用于激活 T 细胞的接头; LAT

HGNC 批准的基因符号:LAT

细胞遗传学定位:16p11.2 基因组坐标(GRCh38):16:28,984,802-28,990,783(来自 NCBI)

▼ 描述

LAT 基因编码一种跨膜衔接分子,该分子作为对 T 细胞受体(TCR) 信号传导至关重要的连接蛋白,通过充当支架蛋白,通过酶激活和第二信使将 TCR 与下游信号传导途径偶联(Keller 等人,2016 年和 Bacchelli 等人,2017 年总结)。

▼ 克隆和表达

T 细胞抗原受体(TCR) 触发复杂的生化事件级联,从而增强基因转录、细胞增殖和分化。与 TCR 耦合的最早的信号事件是几种蛋白酪氨酸激酶(PTK) 的激活。张等人(1998) 克隆了编码高度酪氨酸磷酸化的 36-至 38-kD 蛋白质的 cDNA,该蛋白质可能作为 PTK 下游分子发挥重要作用。推导的 233 个氨基酸序列鉴定出含有多个潜在酪氨酸磷酸化位点的整合膜蛋白。张等人(1998) 将这种蛋白命名为 LAT(T 细胞激活连接子)。

▼ 基因结构

Windpassinger 等人(2002) 确定 LAT 基因包含 11 个外显子,跨度为 5.7 kb。

FISH、Windpassinger 等人绘制的地图(2002) 将 LAT 基因定位到染色体 16p11.2。

▼ 基因功能

张等人(1998) 表明 LAT 被 ZAP-70/Syk(600085) 蛋白酪氨酸激酶磷酸化,导致多种信号分子的募集。其功能通过缺乏关键酪氨酸残基的突变体过度表达后抑制 T 细胞活化得到证实。

泽达等人(2002) 表明,用多不饱和脂肪酸(PUFA) 处理人 T 淋巴细胞会通过阻断 LAT 和 PLCG1 的酪氨酸磷酸化来干扰信号转导(172420)。PUFA 处理导致 LAT 和其他信号蛋白从脂筏中移位,并且 LAT 保留在脂筏中恢复了 PUFA 处理的 T 细胞系中的 PLCG1 信号传导。泽达等人(2002) 得出结论,LAT 从脂筏上的置换是 PUFA 抑制 T 细胞信号传导的一种机制,并且 LAT 在脂筏中的定位对于 T 细胞激活至关重要。

Hundt 等人使用免疫沉淀和免疫印迹分析(2006) 表明,在用抗 Cd3(参见 186740)/Cd28(186760)重新刺激后,无反应性小鼠 T 细胞中的 Lat 被低磷酸化。Lat 上游的信号转导事件,例如 Cd3z(CD247;186780) 和 Zap70 的磷酸化,并未受损,而下游信号转导事件,例如 Lat 与 p85 的关联(参见 PIK3R1;171833)则减少。由于 Lat 棕榈酰化缺陷,无能 T 细胞中 Lat 向免疫突触的募集及其在耐去污剂膜中的定位也减少。亨特等人(2006) 提出通过翻译后棕榈酰化调节免疫突触和耐去污剂膜中 LAT 的量有助于诱导 T 细胞无反应性。

▼ 分子遗传学

Keller 等人发现,在 3 名近亲阿拉伯父母所生的同胞中,患有免疫缺陷 52(IMD52;617514),表现为免疫缺陷和自身免疫性疾病(2016) 在 LAT 基因(602354.0001) 的外显子 5 中发现了一个纯合截断突变,导致蛋白质具有完整的细胞外和跨膜区域,但细胞内区域缩短,消除了几个主要的磷酸化位点。该突变是通过外显子组分析发现的,并通过桑格测序证实。转染突变的细胞的蛋白质印迹分析显示存在截短的蛋白质。体外功能研究表明,突变蛋白失去了一些 LAT 信号传导特性,包括一些下游蛋白的磷酸化、钙动员以及刺激后 CD69(107273) 的上调。然而,

Bacchelli 等人在一个患有 IMD52 的巴基斯坦高度近亲家庭的 5 名成员中表现为严重的联合免疫缺陷(2017) 在 LAT 基因(602354.0002) 的外显子 1 中发现了纯合移码突变。该突变是通过单倍型分析和纯合性作图以及候选基因测序发现的,与该家族中的疾病分离。患者淋巴细胞的蛋白质印迹分析显示没有 LAT 蛋白,这与蛋白完全丢失一致。转染该突变的 TCR 信号细胞的体外功能表达研究显示下游信号传导被破坏,包括 CD69 上调失败和刺激后钙流诱导的缺失,以及下游酪氨酸磷酸化的缺失,这可以通过野生型 LAT 的表达来挽救。

▼ 动物模型

通过有针对性的破坏,Zhang 等人(1999) 产生了 Lat 缺陷小鼠。与缺乏其他衔接蛋白(例如 Slp76(601603) 或 Syk)的小鼠相比,看起来健康的 Lat 缺陷小鼠没有表现出出血性疾病,也没有血小板缺陷。同样,自然杀伤(NK) 细胞活性正常,B 细胞水平正常。然而,正如在其他缺乏淋巴细胞信号分子的小鼠中观察到的,成熟的α/β和γ/δ T细胞不存在,胸腺很小,与Rag2(179616)缺陷小鼠的胸腺相当,并且胸腺细胞发育在CD4(186940)/CD8的CD25(147730)阳性/CD44(107269)阴性阶段停滞(见186) 910) 双阴性人群。与 Rag2 缺陷小鼠相比,注射抗CD3抗体未能诱导胸腺细胞增殖或从双阴性阶段发展为双阳性阶段。张等人(1999) 得出结论,在发育反应中,LAT 对于将 TCR 前表面复合物与细胞内信号传导途径偶联至关重要。然而,作者警告说,鉴于 NK 细胞和 T 细胞中都有 LAT 表达,并且这两个物种的信号传导途径可能不同,因此不要将正常 NK 细胞活性从小鼠外推到人类。

阿瓜多等人(2002) 生成了 tyr136-to-phe(Y136F) 突变纯合的小鼠(tyr136 是人类 tyr132 的小鼠等效物)。尽管出生时正常,但这些小鼠的脾脏和淋巴结开始增大,到 7 周龄时,它们的细胞数量是野生型小鼠的五倍。另一方面,胸腺中的细胞只有野生型小鼠的 10%,并且双阳性 CD4 阳性/CD8 阳性细胞的数量逐渐减少。双阴性和 γ/δ T 细胞群正常,表明 Y136F 导致 α/β T 细胞发育严重但部分受损。细胞因子表达分析揭示了高水平的 Th2 型细胞因子(例如 IL4;147780),甚至在激活之前即可检测到,而野生型细胞在激活后表达γ-干扰素(IFNG;147570),并且仅在IL4存在下长时间抗原刺激后才能极化为Th2细胞因子的产生。Th2 细胞因子表达伴随着高水平的嗜酸性粒细胞、B 细胞、血清 IgG1 和 IgE、以及 kappa(IGKC; 147200) 和 lambda(IGLC; 147220) 轻链,所有这些都很可能是继发于高频率 Th2 效应细胞的存在。阿瓜多等人(2002) 提出 Y136F 激活在 T 细胞发育过程中占主导地位的正反馈环路和在 CD4 T 细胞中活跃的负反馈环路,从而以某种方式导致 Th2 分化。他们还指出,Y136F 突变小鼠的表型与缺乏 Nfatc2(600490) 和 Nfatc3(602698) 转录因子的小鼠的表型相似。B 细胞、血清 IgG1 和 IgE、kappa(IGKC; 147200) 和 lambda(IGLC; 147220) 轻链,所有这些都很可能是继发于高频率 Th2 效应细胞的存在。阿瓜多等人(2002) 提出 Y136F 激活在 T 细胞发育过程中占主导地位的正反馈环路和在 CD4 T 细胞中活跃的负反馈环路,从而以某种方式导致 Th2 分化。他们还指出,Y136F 突变小鼠的表型与缺乏 Nfatc2(600490) 和 Nfatc3(602698) 转录因子的小鼠的表型相似。B 细胞、血清 IgG1 和 IgE、kappa(IGKC; 147200) 和 lambda(IGLC; 147220) 轻链,所有这些都很可能是继发于高频率 Th2 效应细胞的存在。阿瓜多等人(2002) 提出 Y136F 激活在 T 细胞发育过程中占主导地位的正反馈环路和在 CD4 T 细胞中活跃的负反馈环路,从而以某种方式导致 Th2 分化。他们还指出,Y136F 突变小鼠的表型与缺乏 Nfatc2(600490) 和 Nfatc3(602698) 转录因子的小鼠的表型相似(2002) 提出 Y136F 激活在 T 细胞发育过程中占主导地位的正反馈环路和在 CD4 T 细胞中活跃的负反馈环路,从而以某种方式导致 Th2 分化。他们还指出,Y136F 突变小鼠的表型与缺乏 Nfatc2(600490) 和 Nfatc3(602698) 转录因子的小鼠的表型相似(2002) 提出 Y136F 激活在 T 细胞发育过程中占主导地位的正反馈环路和在 CD4 T 细胞中活跃的负反馈环路,从而以某种方式导致 Th2 分化。他们还指出,Y136F 突变小鼠的表型与缺乏 Nfatc2(600490) 和 Nfatc3(602698) 转录因子的小鼠的表型相似。

索默斯等人(2002) 还对带有 Y136F 突变的小鼠进行了表征。他们的结果证实了 T 细胞成熟的早期受阻以及随后的多克隆淋巴增殖性疾病,并可能出现自身免疫性疾病的迹象。TCR 诱导的 Plcg1、Nfatc1(600489) 和 Nfatc2 激活;钙流入;IL2(147680) 生产;突变小鼠的 T 细胞中的细胞死亡减少或消除。索默斯等人(2002) 得出结论认为 PLCG1-钙信号通路在早期 T 细胞发育中具有重要作用。

努涅斯-克鲁兹等人(2003) 培育出 Lat 的 3 个 C 末端酪氨酸残基(tyr175、tyr195 和 tyr235)被苯丙氨酸取代的小鼠。这些小鼠的 α-β T 细胞发育受阻,γ-δ T 细胞发育部分受损。老年小鼠肿大的脾脏和淋巴结中 γ-δ 细胞的积累长期产生大量 Th2 细胞因子,诱导分泌 IgE 和 IgG1 的浆细胞成熟。努涅斯-克鲁兹等人(2003) 得出结论,LAT 是 T 细胞稳态和终末分化的重要调节剂。

明格诺等人(2009) 培育了具有 Lat Y136F 突变杂合 T 细胞的小鼠,并发现 1 个野生型 Lat 分子足以实现正常功能。然而,野生型等位基因的耗尽引发了 Th2 淋巴细胞增殖性疾病,类似于 Lat Y136F 纯合小鼠中观察到的免疫病理学。这种病理转变需要 MHC II 类和 Cd28。Lat 缺陷的外周 T 细胞的产生也会导致 Th2 淋巴细胞增殖性疾病,表明 Lat 孤立的 TCR 信号参与了病理转化。明格诺等人(2009) 得出结论,LAT 是参与 T 细胞触发的模块的关键负调节因子。

▼ 等位基因变体(2 个选定示例):.

0001 免疫缺陷 52
LAT、2-BP DEL、268GG
Keller 等人在 3 名同胞中,由近亲阿拉伯父母所生,患有免疫缺陷 52(IMD52;617514)(2016) 在 LAT 基因的外显子 5 中发现了纯合 2-bp 缺失(c.268_269delGG, NM_001014987.1),导致移码和提前终止。预计截短的蛋白质具有完整的细胞外和跨膜区域,但缩短的细胞内区域消除了几个主要的磷酸化位点。该突变是通过外显子组分析发现并经桑格测序证实的,与该家族中的疾病分离,并且在 ExAC 数据库中未发现。转染突变的细胞的蛋白质印迹分析显示存在截短的蛋白质。体外功能研究表明,突变蛋白失去了一些 LAT 信号传导特性。

.0002 免疫缺陷 52
LAT,1-BP INS,44T
Bacchelli 等人在患有免疫缺陷 52(IMD52; 617514) 的高度近亲巴基斯坦家庭的 5 名成员中(2017) 在 LAT 基因的外显子 1 中发现了纯合 1-bp 插入(c.44_45insT),导致移码和提前终止(Leu16AlafsTer28)。该突变是通过单倍型分析和纯合性作图以及候选基因测序发现的,与该家族中的疾病分离。在 dbSNP、1000 基因组计划、外显子组变异服务器或 ExAC 数据库或 300 条对照巴基斯坦染色体中均未发现该基因。对患者淋巴细胞的蛋白质印迹分析显示没有 LAT 蛋白,表明该突变导致无义介导的 mRNA 衰减和蛋白表达完全丧失。