前 mRNA 加工因子 4; PRPF4

  • 前体 mRNA 加工因子 4,酿酒酵母,同源物;PRP4
    -HPRP4

HGNC 批准的基因符号:PRPF4

细胞遗传学位置:9q32 基因组坐标(GRCh38):9:113,275,657-113,292,904(来自 NCBI)

▼ 描述

从核前 mRNA 中去除内含子发生在称为剪接体的复合物上,该复合物由 4 个小的核糖核蛋白(snRNP) 颗粒和数量不定的瞬时相关剪接因子组成。PRPF4 是与 U4 和 U6 snRNP 相关的几种蛋白质之一(Gonzalez-Santos 等,2002)。

▼ 克隆和表达

Lauber 等人通过使用从 HeLa 细胞核提取物纯化的 PRPF4 肽序列设计的简并寡核苷酸筛选 HeLa 细胞 cDNA 文库,然后使用 5-prime RACE(1997)分离出编码PRPF4的全长cDNA。推导的 521 个氨基酸蛋白质的计算分子量约为 58.5 kD。通过Western blot分析,PRPF4的表观分子质量约为55 kD。PRPF4 包含 7 个 WD 重复序列,覆盖蛋白质的整个 C 端部分。这些重复预计会形成 7 倍 β 螺旋桨,就像在异源三聚体 G 蛋白的 β 亚基中发现的那样(参见 139380)。

霍洛维茨等人(1997)还克隆了PRPF4。他们确定 PRPF4 编码 522 个氨基酸的蛋白质,并且内源蛋白质的分子量约为 60 kD。

Wang等人使用酵母Prp4搜索序列数据库,然后进行PCR和cDNA文库筛选(1997)克隆了PRPF4。推导的蛋白质含有520个氨基酸。

陈等人(2014)评估了小鼠组织组中 Prpf4 的表达模式,并观察了所有组织中的表达,包括肺、肾、脑、脾、心脏和肝脏,以及神经视网膜和视网膜色素上皮细胞。

FISH、Heng 等人绘制的图谱(1998) 将 PRPF4 基因定位到染色体 9q31-q33。

▼ 基因功能

Lauber 等人(1997)和王等人(1997) 证实了 U4/U6-U5 tri-snRNP 中存在 PRPF4,并发现 PRPF4 与 U4/U6 snRNP 关联更紧密。王等人(1997) 确定大肠杆菌中产生的重组 HPRP3(607301) 与 HeLa 细胞核提取物中的 HPRP4 直接相互作用。

冈萨雷斯-桑托斯等人(2002) 确定 HPRP4 结合需要 HPRP3 的中心区域,而不是 N 或 C 末端。他们假设 HPRP3 可能会招募 HPRP4 进行 U4/U6 snRNP 组装。

▼ 分子遗传学

在一个患有色素性视网膜炎(RP70; 615922) 的 3 代中国家庭和一名无关的中国散发性 RP 患者中,Chen 等人(2014) 分别鉴定了 PRPF4 基因中错义突变(P315L; 607795.0001) 和 18 bp 缺失(607795.0002) 的杂合性。这些突变在每个家族中随疾病而分离,但在对照或 SNP 数据库中并未发现。功能分析表明,错义突变上调 PRPF4 以及其他 tri-snRNP 成分的表达,而缺失则下调 PRPF4 的启动子活性。

▼ 动物模型

陈等人(2014)在斑马鱼中过度表达prpf4 C944U(对应于人类PRPF4 P315L),并在受精后4天观察到全身畸形,包括畸形的大脑、短躯干、心源性水肿和弯曲的体轴。尽管眼睛大小正常,但光感受器结构以及内节和外节被严重破坏,免疫染色显示注射prpf4 C944U的斑马鱼视紫红质的反应性降低。此外,几个重要的视网膜转录本的表达水平降低,包括 opn1lw(300822)、gnat2(139340)、rs1(300839)、snrpg(603542)、prph2b(参见 179605)、gnb3(139130) 和 rho(180380)。相比之下,突变斑马鱼中各种剪接因子的 mRNA 水平上调。在直系同源 prpf4 基因被沉默的吗啡斑马鱼中,

▼ 等位基因变异体(2 个选定示例):.

0001 色素性视网膜炎 70
PRPF4、PRO315LEU
Chen 等人在患有视网膜色素变性(RP70; 615922) 的第 3 代中国家庭的受影响成员中(2014) 鉴定了 PRPF4 基因外显子 10 中 c.944C-T 转变的杂合性,导致在 PRPF4 7 个重复叶片中的第二个叶片中的高度保守残基处发生 pro315 到 leu(P315L) 的取代。在未受影响的家庭成员、400 个不相关的对照或 SNP 数据库中均未发现该突变。对培养的患者成纤维细胞的定量 PCR 分析显示,与未受影响的家庭成员的成纤维细胞相比,PRPF4 表达上调 2.83 倍。野生型和突变型等位基因均上调,表明补偿反应,并且还观察到其他 tri-snRNP 成分的表达水平增加,包括 PRPF3(607301)、PRPF6(613979)、PRPF8(607300)、PRPF31(606419)、EFTUD2(603892) 和 SART1(605941)。此外,非 snRNP 因子 SC35(SRSF2;600813) 显着增加,在共焦显微镜下显示出弥散图案,而不是野生型中看到的明显斑点图案。斑马鱼中 P315L 突变体的过度表达引发了主要影响视网膜的系统性畸形,导致光感受器和内节和外节的破坏,以及视紫红质反应性的降低(180380)。

.0002 视网膜色素变性 70
PRPF4, 18-BP DEL, NT-114
在一名患有视网膜色素变性(RP70; 615922) 的 53 岁中国男性中,Chen 等人(2014) 鉴定了 PRPF4 基因 5-prime UTR 中 18-bp 缺失(c.-114_-97del) 的杂合性。在他未受影响的儿子、400 个不相关的对照或 SNP 数据库中均未发现该突变。ARPE19 和 293T 细胞中缺失的荧光素酶检测显示,与野生型 PRPF4 相比,启动子活性分别降低了 66% 和 75%。与对照组相比,患者血细胞中 PRPF4 的表达降低了约 93%。