶向和融合中发挥作用(1999) 在酵母、果蝇、秀丽隐杆线虫、小鼠和大鼠中鉴定出 SEDL 同源物。该酵母同源物被描述为称为 TRAPP(转运蛋白颗粒)的大型多蛋白复合物的成员,该复合物在 ER 至高尔基体转运囊泡与其受体室的靶向和融合中发挥作用。

通过 Northern blot 分析,Mumm 等人(2001) 检测到额外的 5.0 和 1.6 kb 的较小 SEDL 转录本,其中最小的可能反映了假基因。

盖茨等人(2000) 使用标记的重组哺乳动物 SEDL 蛋白在 COS-7 细胞中进行瞬时转染研究。标记的 SEDL 蛋白定位于核周结构,与中间 ER-高尔基体部分重叠。引入 SEDL FLAG 和 GFP 构建体的两个人类 SEDL 突变导致 SEDL 蛋白主要错位到细胞核,部分错位到细胞质。

▼ 基因结构

Gecz 等人(2000) 鉴定了 SEDL 基因的基因组结构。SEDL 基因包含 6 个外显子,跨越 Xp22 中约 20 kb 的基因组区域。它的 3 引物非翻译区(UTR) 中有 4 个 Alu 序​​列,5 引物 UTR 中有一个选择性剪​​接的 MER20 序列。检测到外显子 4 存在复杂的选择性剪接。Mumm 等人(2001) 证实了 SEDL 基因的结构并鉴定了缺乏外显子 2 的潜在剪接变体。

▼ 测绘

Gedeon 等人的地图(1999) 确定 SEDL 基因对应到染色体 Xp22。盖茨等人(2000) 在人类基因组中鉴定出 7 个 SEDL 假基因。

▼ 基因功能

Scrivens 等人(2011) 使用串联亲和纯化标记的 TRAPPC2 和 TRAPPC2L(610970) 鉴定来自 HEK293 细胞的纯化 TRAPP 复合物。TRAPP 复合物的各个成分的敲低导致高尔基体断裂并阻止顺行转移,这表明 TRAPP 复合物在内质网和高尔基体之间的早期转移步骤中发挥作用。凝胶过滤分析表明 TRAPP 复合物可以连接形成更大的寡聚物。

文迪蒂等人(2012) 发现 TANGO1(613455) 招募了 sedlin,一种在迟发性脊椎骨骺发育不良中存在缺陷的 TRAPP 成分,并且 sedlin 是前胶原内质网输出所必需的,而前胶原的前原纤维太大,无法装入典型的 COPII 囊泡中。Sedlin 结合并促进 SAR1(603379) 的有效循环,SAR1 是一种三磷酸鸟苷,可以收缩细胞膜,从而使新生载体生长并掺入前胶原前原纤维。TANGO1 和 sedlin 的这种联合作用维持了前胶原的内质网输出,其紊乱可能解释了 SEDT 背后的软骨形成缺陷。

▼ 分子遗传学

Gedeon 等人(1999) 在 3 个澳大利亚 SEDT 家庭受影响成员的 SEDL 基因中发现了 3 个二核苷酸缺失。所有 3 个突变都会引起移码,从而导致蛋白质截短,这引起了人们的猜测,即 SEDL 不太严重的错义突变可能具有不同的表型效应,例如仅导致早熟骨关节炎。

吉德恩等人(2001) 回顾了从不同种族人群中确定的 36 个不相关的 X 连锁 SEDT 病例中的 30 个中发现的突变谱。它使不同疾病相关突变的总数达到 21 个,并表明它们分布在整个 SEDL 基因中。4 种复发突变占 30 种突变中的 13 种(43%)。单倍型分析和患者的不同种族起源支持复发性突变。发现两名 SEDL 外显子大量缺失的患者,其中一名在儿童时期出现疼痛并发症,另一名相对没有其他症状。由于无法建立明确的基因型/表型相关性,他们得出结论,完整未改变的 SEDL 基因产物对于正常骨骼生长至关重要。

蒂勒等人(2001) 确定 SEDL 基因逃脱了 X 失活。他们报告说,在 Xp22.2 上鉴定的最接近的侧翼基因也逃脱了 X 失活。聚类支持了一个模型,其中合理的机制可以控制逃避 X 失活的基因的表达。预计 SEDL 患者的大多数突变会严重截断蛋白质产物或完全消除它。SEDL 逃脱 X 失活的观察表明,该位点的单倍体不足不足以在女性 SEDL 携带者中产生任何表型变化。尽管怀特等人(1999) 观察到老年 SEDL 携带者的细微放射学变化,Tiller 等人报告的家庭女性中没有发现过早骨关节炎的体征或症状(2001) 或 Gedeon 等人报道的那些(1999)。

克里斯蒂等人(2001) 描述了 4 个不相关的欧洲起源的迟发性脊柱骨骺发育不良亲属的 SEDL 突变。他们鉴定出 2 个无义突变和 2 个基因内缺失移码突变。无义突变发生在外显子 4 和 6 中。两个基因内缺失的大小约为 750 和 1300 至 1445 bp,涉及内含子 5 和部分外显子 6,并导致移码,导致过早终止信号。

格鲁内鲍姆等人(2001) 在一个晚发性 SED 的 4 代家庭中发现了一个错义突变(300202.0007)。格鲁内鲍姆等人(2001)表明该家族的轻度表型可能是由错义突变而不是无义突变引起的。

Fiedler 等人认为,SEDL 基因中的某些突变可能会导致类似于早期原发性骨关节炎的轻度表型(2002) 收集了 37 名男性患者(年龄 50.6 +/- 7.6 岁)的队列,这些患者患有早期终末期原发性髋部骨关节炎(26 名患者)或膝部骨关节炎(11 名患者)。具有继发性骨关节炎危险因素的病例,如先天性髋关节发育不良、类风湿性关节炎、关节创伤、肥胖或糖尿病被排除在外。据称,7 名患者是家庭中最矮的,8 名患者中,父亲(身高 158 厘米)最矮,4 名患者中,兄弟是最矮的。患者的六名父亲和一名兄弟因终末期骨关节炎需要进行关节置换。费德勒等人(2002) 检测到 SEDL 的编码序列没有突变,也没有发现多态性,表明该基因高度保守。他们的发现支持了先前不同物种之间高度同源性的结果(Gedeon 等人,2001;Gecz 等人,2000)。结果表明,SEDL 编码序列的突变并不是男性早期原发性骨关节炎的常见原因。

▼ 动物模型

Jang等人(2002) 报道了小鼠 SEDL 的 2.4 埃分辨率结构,该结构揭示了与 2 个 SNARE、Ykt6p(606209) 和 SEC22B(604029) 的 N 端调节域结构出乎意料的相似性,尽管与这些蛋白质没有序列同源性。SEDL 的相似性和异常大量暴露于溶剂的非极性残基的存在表明它通过多种蛋白质-蛋白质相互作用发挥调节和/或接头功能。张等人(2002) 指出,在导致 SEDT 的 4 个已知错义突变中,3 个对应到蛋白质内部,突变会破坏结构,第四个对应到表面,突变可能会消除与伴侣蛋白的功能相互作用。

▼ 等位基因变体(12 个选定示例):

.0001 脊柱骨骺发育不良 TARDA
TRAPPC2,2-BP DEL,53TT
在 X 连锁脊柱骨骺发育不良(SEDT;313400) 家族中,Gedeon 等人(1999)观察到 SEDL 基因外显子 3 中 53 和 54 位 TT 的二核苷酸缺失,在一串 5 个胸腺嘧啶中。

.0002 迟发性脊柱骨骺发育不良
TRAPPC2,2-BP DEL,191TG
在 X 连锁迟发性脊柱骨骺发育不良(SEDT;313400) 家族中,Gedeon 等人(1999) 报道了 SEDL 基因外显子 4 中第 191 至 192 位 TG 的二核苷酸缺失。吉德恩等人(2001)发现这是一个反复发生的突变。单倍型分析的结果和患者的不同种族起源支持突变的复发。

.0003 迟发性脊椎骨骺发育不良
TRAPPC2,2-BP DEL,157AT
在 X 连锁迟发性脊椎骨骺发育不良(SEDT;313400) 家族中,Gedeon 等人(1999) 鉴定了 SEDL 基因外显子 3 中第 157 和 158 位 AT 的缺失。

.0004 脊柱骨骺发育不良 TARDA
TRAPPC2、5-BP DEL、NT267
Whyte 等人(1999) 描述了来自阿肯色州的一位患有 X 连锁隐性迟发性脊柱骨骺发育不良(SEDT; 313400) 的 6 代亲属的临床和放射学评估。玛姆等人(2000) 通过突变分析研究了这个家族。在受影响的男性和专性携带者女性中,他们在 sedlin 基因的外显子 5 中发现了 5 bp 缺失(AAGAC)。该缺陷导致移码,导致 8 个错义氨基酸和过早终止。然后,5 bp 缺失被证明在 4 个活着的世代中与 SEDT 分离,其中包括 8 名受影响的男性和 9 名专性携带者女性。此外,在 4 名可能是 SEDT 杂合携带者的女性中发现了该缺失。

.0005 脊柱骨骺发育不良 TARDA
TRAPPC2,5-BP DEL,NT271
Gedeon 等人(2001)指出核苷酸271-275的缺失是反复出现的。单倍型分析结果和迟发性脊柱骨骺发育不良(SEDT;313400)患者的不同种族起源支持复发性突变。

.0006 脊柱骨骺发育不良 TARDA
TRAPPC2,IVS3DS,GA,+5
蒂勒等人(2001) 描述了 2 个不相关的迟发性脊椎骨骺发育不良家族中的外显子跳跃突变(SEDT; 313400):内含子 3 剪接供体位点的 IVS3+5G-A。他们使用 RT-PCR 证明,该突变导致开放解读码组的前 31 个密码子被消除。使用小鼠/人类细胞杂交体进行的 RT-PCR 实验表明,SEDL 基因逃脱了 X 失活。SEDL 基因的同源物包括 19 号染色体上转录的逆转录假基因,以及在小鼠、大鼠、果蝇、线虫和酿酒酵母中表达的基因。酵母同源物 p20 在从内质网到高尔基复合体的囊泡转运中具有假定的作用。数据表明,SEDL 突变可能会扰乱对软骨稳态很重要的细胞内途径。

.0007 脊柱骨骺发育不良 TARDA
TRAPPC2,PHE83SER
Grunebaum 等人(2001) 鉴定了一个患有迟发性脊椎骨骺发育不良(SEDT; 313400) 的 4 代家族,其原因是 SEDL 基因外显子 5 中核苷酸 248 处的 T 至 C 取代,导致氨基酸 83(p83) 处的苯丙氨酸被丝氨酸残基取代。该家族的表型较温和,Grunebaum 等人(2001)推测这可能是由于该家族中存在错义突变而不是无义突变。

.0008 脊柱骨骺发育不良 TARDA
TRAPPC2,GLN131TER
在一名患有迟发性脊柱骨骺发育不良(SEDT;313400) 的 14 岁日本男孩中,Takahashi 等人(2002) 鉴定了 SEDL 基因中 391C-T 转换的纯合性,导致 gln131(CAG) 到 ter(TAG)(Q131X) 取代。母亲的突变是杂合的。3代中有5名受影响的男性通过女性携带者相连。

.0009 脊柱骨骺发育不良 TARDA
TRAPPC2,SER110TER
Shi 等人在一名患有迟发性脊柱骨骺发育不良(SEDT; 313400) 的 16 岁台湾男孩中,是其家庭中唯一受影响的个体(2002) 在 SEDL 基因的外显子 6 中发现了 329C-A 颠换,导致密码子 329(S329X) 处的 TCA(ser) 变为 TAA(ter)。作者表示,“根据家族史”,4名男孩和一名母亲的叔叔具有SEDT的临床特征。没有提供临床细节。

.0010 脊柱骨骺发育不良 TARDA
TRAPPC2、IVS4、TC、+4
在一个意大利家庭中,有 2 个兄弟患有不同程度的 SEDT(313400),并伴有青春期延迟作为相关发现,Shaw 等人(2003) 在 SEDL 基因的内含子 4 的罕见的、非规范的 5-prime 剪接位点中发现了一个突变:IVS4+4T-C。RT-PCR 分析表明,该突变导致外显子 5 发生选择性剪接,从而包含外显子 4b 序列。这产生了一种改变的、截短的 SEDL 蛋白。

.0011 脊柱骨骺发育不良 TARDA
TRAPPC2,1-BP DEL,613A
在一个患有迟发性脊柱骨骺发育不良的德系犹太人家庭中(SEDT;313400),Bar-Yosef 等人(2004) 鉴定出 SEDL 基因外显子 6 中第 613 位(613delA) 核苷酸 A 的缺失,导致 140 个密码子长的蛋白质的第 139 号密码子被截短。作者指出,该突变还预测了 val130 到 phe 的替换,这可能会干扰蛋白质的正确折叠。巴-约瑟夫等人(2004) 指出,这是犹太家庭中首次报道 SEDL 突变。

.0012 迟发性脊柱骨骺发育不良
TRAPPC2,3-BP DEL,AAT
一名土耳其男性,其特征提示迟发性脊柱骨骺发育不良(SEDT;313400) 及其未受影响的母亲 Davis 等人(2014) 通过外显子组测序发现 TRAPPC2 基因 c.341-(11_9)delAAT 内含子 4 中存在 3 bp 缺失。对患者细胞裂解物的 RT-PCR 分析显示 2 个异常剪接信号。Sanger 测序显示 c.341-(11_9)delAAT 导致外显子 5 跳跃。作者得出的结论是,该突变破坏了 sedlin 的功能。