间隙连接蛋白,γ-3; GJC3

  • 连接蛋白 30.2;CX30.2
  • 连接蛋白 31.3;CX31.3
  • 连接蛋白 29;CX29
  • 间隙连接蛋白,ε-1,前;GJE1,前

HGNC 批准的基因符号:GJC3

细胞遗传学位置:7q22.1 基因组坐标(GRCh38):7:99,923,265-99,929,619(来自 NCBI)

▼ 描述

连接蛋白,例如 GJC3,参与间隙连接的形成,间隙连接是直接连接接触细胞的细胞质的细胞间导管。每个间隙连接通道由 2 个半通道对接形成,每个半通道包含 6 个连接蛋白亚基(Sohl et al., 2003)。

▼ 克隆与表达

阿尔特沃格特等人(2002) 克隆了 GJC3 的小鼠直系同源物 Cx29,并通过数据库分析鉴定了人类 GJC3,他们将其称为 CX31.3。推导的小鼠和人类蛋白质分别含有 258 和 279 个氨基酸。它们具有 61% 的氨基酸同一性,并且人类蛋白相对于小鼠 Cx29 具有 C 端延伸。Northern 印迹分析检测到 Cx29 在小鼠坐骨神经中表达最高,在大脑和脊髓中表达较低。发育中的中枢神经系统中 Cx29 mRNA 的表达与其他髓磷脂相关 mRNA 的表达平行,包括 Cx32(GJB1;304040)。免疫组织化学分析显示,Cx29 在小髓鞘的节间和节旁区域表达,而 Cx32 仅限于大髓鞘纤维。在周围神经系统中,Cx29 的表达先于 Cx32 的表达,并在成年期下降至低于 Cx32 的水平。在成人坐骨神经中,Cx29 主要定位于髓鞘、旁节、旁节旁和内中轴的最内部。Cx29 与 Kv1.2(KCNA2; 176262) 共定位于轴突膜中。在切口中检测到 Cx29 和 Cx32。

通过数据库分析和人类基因组 DNA 的 PCR,Sohl 等人(2003) 克隆了 GJC3,他们将其称为 CX30.2。Northern 印迹分析检测到一个主要的 1.9 kb 转录物,该转录物主要在骨骼肌、肝脏和心脏中表达,在肾脏中表达较弱。1.6-kb 转录本在胰腺中弱表达。大脑中未检测到 CX30.2 表达。

Yang等人通过对小鼠和大鼠组织进行RT-PCR和免疫组织化学分析(2005)发现Cx29在耳蜗神经元、螺旋缘、螺旋韧带、柯蒂氏器、血管纹和侧壁中表达。在螺旋韧带和螺旋缘中检测到的 Cx29 mRNA 高于整个耳蜗或耳蜗其他部分。

Tang 等人使用蛋白质印迹和免疫组织化学分析(2006) 发现 Cx29 在小鼠耳蜗听觉神经髓鞘化的雪旺细胞中强烈且专门表达。

通过 RT-PCR,Hong 等人(2010)从人神经胶质瘤细胞中克隆了 GJC3。推导的 279 个氨基酸的蛋白质具有 4 个跨膜结构域、1 个细胞质环、2 个细胞外环以及细胞质 N 和 C 末端。转染的 HeLa 细胞在质膜上表达表位标记的 GJC3,作为相邻细胞之间接触点的小斑块。

▼ 基因结构

Yang 等人(2005)指出GJC3基因包含2个外显子。

▼ 测绘

杨等人(2005) 指出 GJC3 基因对应到染色体 7q22.1。

▼ 基因功能

Altevogt 等人(2002)发现小鼠Cx29在小鼠神经母细胞瘤细胞中单独表达时不诱导细胞间电导,但当与Cx32共表达时它参与活性通道的形成。

▼ 动物模型

唐等人(2006) 指出,小鼠的听力敏感性在出生后 3 周时完全发展到成人水平。他们发现 Cx29 -/- 小鼠的听力敏感性发育迟缓,并且表型显示出约 50% 的外显率。从超微结构上看,Cx29 -/- 小鼠表现出对噪声损伤的敏感性升高,螺旋神经节神经元体出现脱髓鞘和空泡化。Cx29 -/- 听觉神经纤维显得正常。唐等人(2006) 得出结论,CX29 在螺旋神经节细胞体的髓鞘形成中具有独特的作用。

▼ 命名法

尽管GJC3 以前被命名为GJE1,并且在文献中被称为GJE1(例如,Yang 等人,2005),但GJE1 现在指的是一个不同的基因,不应与GJC3 混淆。GJC3 基因位于人类染色体 7q22.1 上,与别名 CX31.3、CX30.2 和 CX29 相关。桑塔格等人(2009) 表明,与别名 CX23 相关的 GJE1 在所有灵长类动物基因组中均已失活,因此是一个假基因。Gje1 似乎在小鼠和斑马鱼中发挥作用。在人类中,GJE1 假基因位于染色体 6q24.1 上,与 VTA1 基因(610902) 重叠(Scott, 2014)。

▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):

.0001 意义不明的变异体
GJC3、GLU269ASP
该变异体被归类为意义不明的变异体,因为其对非综合征性听力损失的影响尚未得到证实。

Yang 等人在 260 名无亲属关系的台湾非综合征性听力损失患者中,有 2 名患者进行了研究(2007) 鉴定了 GJC3 基因中的杂合 807A-T 颠换,导致 C 端结构域中的 glu269 到 asp(E269D) 取代。在 120 个对照中未发现该变体。杨等人(2007) 假设该变异可能导致这些患者的听力损失,但指出它可能代表一种罕见或不常见的多态性。作者表示,GJC3 变异本身可能不会导致听力损失,但可能与其他基因相互作用导致表型。

洪等人(2010) 指出 E269D 取代发生在 C 端胞质结构域的适度保守的残基中。在 HeLa 细胞中,野生型蛋白定位于质膜,而变异型 E269D 蛋白保留在内质网中,表明存在转移缺陷。当与野生型蛋白共表达时,突变型 E269D 蛋白表现出显性失活效应,导致间隙连接形成受损。然而,E269D蛋白在ER中的积累并没有引发细胞凋亡。