羊膜相关跨膜蛋白； AMN

无羊膜，小鼠，同系物

HGNC 批准的基因符号：AMN

细胞遗传学位置：14q32.32 基因组坐标（GRCh38）：14:102,922,663-102,930,842（来自 NCBI）

▼ 说明

AMN 基因编码一种跨膜蛋白，该蛋白与 cubilin（CUBN; 602997）一起形成称为“cubam”的受体复合物。该复合物在回肠粘膜中形成钴胺素（B12）内在因子（CBLIF、GIF；609342）受体，并在近端肾小管中形成蛋白质重吸收复合物（Grasbeck 总结，2006 年；Fyfe 等人，2004 年总结），De Filippo 等人，2013 年；Bedin 等人，2020 年）。

Amn 基因在“无羊膜”小鼠中发生突变。小鼠，编码一种 I 型跨膜蛋白，该蛋白在小鼠原肠胚形成期间仅在胚胎外内脏内胚层中表达（Kalantry 等，2001）。

▼ 克隆与表达

小鼠命运图谱实验表明，原条可分为3个功能区域：近端区域产生生殖细胞和卵黄囊的胚外中胚层；近端区域产生生殖细胞和卵黄囊的胚外中胚层；远端区域产生心脏中胚层和源自淋巴结的轴向中内胚层；中间条纹区域产生躯干的近轴、中间和侧板中胚层。为了深入了解介导原条组装到这些功能区域的机制，Kalantry 等人（2001）克隆并功能鉴定了“无羊膜”中被破坏的基因。小鼠，其具有隐性胚胎致死突变，在原肠胚形成过程中特异性干扰中间原条区域的形成和/或规范。 Amn 蛋白的胞外区含有一个富含半胱氨酸的结构域，与 Chordin（603475）中骨形态发生蛋白（BMP）结合的富含半胱氨酸的结构域相似，它是果蝇同源物“短原肠胚形成”的结构域（Sog）和原胶原 IIA（120140）。果蝇、人类和小鼠基因的预测氨基酸序列的比对表明，N 末端部分以及富含半胱氨酸的模块是 AMN 最保守的片段。 Amn 作用于内脏内胚层，影响邻近外胚层的细胞行为。 Amn 的顶端位置将其置于内脏内胚层与外胚层的相对侧；因此，Amn 不太可能直接与外胚层细胞相互作用。卡兰特里等人（2001）提出 AMN 调节内脏内胚层内的 BMP 信号通路，以指导一组直接与外胚层细胞相互作用并影响其行为的基因产物的产生。与 Chordin 和 Sog 不同，AMN 是跨膜结合的。这表明 AMN 可能通过充当辅助受体或辅助受体来调节 BMP 受体功能，通过其富含半胱氨酸的结构域促进或阻碍 BMP 结合。

人类 AMN 基因预计编码 454 个氨基酸的蛋白质（Kalantry 等，2001）。

Dunn 和 Hogan（2001）讨论了 Kalantry 等人的工作（2001）在胚胎外信号在胚胎模式中的作用的背景下。

通过体外蛋白质表达分析，Tanner 等人（2003）表明AMN基因编码至少5种蛋白质产物。

▼ 基因结构

坦纳等人（2003）确定AMN基因含有12个外显子。

▼ 基因功能

菲夫等人（2004）表明，cubilin（一种识别内因子（IF）-钴胺素和各种其他蛋白质，分别在肠和肾中被内吞的蛋白质）和 AMN 共定位于极化上皮细胞的内吞装置中，并作为紧密复合物共纯化IF-钴胺素亲和层析和非变性凝胶过滤层析期间。在表达 AMN 或截短的 IF-钴胺素结合 cubilin 构建体的转染细胞中，单独的蛋白质均不赋予配体内吞作用。其他研究表明，cubilin 和 AMN 是新型 cubilin/AMN（cubam）复合物的亚基，其中 AMN 与 cubilin 的 N 末端三分之一结合，并通过其配体指导 cubilin 的亚细胞定位和内吞作用。菲夫等人（2004）得出结论，影响这 2 种蛋白质中任何一个的突变可能会消除 cubam 复合物的功能并导致 Imerslund-Grasbeck 综合征。

▼ 测绘

卡兰特里等人（2001）组装了对应于人类 AMN 基因的 EST 重叠群。通过该重叠群和 BAC 克隆（GenBank AL133455）之间的序列同一性，他们将人类 AMN 基因对应到 14q32。 AMN 位于 TRAF3（601896）和 CDC42BPB（614062）之间，与 TRAF3 的转录方向相同。

▼ 分子遗传学

Tanner 等人在 4 个患有 Imerslund-Grasbeck 综合征（IGS2; 618882）的挪威家庭的受影响成员中（2003）鉴定了 AMN 基因中的 2 个不同的纯合突变（c.14delG, 605799.0001 和 T41I, 605799.0002）。受影响的突尼斯犹太裔家庭成员的剪接位点突变是纯合的（c.208-2A-G；605799.0003）。这些突变是通过连锁分析和候选基因测序相结合发现的，在有父母 DNA 的家庭中与疾病分离。由于所有突变都发生在基因的 N 末端，Tanner 等人（2003）表明该基因的 5 素部分可能对于胚胎发育不是必需的，但可能对于维生素 B12 的吸收是必需的。

坦纳等人（2004）通过 IGS 研究了 42 个同胞船，其中 24 个来自斯堪的纳维亚半岛，15 个来自中东。此前曾报道过其中几个家庭。坦纳等人（2004）发现芬兰的所有病例都是由 CUBN 基因突变引起的（602997），与 Imerslund-Grasbeck 综合征 1（IGS1; 261100）一致，而挪威的所有病例都是由 AMN 基因突变引起，与与IGS2。在来自土耳其、以色列和沙特阿拉伯的中东家庭中，存在 2 种不同的 AMN 突变和 3 种不同的 CUBN 突变。坦纳等人（2004）得出的结论是，斯堪的纳维亚的病例是创始人效应致富的典型例子，而在地中海地区，高度的血缘关系暴露了两个基因的罕见突变。

Bouchlaka 等人的突尼斯近亲父母（MA2 家族）所生的女孩患有 IGS2（2007）鉴定了 AMN 基因中 c.208-2A-G 剪接位点突变的纯合性，此前曾在突尼斯血统家庭和土耳其家庭中报道过这种突变，这表明存在创始人效应。

Storm 等人在来自 4 个无关家庭（家庭 1-4）的 6 名 IGS2 患者中（2013）鉴定了 AMN 基因中的纯合或复合杂合突变（605799.0003-605799.0005）。两个中东血统的家族对于创始人 c.208-2A-G 突变是纯合的，而 2 个意大利同胞对于这个创始人突变和发生在基因更远端区域的移码突变是复合杂合的。最后一名患者的移码突变是纯合的，该突变也发生在该基因的更远端区域。尚未对这些变体进行功能研究，但预计所有变体都会影响 AMN 的胞外结构域，这很可能会对 CUBN 的细胞表面表达产生继发性不利影响。斯托姆等人（2013）指出新的 AMN 突变超出了 AMN 基因的 5 素区。

在一名意大利女孩中，由近亲父母所生，患有 IGS2，De Filippo 等人（2013）鉴定了 AMN 基因中 c.208-2A-G 创始人突变的纯合性。该突变是通过直接突变分析发现的，与该家族中的疾病分离，并且在来自同一地理区域的 600 名无关个体中未发现该突变。对父系淋巴细胞的分析显示存在正常转录本和异常剪接转录本。没有进行额外的功能研究。

在IGS2的两个白人同父异母姐妹中，蒙哥马利等人（2015）鉴定了 AMN 基因中的复合杂合突变（c.35delA, 605799.0006 和 M69K, 605799.0007）。尽管无法获得亲本DNA，但突变被证明以复合杂合状态发生，这意味着遗传自父母。 ExAC 数据库中未发现这两种变体。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究。

▼ 动物模型

小鼠突变“无羊膜”最初如此命名是因为在某些遗传背景下纯合子缺乏羊膜（Wang 等人，1996；Tomihara-Newberger 等人，1998）。然而，更引人注目的是 Amn 突变体缺乏躯干。存活到原肠胚形成第十天的胚胎具有头褶、跳动的心脏和丰富的后中胚层；然而，在这些组织之间没有产生肢芽、真皮、肌肉、椎骨和躯干其他器官的中胚层（Tomihara-Newberger 等，1998）。对区域表达的标记基因的分析表明，该表型源于中层外胚层细胞的错误模式，从而使它们获得了更后的命运。 Amn 小鼠具有由人 CD8-α 转基因整合到小鼠 12 号染色体远端（Traf3（601896） 3 素末端下游）产生的插入突变。通过对野生型囊胚和早期植入后阶段胚胎的原位杂交分析，Kalantry 等人（2001）证明 Amn 在胚胎第 4.5 天首次在原始内胚层中转录。在所检查的原肠胚形成的所有后续阶段，Amn 特异地表达在内脏内胚层中。 Amn 蛋白在胚胎第 6.0 和 7.5 天定位于内脏内胚层细胞的顶端表面。在胚胎第 5.5 天检测到类似的 Amn 分布；特别是，Amn 表达于整个内脏内胚层，并且不局限于胚胎的后侧或前侧。表达模式表明，Amn 仅在内脏内胚层中发挥作用，指导外胚层生长和中间原条的组装。

▼ 等位基因变异体（7 个精选示例）：

.0001 艾默斯伦-格拉斯贝克综合症 2
AMN、1-BP DEL、14G

Tanner 等人在患有 Imerslund-Grasbeck 综合征 2（IGS2; 618882）的 3 个挪威家庭（家庭 A、C 和 D）的受影响成员中（2003）在 AMN 基因的外显子 1 中发现了纯合 1-bp 缺失（c.14delG），导致移码和过早终止。通过连锁分析和候选基因测序相结合发现的突变与家族中的疾病分离。 Imerslund（1960）和 Broch 等人之前曾报道过这些家庭（1984）；单倍型分析与突变的共同起源一致。体外蛋白质表达研究表明，c.14delG 突变大大降低了主要 50-kD 蛋白质的表达，但似乎并未完全消除它，可能是由于下游起始密码子的替代。

.0002 艾默斯伦德-格拉斯贝克综合征 2
AMN、THR41ILE

Tanner 等人在 2 名患有 Imerslund-Grasbeck 综合征 2（IGS2; 618882）的挪威同胞（K 家族）中（2003）鉴定了 AMN 基因外显子 2 中的纯合 c.122C-T 转换，导致高度保守残基处的 thr41 至 ile（T41I）取代。通过连锁分析和候选基因分析相结合发现的突变与家族中的疾病分离。体外蛋白质表达研究表明突变蛋白以正常水平表达。

.0003 艾默斯伦德-格拉斯贝克综合症 2
AMN、IVS3AS、A-G、-2

在一个患有 Imerslund-Grasbeck 综合征 2（IGS2; 618882）的突尼斯犹太家庭（M 家庭）中，Tanner 等人（2003）鉴定了 AMN 基因内含子 3（c.208-2A-G）中的纯合 A 到 G 转变，预计会导致剪接位点改变。 RT-PCR 分析表明，这种剪接突变导致外显子 4（88 bp）完全跳过，随后发生移码并导致外显子 6 过早终止。

布克拉卡等人（2007）报道了一个突尼斯家庭患有 IGS2，这是由 AMN 基因中的纯合 c.208-2A-G 突变引起的。由于之前曾在突尼斯裔以色列家庭和土耳其家庭中报道过这种突变，因此作者认为创始人效应起源于地中海盆地。

在来自土耳其（家庭 1）和突尼斯（家庭 2）的 2 个不相关的近亲家庭的 3 名儿童中，有 IGS2 血统，Storm 等人（2013）鉴定出 AMN 基因中的纯合 c.208-2A-G 突变。来自另一个意大利血统家族（家族 4）的两个同胞是 c.208-2A-G 复合杂合子，且外显子 10 中存在 3 bp del/ins 突变（c.1041_1042delinsCTC；605799.0004）。预计后一种突变会导致异常且延长的转录本，这可能会导致不稳定的蛋白质和功能无效的等位基因。在 166 个对照等位基因中未发现该变异。

.0004 艾默斯伦德-格拉斯贝克综合症 2
AMN、3-BP DEL/INS、1041CTC

讨论 AMN 基因（c.1041_1042delinsCTC, NM_030943.3）外显子 10 中的 3-bp del/ins 突变，该突变在 2 名患有 Imerslund-Grasbeck 综合征（IGS2; 618882）的同胞中以复合杂合状态发现斯托姆等人（2013），参见 605799.0003。

.0005 艾默斯伦德-格拉斯贝克综合症 2
AMN、70-BP DEL、IVS9

Storm 等人在一名摩洛哥儿童中，由近亲父母（家庭 3）出生，患有 Imerslund-Grasbeck 综合征 2（IGS2；618882）（2013）鉴定出 AMN 基因内含子 9（c.10006+11_1008del, NM_030943.3）中的纯合 70-bp 缺失，导致剪接位点缺陷和移码（Glu337Asnfs）。对转染的 CHO 细胞的 RNA 分析表明，缺失导致了带有移码和过早终止密码子的突变 mRNA 转录本，很可能导致无义介导的 mRNA 衰减和功能性无效等位基因。每个未受影响的亲本都是突变杂合子，而在 158 个对照等位基因中未发现这种突变。

.0006 艾默斯伦德-格拉斯贝克综合征 2
AMN、1-BP DEL、35A

Montgomery 等人在 2 名患有 Imerslund-Grasbeck 综合征 2（IGS2; 618882）的德国同父异母姐妹中（2015）鉴定了 AMN 基因中的复合杂合突变：外显子 1 中的 1 bp 缺失（c.35delA），预计会导致移码和提前终止（Gln12ArgfsTer5），以及外显子 3 中的 c.206T-A 颠换，导致 met69 替换为 lys（M69K；605799.0007）。 ExAC 数据库中不存在这两种突变。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究。

.0007 艾默斯伦德-格拉斯贝克综合症 2
AMN、MET69LYS

讨论 AMN 基因外显子 3 中的 c.206T-A 颠换，导致 met69 至 lys（M69K）替换，该替换在 2 名患有 Imerslund-Grasbeck 综合征（IGS2）的同胞中以复合杂合状态发现；618882）蒙哥马利等人（2015），参见 605799.0006。