真核翻译起始因子 4A,异构体 3; EIF4A3

  • 死亡/H BOX 48;DDX48
  • NUK34
  • 核基质蛋白 265;NMP265
  • KIAA0111

HGNC 批准的基因符号:EIF4A3

细胞遗传学位置:17q25.3 基因组坐标(GRCh38):17:80,134,368-80,147,127(来自 NCBI)

▼ 描述

DDX48 是外显子连接复合物(EJC) 的一个组成部分,它通过剪接在 mRNA 的外显子-外显子连接处组装。EJC 蛋白在剪接后事件中发挥作用,包括 mRNA 输出、细胞质定位和无义介导的衰变(Chan et al., 2004)。

▼ 克隆和表达

通过对从大小分级的未成熟骨髓细胞系 cDNA 文库中获得的克隆进行测序,Nagase 等人(1995) 克隆了 DDX48,他们将其命名为 KIAA0111。推导的蛋白质含有411个氨基酸。Northern 印迹分析检测到所有检查的组织和细胞系中 DDX48 的表达。最高表达在心脏、脑、胎盘、肺、肝脏、骨骼肌、肾脏和胸腺中,最低表达在外周血白细胞中。

霍尔兹曼等人(2000) 从各种人体组织和细胞中分离的核基质蛋白中纯化了 DDX48,他们将其称为 NMP265。二维电泳显示该蛋白的表观分子量为47 kD。推导的蛋白质包含 8 个 DEAD框 基序,对应于 ATP 依赖性 RNA 解旋酶的基序。DDX48 与 EIF4A1(602641) 具有 66% 的氨基酸同一性,与 EIF4A2(601102) 具有 71% 的氨基酸同一性,尽管 3 种蛋白质的 N 末端不同。DDX48 与其啮齿动物、青蛙、线虫和酵母同源物具有 61% 至 96% 的氨基酸同一性。Northern blot 分析在 3 个人类细胞系中检测到约 1.7 kb 的 mRNA。RNA 斑点印迹分析检测到所有成人和胎儿组织中的表达。免疫荧光和共聚焦显微镜优先在核仁周围位点以点状核染色模式检测到荧光标记的 DDX48。突变分析表明DDX48的N端23个氨基酸参与核定位。

▼ 基因结构

为了表征 EIF4A3 基因富含 CG 的 5 引物非翻译区(UTR),Favaro 等人(2014) 对来自 70 个不相关的巴西对照的 140 个等位基因进行了测序,发现了多种等位基因模式,这些模式的大小和基序的组织各不相同,其中包含 18 或 20 个核苷酸。存在 3 个基序,包括作者指定为 CACA-20-nt 的 20 个核苷酸基序;18 个核苷酸基序,称为 CA-18-nt;另一个 20 核苷酸基序与第一个基序相同,除了 A 到 G 的取代,称为 CGCA-20-nt。对照中最普遍的模式(97%) 涉及总共 5 至 12 个重复,其中由初始 CACA-20-nt 重复 2 至 9 次组成,随后是 1 个 CA-18-nt、另一个 CACA-20-nt 和 1 个最终 CA-18-nt,在第一个 ATG 上游结束 43 个碱基。

▼ 测绘

通过检查人类-啮齿动物杂交细胞系,Nagase 等人(1995) 将 DDX48 基因定位到 17 号染色体。

▼ 基因功能

Chan 等人(2004)表明EIF4A3是EJC的一个组成部分。EIF4A3 优先与核 EJC 复合体蛋白 MAGOH(602603) 和 Y14(605313) 相关,并且它通过与 TAP(602647) 和 ALY(604171) 的相互作用间接与这些成分相互作用。此外,EIF4A3(而不是 EIF4A1 或 EIF4A2)优先与剪接的 mRNA 相关。EIF4A3 不结合无内含子 mRNA。体外剪接和作图实验证明 EIF4A3 在 EJC 处结合 mRNA。陈等人(2004) 得出结论,EIF4A3 对 mRNA 的翻译具有剪接依赖性影响。

Kittler 等人使用核糖核酸内切酶制备的短干扰 RNA(esiRNA) 文库(2004) 鉴定了细胞分裂所需的 37 个基因,其中之一是 DDX48。这 37 个基因包括几个剪接因子,敲低这些剪接因子会产生有丝分裂纺锤体缺陷。此外,还发现一种假定的核输出终止子可以在敲除后加速细胞增殖和有丝分裂进展。

▼ 分子遗传学

Favaro 等人在来自 17 个巴西家族的 20 名受影响个体中发现了 Robin 序列、下颌裂和肢体异常(Richieri-Costa-Pereira 综合征,或 RCPS;268305),对应到染色体 17q25.3(2014) 分析了候选基因 EIF4A3,并鉴定了 17 名患者中扩展的 16 重复等位基因(608546.0001) 的纯合性,以及其中 3 名患者中 16 重复等位基因和 15 重复等位基因(608546.0002) 的复合杂合性。对另外 5 名巴西 RCPS 患者的分析确定了其中 4 名患者的 16 重复等位基因纯合性;第五位患者是 14 次重复扩展等位基因(608546.0003) 和错义突变(D270G; 608546.0004) 的复合杂合子。未受影响的家庭成员要么缺乏扩展的等位基因,要么是 16 重复等位基因的杂合子;在 520 个巴西对照中没有发现扩展的等位基因,这些对照只有 3 到 12 个重复。转录本分析显示没有剪接改变的证据,但患者细胞中的 EIF4A3 转录本丰度比对照细胞低 30% 至 40%。

▼ 动物模型

Favaro 等人(2014) 生成了 Eif4a3 缺陷的斑马鱼,并观察到颅面软骨发育不良、骨骼改变和下颌裂开。此外,变形体显示第三至第六咽弓发育不全。

▼ 等位基因变异体(4 个选定示例):.

0001 具有下颌裂和四肢异常的罗宾序列
EIF4A3,16 次重复扩展
Favaro 等人在来自 18 个巴西家庭的 21 名受影响个体中发现了 Robin 序列、下颌裂和肢体异常(RCPS; 268305)(2014) 鉴定了 EIF4A3 基因的扩展 16 重复等位基因的纯合性,该等位基因由初始 CACA-20-nt 基序、随后 13 个重复的 CGCA-20-nt、1 个 CACA-20-nt 和 1 个最终 CA-18-nt 基序组成。Favaro 等人在另外 3 名巴西患者中,其中包括 1 名纯合子患者的远房表亲(2014) 鉴定了 16 重复等位基因和 15 重复等位基因(608546.0002) 的复合杂合性,该等位基因与 16 重复等位基因相同,只是少了 1 个 CGCA-20-nt 重复。未受影响的家庭成员要么缺乏扩展的等位基因,要么是 16 重复等位基因的杂合子;在 520 个巴西对照中没有发现扩展的等位基因,这些对照只有 3 到 12 个重复。转录本分析显示没有剪接改变的证据,但患者细胞中的 EIF4A3 转录本丰度比对照细胞低 30% 至 40%。除 1 名患者外,所有患者均已报道过(Richieri-Costa 和 Pereira,1992 年;Richieri-Costa 和 Pereira,1993 年;Taith 和 Bento-Goncalves,1996 年;Guion-Almeida 和 Richieri-Costa,1998 年;Taith 和 Bento-Goncalves,2003 年;Favaro 等人,2011 年;Souza 等人,2 011;Raskin 等人,2013),并且单倍型分析与扩展的 15 和 16 重复等位基因的共同起源一致。法瓦罗等人(2014) 指出,3 名复合杂合子患者的表型与纯合子的表型非常相似。除 1 名患者外,所有患者均已报道过(Richieri-Costa 和 Pereira,1992 年;Richieri-Costa 和 Pereira,1993 年;Taith 和 Bento-Goncalves,1996 年;Guion-Almeida 和 Richieri-Costa,1998 年;Taith 和 Bento-Goncalves,2003 年;Favaro 等人,2011 年;Souza 等人,2 011;Raskin 等人,2013),并且单倍型分析与扩展的 15 和 16 重复等位基因的共同起源一致。法瓦罗等人(2014) 指出,3 名复合杂合子患者的表型与纯合子的表型非常相似。除 1 名患者外,所有患者均已报道过(Richieri-Costa 和 Pereira,1992 年;Richieri-Costa 和 Pereira,1993 年;Taith 和 Bento-Goncalves,1996 年;Guion-Almeida 和 Richieri-Costa,1998 年;Taith 和 Bento-Goncalves,2003 年;Favaro 等人,2011 年;Souza 等人,2 011;Raskin 等人,2013),并且单倍型分析与扩展的 15 和 16 重复等位基因的共同起源一致。法瓦罗等人(2014) 指出,3 名复合杂合子患者的表型与纯合子的表型非常相似。单倍型分析与扩展的 15 和 16 重复等位基因的共同起源一致。法瓦罗等人(2014) 指出,3 名复合杂合子患者的表型与纯合子的表型非常相似。单倍型分析与扩展的 15 和 16 重复等位基因的共同起源一致。法瓦罗等人(2014) 指出,3 名复合杂合子患者的表型与纯合子的表型非常相似。

.0002 具有下颌裂和肢体异常的 Robin 序列
EIF4A3,15 次重复扩展
用于讨论 Favaro 等人在 Robin 序列、下颌裂和肢体异常(RCPS;268305) 患者中以复合杂合状态发现的 EIF4A3 基因的 15 次重复扩展(2014),参见 608546.0001。

.0003 下颌裂和四肢异常的知更鸟序列
EIF4A3,14 次重复扩张
Favaro 等人在一名患有小颌畸形、喉异常、桡骨和胫骨异常(RCPS; 268305) 的巴西男性中进行了研究(2014) 鉴定了 EIF4A3 基因的扩展 14 重复等位基因的复合杂合性,该等位基因由 2 个初始 CACA-20-nt 基序组成,随后是 10 个 CGCA-20-nt、1 个 CACA-20-nt 和 1 个最终 CA-18-nt 基序重复,以及外显子 8 中的 c.809A-G 转变,导致 asp270 到 gly(D270 G) C 端解旋酶 RecA2 结构域(608546.0004) 内高度保守残基的取代。与 EIF4A3 16 重复等位基因纯合子(608546.0001) 或 16 重复等位基因和 15 重复等位基因复合杂合子(608546.0002) 的患者相比,该患者表现出较温和的表型,并且下颌骨融合。

.0004 ROBIN 序列伴有下颌裂和肢体异常
EIF4A3、ASP270GLY
用于讨论 EIF4A3 基因中的 asp270 到 gly(D270G) 突变,该突变在 Favaro 的小颌、喉部异常以及桡骨和胫骨异常(RCPS; 268305) 患者中以复合杂合状态发现等人(2014),参见 608546.0003。