有丝分裂阻滞缺陷 2 LIKE 2； MAD2L2

有丝分裂停滞缺陷 2，酿酒酵母，同源样 2
MAD2B
REV7，酿酒酵母，同源物；REV7

HGNC 批准的基因符号：MAD2L2

细胞遗传学位置：1p36.22 基因组坐标（GRCh38）：1:11,674,480-11,691,830（来自 NCBI）

▼ 说明

MAD2L2 基因编码的蛋白质参与维持基因组完整性的多种细胞功能，包括跨损伤 DNA 合成、有丝分裂检查点调节和 DNA 修复途径选择。该基因是 DNA 聚合酶-zeta 复合物的一个亚基，在修复 DNA 链间交联损伤时作用于 Fanconi 贫血核心蛋白的下游（Bluteau 等人总结，2016）。

▼ 克隆与表达

有丝分裂纺锤体检查点的缺陷与在人类癌细胞中观察到的非整倍性有关。在酿酒酵母中，MAD（有丝分裂停滞缺陷）和 BUB（参见 BUB1，602452）基因家族的成员，以及 Mps1（参见 TTK，604092）和 Cdc20（参见 603618）基因，编码发挥作用的蛋白质在有丝分裂纺锤体检查点。为了进一步阐明有丝分裂检查点基因在人类癌症中的作用，Cahill 等人（1999） 研究了这些酿酒酵母基因的人类同源物。通过在 EST 数据库中搜索与酵母 Mad2 和人 MAD2L1（601467） 相关的序列，他们鉴定了编码另一个人 Mad2 同源物的 cDNA，并将其命名为 MAD2B。预测的 211 个氨基酸 MAD2B 蛋白在保守区域中分别与酵母 Mad2 和人 MAD2L1 具有 24% 和 26% 的序列同一性。 RT-PCR 分析表明，两种人类 MAD2 同源物在一组细胞系中均以相似的高水平表达。卡希尔等人（1999） 分析了一组 19 个非整倍体结直肠肿瘤细胞系的 MAD2L1、MAD2B 和酵母有丝分裂检查点基因的其他几种人类同源物的突变，但未能检测到除先前在 BUB1 和 BUBR1 中发现的突变之外的任何突变（602860）基因。他们得出的结论是，这些人类检查点基因在结肠癌系中预期的推定纺锤体检查点缺陷中相对较少。

▼ 基因功能

Nelson 等人使用酵母 2 杂交分析，以几种解整合素和金属蛋白酶结构域（ADAM） 蛋白的细胞质尾部作为诱饵（1999） 发现 MAD2L2 与 MDC9（ADAM9; 602713） 和 ADAM15（605546） 相互作用较强，与 ADAM19（603640） 相互作用较弱，但不与 TACE（ADAM17; 603639） 相互作用，后者与 MAD2L1 相互作用。进一步的结合分析确定 MAD2L2 与 ADAM9 的相互作用是通过 ADAM9 富含脯氨酸的 SH3 配体结构域介导的。 Northern 印迹分析在所有测试组织中检测到 1.35 kb MAD2L2 转录本，其中睾丸中表达最高。

村云等人（2001） 指出，在酿酒酵母中，Rev7 与 Rev1（606134） 和 Rev3（602776） 一起参与容易出错的跨损伤合成反应，该反应经常在受损的 DNA 损伤处诱导突变。他们证明了人类 REV7 和 REV1 之间以及 REV7 和 REV3 之间的直接相互作用，以及 REV7 分子之间的同二聚化。 REV7 的残基 21 至 155 参与了所有这些相互作用。村云等人（2001） 假设 REV7 可以调节 REV1 和 REV3 的酶活性。

布尔斯玛等人（2015）通过功能遗传筛选将MAD2L2鉴定为控制哺乳动物端粒DNA修复活性的新因子，并表明MAD2L2在无帽端粒处积累并促进非同源末端连接（NHEJ）介导的去保护染色体末端的融合和基因组不稳定性。 MAD2L2 缺失会导致 3 素端粒突出延长，表明 MAD2L2 抑制 5 素末端切除。末端切除会阻断 NHEJ，同时进行同源定向修复，并受到 53BP1（605230）、RIF1（608952） 和 PTIP（608254） 的控制。与 MAD2L2 通过抑制 5-prime 末端切除促进 NHEJ 介导的端粒融合一致，核酸酶 CTIP（604124） 或 EXO1（606063） 的敲低可部分恢复 MAD2L2 耗尽细胞中端粒驱动的基因组不稳定性。 MAD2L2 对 DNA 修复的控制不仅限于端粒，因为 MAD2L2 还在辐射诱导的 DNA 双链断裂处积累并抑制末端切除，并在多种情况下促进 DNA 双链断裂的末端连接，包括在免疫球蛋白类别转换重组期间。 MAD2L2 的这些活性取决于 ATM 激酶活性、RNF8（611685）、RNF168（612688）、53BP1 和 RIF1，但不依赖于 PTIP、REV1 和 REV3，后两者在跨损伤合成中与 MAD2L2 一起作用。布尔斯玛等人（2015） 得出的结论是，他们的数据表明 MAD2L2 是 53BP1 控制 DNA 修复活性的关键因素，53BP1 通过抑制 RIF1 下游的 5 引物末端切除来促进 NHEJ。

徐等人（2015） 表明，小鼠和人类细胞系中 REV7 的缺失会重新建立 BRCA1（113705） 缺陷细胞中双链断裂的 CTIP 依赖​​性末端切除，导致同源重组恢复和 PARP（173870） 抑制剂耐药性，这是可逆的受 ATM 激酶（607585） 抑制。 REV7 以依赖于 H2AX（601771）/MDC1（607593）/RNF8/RNF168/53BP1 染色质途径的方式被募集至双链断裂，除了在 DNA 中发挥调节作用外，它似乎还能阻止同源重组并促进末端连接损伤容限。徐等人（2015） 还证实 REV7 阻断双链断裂切除以促进免疫球蛋白类别转换重组期间的 NHEJ。作者得出的结论是，他们的结果揭示了 53BP1 下游的 REV7 在协调 BRCA1 缺陷细胞中的病理性双链断裂修复途径选择方面具有出人意料的关键功能。

诺德梅尔等人（2018） 鉴定了 53BP1 效应复合体，shieldin，其中包括 SHLD1（618028）、SHLD2（618029）、SHLD3（618030） 和 REV7。 Shieldin 以 53BP1 和 RIF1 依赖性方式定位于双链断裂位点，其 SHLD2 亚基通过类似于 RPA1（179835） 和 POT1（606478） 的 OB 折叠结构域与单链 DNA 结合。屏蔽蛋白的缺失会损害非同源末端连接（NHEJ），导致免疫球蛋白类别转换缺陷，并导致过度切除。由于同源重组的恢复，编码屏蔽蛋白亚基的基因突变也会导致 BRCA1 缺陷细胞和肿瘤对 PARP1 抑制产生抵抗。最后，Noordermeer 等人（2018） 表明 SHLD2 与单链 DNA 的结合对于屏蔽蛋白功能至关重要，这与屏蔽蛋白保护 DNA 末端以介导 53BP1 依赖性 DNA 修复的模型一致。

米尔曼等人（2018） 阐述了 53BP1-RIF1-shieldin 在没有 BRCA1 的肿瘤中调节重组基因 3-prime 突出端生成的机制。米尔曼等人（2018） 报道 CTC1（613129）-STN1（613128）-TEN1（613130） 是一种类似于复制蛋白 A 的复合物，可作为聚合酶-α（参见 POLA1，312040）引物酶（参见 176635）的辅助因子，是53BP1 通路中的下游效应子。 CST 是 CTC1-STN1-TEN1 的复合体，与shieldin相互作用，并以53BP1和shieldin依赖性方式与Pol-α一起定位到DNA损伤位点。与 53BP1、RIF1 或屏蔽蛋白的丢失一样，CST 的消耗会导致切除增加。在 BRCA1 缺陷细胞中，CST 阻断 RAD51（179617） 负载并提高 PARP1 抑制剂的功效。此外，Pol-α 抑制会减弱 PARP1 抑制剂的作用。米尔曼等人（2018） 得出结论，CST-Pol-α 介导的填充有助于控制 53BP1、RIF1 和shieldin 对双链断裂的修复。

盖兹拉维等人（2018） 报道，53BP1 与其下游效应蛋白 REV7 配合，在类别转换重组过程中促进 NHEJ，但 53BP1 依赖性 V（D）J 重组不需要 REV7。作者确定单链 DNA 结合复合物屏蔽蛋白是解释这种特异性的因素。 Shieldin 对于类转换重组过程中 REV7 依赖性 DNA 末端保护和 NHEJ 至关重要，并支持 Brca1 缺陷细胞中的有毒 NHEJ，但对于 REV7 依赖性链间交联修复来说是可有可无的。因此，53BP1 途径包含染色质和单链 DNA 区室中不同的双链断裂修复活性。

▼ 测绘

通过对辐射混合面板的分析，Cahill 等人（1999） 将 MAD2B 基因定位到染色体 1p36，该区域在多种癌症中通常被删除。他们在 14q21-q23 处发现了一个 MAD2 假基因。

▼ 分子遗传学

Bluteau 等人在一名患有补充 V 组范可尼贫血（FANCV; 617243） 的女孩中（2016） 鉴定出 MAD2L2 基因中的纯合错义突变（V85E; 604094.0001）。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。体外研究表明该突变具有致病性。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：

.0001 范可尼贫血，补充组 V（1 名患者）
MAD2L2、VAL85GLU

Bluteau 等人在一名患有 V 型范可尼贫血（FANCV; 617243） 的 8 岁女孩（患者 EGF123）中进行了研究（2016） 在 MAD2L2 基因中鉴定出纯合 c.254T-A 颠换（c.254T-A, NM_006341.3），导致 HORMA 结构域中高度保守的残基处出现 val85-to-glu（V85E） 取代。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。尽管转录水平正常，但患者细胞显示出 REV7 蛋白的缺失，这表明该突变导致该蛋白不稳定。野生型REV7的表达挽救了在患者细胞中观察到的染色体断裂、细胞周期停滞和细胞增殖缺陷。培养细胞中 REV7 基因的敲除导致染色体断裂增加和细胞对丝裂霉素 C 的敏感性增加，以及 G2/M 细胞周期停滞。小鼠造血细胞中 Rev7 基因的敲除损害了它们在体外形成 CFU 的能力，这与 DNA 损伤介导的骨髓衰竭机制一致。患者细胞和 Rev7-null 细胞显示 FANCD2（613984） 正常单泛素化，表明 FA 核心复合物下游存在异常。