RNA 套索脱支 1; DBR1

脱支酶 1，酿酒酵母，同系物

HGNC 批准的基因符号：DBR1

细胞遗传学位置：3q22.3 基因组坐标（GRCh38）：3:138,160,987-138,174,920（来自 NCBI）

▼ 描述

RNA 套索脱支酶（DBR1）特异性水解切除的套索内含子 RNA 分支点的 2-prime 至 5-prime 分支磷酸二酯键，并将其转化为线性分子（Kim et al., 2000）。

▼ 克隆和表达

Kim 等人通过在 EST 数据库中搜索与酵母和蠕虫 Dbr1 相似的序列，然后通过 RT-PCR 筛选 HeLa 细胞 cDNA 文库（2000）分离出编码人 DBR1 的 cDNA。推导的 545 个氨基酸的蛋白质与裂殖酵母、芽殖酵母和蠕虫酶大约有 42% 相同，与小鼠酶有 79% 相同。它包含一个保守的 N 末端，尤其是在前 200 个残基内。免疫印迹分析显示具有脱支活性的 62 kD 蛋白的表达。EST数据库检索表明DBR1丰度极低，可能在某些组织中富集，并且具有较高的特异性酶活性。互补分析表明 DBR1 在酵母中具有功能。

金等人（2001）克隆小鼠 Dbr1，它编码 515 个氨基酸的蛋白质，计算分子量为 58 kD。小鼠 Dbr1 与其在其他物种中的直系同源物具有显着的氨基酸同一性，其中与人类 DBR1 具有 80% 的同一性。

张等人（2018）发现DBR1基因在全身表达，在人类脊髓和脑干中表达最高。

▼ Mapping

Gross（2014）根据 DBR1 序列（GenBank AF180919）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 DBR1 基因对应到染色体 3q22.3。

▼ 基因功能

使用纯化的重组蛋白，Kim 等人（2001）表明小鼠 Dbr1 是一种 RNA 套索内含子脱支酶。小鼠 Dbr1 补充了酿酒酵母 Dbrl 缺失菌株中的内含子积累表型，但互补水平取决于 Dbr1 cDNA 的拷贝数。小鼠 Dbr1 还补充了粟酒裂殖酵母 Dbr1 缺失菌株的内含子积累和缓慢生长表型。

阿玛科拉等人（2012）报告了酵母中 2 个全基因组功能丧失 TDP43（605078）毒性抑制子筛选的结果。TDP43 毒性最强的抑制因子是 DBR1 的缺失，DBR1 编码 RNA 套索脱支酶。阿玛科拉等人（2012）表明，在缺乏 DBR1 酶活性的情况下，内含子套索会在细胞质中积累，并可能充当隔离 TDP43 的诱饵，防止其干扰必需的细胞 RNA 和 RNA 结合蛋白。在人类神经元细胞系或原代大鼠神经元中敲低 DBR1 也足以缓解 TDP43 的毒性。阿玛科拉等人（2012）得出的结论是，他们的发现提供了对 TDP43 介导的细胞毒性的深入了解，并表明降低 DBR1 活性可能是 ALS 的潜在治疗方法。

▼ 生化特征

Clark 等人使用纯化的重组蛋白（2016）表明，来自溶组织内阿米巴的 Dbr1 是一种双核金属蛋白，以 Fe 和 Zn 作为其首选辅助因子。Dbr1 及其底物复合物的 X 射线晶体结构表明，Fe 主要分配到酶的 β 袋，Zn 分配到酶的 α 袋。水/氢氧化物在最佳位置桥接 Fe 和 Zn 离子，以攻击底物中的可裂解磷酸盐。

▼ 分子遗传学

在来自 2 个不相关家庭的 4 名患者中，他们易患急性感染（病毒）诱发的脑炎 11（IIAE11；619441），且好发于脑干，Zhang 等人（2018）鉴定了 DBR1 基因中的纯合错义突变（I120T, 607024.0001 和 Y17H, 607024.0002）。这些突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。在一名患有 IIAE11 和其他临床特征的日本女孩（P7）中，Zhang 等人（2018）鉴定了 DBR1 基因中的复合杂合突变（L13G，607024.0003 和 R197X，607024.0004）。这些突变是通过全外显子组测序发现并通过桑格测序证实的，也与家族中的疾病分离。作者推测，P7 中更严重的表型可能部分是由于患者携带无义突变和错义突变。大肠杆菌、HEK293 细胞和患者成纤维细胞的体外表达和功能研究表明，DBR1 突变导致全长 DBR1 蛋白水平较低（可能是由于不稳定），并且与对照相比，DBR1 酶活性显着降低（低于 15%）。与对照组相比，患者成纤维细胞的内含子 RNA 套索增多，表明 DBR1 脱支活性受损。互补研究证实，错义突变是低态的，并且单个无义突变会导致功能的严重丧失。对来自错义突变患者的成纤维细胞的详细研究表明，TLR3-（603029）和干扰素（IFN）介导的反应和信号通路完整。患者细胞更容易受到嗜神经病毒的感染，包括 HSV-1 和水泡性口炎病毒（VSV）；感染与较高的细胞套索水平相关，包括源自 HSV-1 转录本的内含子套索读数。张等人（2018）得出的结论是，DBR1 是脑干细胞固有防御功能的一部分，涉及宿主细胞前 mRNA 加工，具有抗病毒作用。包括源自 HSV-1 转录本的内含子套索读数。张等人（2018）得出的结论是，DBR1 是脑干细胞固有防御功能的一部分，涉及宿主细胞前 mRNA 加工，具有抗病毒作用。包括源自 HSV-1 转录本的内含子套索读数。张等人（2018）得出的结论是，DBR1 是脑干细胞固有防御功能的一部分，涉及宿主细胞前 mRNA 加工，具有抗病毒作用。

▼ 等位基因变异体（4 个选定示例）：

.0001 脑炎，急性，感染引起（病毒），易感性，11
DBR1，ILE120THR
在高度血缘关系的阿拉伯家族（A 家族）的 2 名成员中，他们对急性感染（病毒）诱发的脑炎 11（IIAE11；619441）易感，Zhang 等人（2018）在 DBR1 基因的外显子 3 中发现了纯合 c.359T-C 转换，导致 MPE 核心结构域中高度保守的残基处发生 ile120 至 thr（I120T）取代。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分离。它不存在于公共数据库中，包括 gnomAD。另外两名家庭成员在童年时期就死于这种疾病，但无法获得 DNA 可用于研究。这些患者患有 HSV-1 脑炎，且好发于脑干。

.0002 急性感染引起的脑炎（病毒），对 11 DBR1、TYR17HIS 易感性
2 个姐妹，出生于无关的葡萄牙父母（B 族），易受急性感染（病毒）引起的脑炎 11（IIAE11；619441），Zhang 等人（2018）鉴定了外显子 1 中的纯合 c.49T-C 转换，导致 MPE 核心结构域中的保守残基处发生 tyr17-to-his（Y17H）取代。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分离。它不存在于公共数据库中，包括 gnomAD。这些患者患有乙型流感病毒（IBV）脑炎，且好发于脑干。

.0003 急性感染性脑炎（病毒），对 11
DBR1、LEU13GLY 敏感
在一名日本女孩（P7）中，父母无关，易患急性感染（病毒）诱发的脑炎 11（IIAE11；619441）Zhang 等人（2018）鉴定了 DBR1 基因中的复合杂合突变：DBR1 基因外显子 1 中的 c.37-38CT-GG 颠换，导致 MPE 核心结构域中高度保守残基处的 leu13 到甘氨酸（L13G）取代，以及外显子 5 中的 c.589C-T 转换，导致 arg197 到 ter（R197X; 607024. 0004）替换。这些突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。L13G突变在gnomAD数据库中不存在，而R197X在gnomAD的6个个体中以杂合状态被发现（频率为2.17 x 10（-5））。除了诺如病毒（NV）感染导致影响脑干的致命病毒性脑炎外，患者还患有宫内生长迟缓、智力发育受损、头发卷曲和先天性中性粒细胞减少症。作者推测，该患者更严重的表型可能部分归因于截短突变，这将对 DBR1 功能产生更不利的影响。无法获得患者细胞，但大肠杆菌和 HEK293 细胞的体外细胞表达研究显示，与对照相比，全长 DBR1 蛋白的表达非常低，并且 DBR1 脱支酶活性受损，这与亚效效应一致。作者推测，该患者更严重的表型可能部分归因于截短突变，这将对 DBR1 功能产生更不利的影响。无法获得患者细胞，但大肠杆菌和 HEK293 细胞的体外细胞表达研究显示，与对照相比，全长 DBR1 蛋白的表达非常低，并且 DBR1 脱支酶活性受损，这与亚效效应一致。作者推测，该患者更严重的表型可能部分归因于截短突变，这将对 DBR1 功能产生更不利的影响。无法获得患者细胞，但大肠杆菌和 HEK293 细胞的体外细胞表达研究显示，与对照相比，全长 DBR1 蛋白的表达非常低，并且 DBR1 脱支酶活性受损，这与亚效效应一致。

.0004 脑炎，急性，感染诱发（病毒），易感性，11
DBR1，ARG197TER
用于讨论 DBR1 基因外显子 5 中的 c.589C-T 转换，导致 arg197 至 ter（R197X）取代，该取代在对急性感染易感的患者中以复合杂合状态发现（vir al）诱发的脑炎-11（IIAE11; 619441），作者：Zhang 等人（2018），参见 607024.0003。