HECT、UBA 和 WWE 域包含蛋白 1； HUWE1

上游调节元件结合蛋白 1； URB1
尿素结合蛋白 1
LASU1
KIAA0312

HGNC 批准的基因符号：HUWE1

细胞遗传学位置：Xp11.22 基因组坐标（GRCh38）：X:53,532,096-53,686,719（来自 NCBI）

▼ 说明

HUWE1 基因编码普遍表达的 E3 泛素连接酶，该酶参与多种细胞过程，包括神经元发育、增殖和突触发生（Froyen 等人，2012 年总结；Muthusamy 等人，2020 年总结）。

▼ 克隆与表达

Nagase 等人通过对从大小分级的脑 cDNA 文库中获得的克隆进行测序（1997）克隆了 HUWE1，他们将其命名为 KIAA0312。 RT-PCR 分析检测到所有检查组织中 HUWE1 表达较低。

通过数据库分析，刘等人（2005）鉴定出全长人类 HUWE1，他们将其称为 LASU1。推导的 4,374 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 481.9 kD。它具有 2 个 N 末端结构域，类似于酿酒酵母 HECT 结构域连接酶 Tom1 中发现的结构域，后跟泛素（191339）相关（UBA）结构域、泛素相互作用基序（UIM）、WWE 结构域和C 端 HECT 结构域。推导的全长小鼠Lasu1蛋白含有4,377个氨基酸。

弗罗伊恩等人（2012）发现Huwe1基因在几种小鼠组织中表达，包括皮质、海马、舌头、眼睛、肾脏、肝脏、肾上腺和成纤维细胞。

Bosshard 等人使用人类大脑类器官的免疫荧光分析（2017）表明 HUWE1 定位于类似于皮质祖区的区域。

▼ 基因功能

顾等人（1994）发现来自大鼠脑的重组 310 个氨基酸的 Ureb1 蛋白与大鼠前强啡肽（PDYN; 131340）基因启动子区域的上游调节元件（URE）特异性结合。 Ureb1 的酪氨酸磷酸化增加了含有 URE 的报告基因的转录。

刘等人（2005）表明来自牛睾丸的 Lasu1 是 Ubc4（UBE2D2; 602962）依赖性 E3 连接酶，可泛素化组蛋白 H1（参见 142709）、H2A（参见 613499）、H2B（参见 609904）、H3（参见 602810）和 H4（参见 602822）体外。 Ubc4 isoform-1 和睾丸特异性 Ubc4 isoform 是首选的 E2。质谱分析和尺寸分析表明 Lasu1 作为单体发挥作用。

厄本等人（2016）证明成年小鼠海马干细胞的增殖需要 HUWE1 才能恢复静止状态。 HUWE1 会破坏增殖的海马干细胞中的前激活蛋白 ASCL1（100790）的稳定性，从而防止细胞周期蛋白 D 的积累并促进恢复到静息状态。当干细胞无法恢复静止状态时，增殖干细胞库就会耗尽。

▼ 测绘

通过辐射杂交分析，Nagase 等人。 Liu et al.（1997）将 HUWE1 基因对应到染色体 X（2005）将小鼠 Huwe1 基因对应到染色体 X。

▼ 细胞遗传学

Froyen 等人使用 X 染色体特异性阵列比较基因组杂交（阵列 CGH）（2008）在来自 6 个非综合征性 X 染色体连锁智力低下的不相关家庭的受影响个体中发现了染色体 Xp11.22 的重叠微重复（MRX17; 300705）。随后的 PCR 分析显示，重复区域的大小从 0.4 到 0.8 Mb 不等，有一个共同的最小重叠区域，其中包含 2 个候选基因：HSD17B10（300256）和 HUWE1，这两个基因在受影响个体的血细胞中过度表达 2 到 5 倍。

弗罗伊恩等人（2012）报道了另外 6 个具有与 Xp11.22 重复相关的非综合征性 X染色体连锁智力障碍的家庭（300705）。所有患者都有轻度至中度智力障碍，但有些患者能够上学。大多数患者有一些额外的可变特征，但这些特征不够一致，无法形成可辨别的模式。所有女性携带者表型均正常。微阵列分析鉴定出 6 个不同但重叠的染色体 Xp11.22 重复，大小范围为 0.4 至 1.0 Mb，与表型分离。结合Froyen等人报道的6个家族的细胞遗传学数据（2008），弗罗伊恩等人（2012）发现共同的最小重叠区域为 228 kb，其中包含 HUWE1 基因并排除 HSD17B10 基因。来自患者的细胞系显示 HUWE1 表达增加了 2 倍，对 4 名女性携带者的研究显示 X 失活存在偏差。作者得出结论，HUWE1 是剂量敏感基因，其 2 倍过度表达会导致男性认知障碍。所有近端和远端断点均不同，但排除非等位基因同源重组（NAHR）作为共同机制。断点区域的连接和计算机分析表明，一些断点区域包含重复序列、回文、增加的GC含量或暗示基于复制的重复事件的微同源介导的重排。仅 1 个家族中的重复被证明是由 NAHR 引起的，而其他家族中则是由其他机制引起的；然而，许多断点无法得到充分研究。研究结果表明，Xp11.22 区域容易发生基于重组和复制的重排。

博斯哈德等人（2017）发现，与对照细胞相比，具有 HUWE1 重复的个体的淋巴母细胞显示 HUWE1 蛋白表达显着增加，并且基因组不稳定性增加。

▼ 分子遗传学

Froyen 等人在来自 3 个不相关家族的特纳型 X染色体连锁综合征智力发育障碍（MRXST; 309590）受影响的个体中（2008）鉴定了 HUWE1 基因的突变（300697.0001-300697.0003）。这些家族之间存在一些表型变异：一个家族患有巨头畸形，而其他家族则分别患有轻度和重度智力低下。

Juberg 和 Marsidi（1980）以及 Brooks 等人报告的受影响家庭成员中（1994），均与 MRXST、Friez 等人合作（2016）在 HUWE1 基因中发现了相同的半合错义突变（G4310R; 300697.0004）。该突变是通过连锁分析和外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实，并与两个家族的疾病分离。 Friez 等人报告称，第三个家庭中受影响的男性患有类似疾病（2016）被发现在 HUWE1 基因中携带不同的半合错义突变（R4063Q; 300697.0005）。弗里兹等人（2016）的结论是，报告病例中突变的位置并不能解释在这种疾病中观察到的表型变异。然而，他们指出，男性表型表达不太严重的家族中的女性携带者可能具有轻微的疾病特征，没有受到受影响的 X 染色体的倾斜 X 失活的保护。

Moortgat 等人在 21 名 MRXST 患者中进行了研究（2018）在 HUWE1 基因中鉴定出 16 个不同的杂合或半合突变（参见，例如 300697.0007-300697.0010）。这些突变是通过外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。其中14名无亲缘关系的女性均患有新发突变，3名无亲缘关系的男性患有新发突变，以及来自2个不同家庭的2对兄弟（P13、P14和P20、P21）具有母系遗传突变。除 1 个突变外，所有突变均为影响高度保守残基的错义突变，其中约一半影响催化 HECT 结构域。对照数据库中不存在任何变体，但未进行变体的功能研究。大多数接受测试的女性患者具有倾斜的 X 失活模式，最常见的是野生型等位基因，尽管这些结果是可变的。三个具有相同突变（R110Q；300697.0007）的无关女孩优先表达突变等位基因，表明情况独特。否则，不存在明确的基因型/表型相关性。

Muthusamy 等人有 2 个患有 MRXST 的兄弟，他们的父母都是无关的印度人（2020）在 HUWE1 基因（300697.0011）中发现了一个半合子剪接位点突变。通过外显子组测序发现并通过桑格测序证实的突变与家族中的疾病分离；它是在未受影响的母亲身上发现的。对患者细胞的分析证实，该突变导致外显子 6 中的异常剪接和 6 个核苷酸缺失，从而导致 N 末端 2 个保守残基（cys49_glu50del）的框内缺失。没有进行额外的功能研究。这些患者最初的临床诊断符合 Say-Meyer 综合征（314320），但他们不属于原始 Say-Meyer 综合征家族。

▼ 基因型/表型相关性

泰勒等人（2015）在患有颅缝早闭和学习困难的 MRXST 女孩中发现了 HUWE1 基因（R110Q; 300697.0007）的从头杂合错义突变。 X-染色体失活研究表明，仅突变等位基因在血液和成纤维细胞中独家表达。她在子宫内发现所有缝线都存在骨性连接，还有小头畸形、高头骨和畸形特征，如上斜的睑裂、拱形眉毛、高拱形腭和薄上唇。她的智力发育受损，注意力和集中力下降，并且有严重的语言障碍（Muthusamy 等人，2020）。另一种影响相同残基的从头半合子突变（R110W；300697.0006）在一名患有颅缝早闭、同位缝过早融合和中度至重度智力障碍的男孩中被发现。其他特征包括中面部扁平、面部不对称、下斜睑裂、耳朵位置低、前上颌骨后缩、右后鼻孔狭窄、小颌畸形、牙齿错位、漏斗胸、脊柱侧凸、手指轻微缩短、脚趾轻度 4/5 并指畸形和 Chiari畸形（Miller 等人，2017；Muthusamy 等人，2020）。

穆尔特加特等人（2018）报道了 3 名无关女孩，包括 Taylor 等人报道的女孩（2015），带有 R110Q HUWE1 突变。他们有相似的表型，包括颅缝早闭和少牙； 1 例有 Chiari 畸形。 X染色体失活研究表明，所有突变体都优先表达突变等位基因，这表明了一种独特的情况。

▼ 等位基因变异体（11 个选定示例）：

.0001 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1，ARG4013TRP

Froyen 等人在患有特纳型 X 染色体连锁综合征的智力发育障碍（MRXST; 309590）的澳大利亚多代大家庭（A323 家族）的受影响成员中（2008）鉴定了 HUWE1 基因中的 c.12037C-T 转换，导致 arg4013 到 trp（R4013W）取代。该突变与疾病分离，并且在 750 名对照个体中未发现。受影响的个体和女性携带者也患有巨头畸形。该家庭最初是由特纳等人报道的（1994）。

.0002 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1，ARG2981HIS

在患有特纳型 X 染色体连锁综合征的智力发育障碍（MRXST; 309590）的家庭（UK106）受影响成员中，Froyen 等人（2008）鉴定了 HUWE1 基因中的 c.8942G-A 转变，导致 arg2981 到 his（R2981H）取代。该突变与疾病分离，并且在 750 名对照个体中未发现。

博斯哈德等人（2017）发现，与对照细胞相比，来自 HUWE1 R2981H 突变个体的淋巴母细胞显示 HUWE1 蛋白表达显着增加，并且基因组不稳定性增加。

.0003 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1，ARG4187CYS

在患有特纳型 X染色体连锁综合征的智力发育障碍（MRXST; 309590）的家庭（UK444）受影响成员中，Froyen 等人（2008）鉴定了 HUWE1 基因中的 c.12559C-T 转换，导致 arg4187 到 cys（R4187C）取代。该突变与疾病分离，并且在 750 名对照个体中未发现。受影响的个体严重迟钝并表现出不同程度的挛缩。

博斯哈德等人（2017）发现，与对照细胞相比，来自 HUWE1 R4187C 突变个体的淋巴母细胞显示 HUWE1 蛋白表达显着降低，基因组不稳定性增加。 R4187C 细胞中 HUWE1 底物 DNA 聚合酶 lambda（POLL; 606343）的蛋白质水平在后期水平下调。 R4187C HUWE1 更有效地泛素化 POLL 并使其易于被蛋白酶体降解。 R4187C 细胞中 POLL 水平降低会损害 DNA 合成的保真度，并导致氧化应激反应受损。抑制 HUWE1 调节剂 USP7（602519）可能通过促进 R4187C HUWE1 突变体的降解并稳定 lambda DNA 聚合酶的 POLL 水平，有效逆转 R4187C 细胞的氧化应激超敏反应。

.0004 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1、GLY4310ARG

在来自 Juberg 和 Marsidi（1980）最初报道的家族（K9149）和最初由 Brooks 等人报道的家族（K9223）的受影响男性中（1994），均患有特纳型 X染色体连锁综合症智力发育障碍（MRXST; 309590），Friez 等人（2016）在 HUWE1 基因中发现了半合子 c.12928G-C 颠换，导致催化 HECT 结构域中的 gly4310 到 arg（G4310R）取代。该突变是通过连锁分析和外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实，并与两个家族的疾病分离。来自 1 名男性患者的细胞显示 HUWE1 蛋白水平显着降低（降至对照值的约 39%），并且 HUWE1 底物 Mcl1（159552）和 p53（TP53; 191170）水平升高。在 HUWE1 敲低的细胞中也观察到类似的结果，表明该突变导致 E3 连接酶水平降低。两个家族中的专性女性突变携带者均不受影响，X染色体研究显示X染色体失活明显偏斜，可能是携带突变的染色体。在外显子组变异服务器数据库中未找到该变异。

.0005 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1，ARG4063GLN

Friez 等人在患有特纳型 X染色体连锁综合征的智力发育障碍（MRXST; 309590）的 2 个兄弟（家族 3）中（2016）鉴定了 HUWE1 基因中的半合子 c.12188G-A 转变，导致催化 HECT 结构域中高度保守的残基处的 arg4063 至 gln（R4063Q）取代。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。研究发现，未受影响的母亲是从头发生这种情况的。在外显子组变异服务器数据库中未找到该变异。与对照相比，患者细胞的突变 R4063Q 蛋白水平升高，而 p53（TP53; 191170）底物水平降低。

.0006 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1、ARG110TRP

Taylor 等人在一名患有特纳型 X染色体连锁综合征智力发育障碍（MRXST; 309590）和颅缝早闭的男孩中（2015）鉴定了 HUWE1 基因中的从头半合子 c.328C-T 转变（c.328C-T, NM_031407.6），导致保守残基处的 arg110 到 trp（R110W）取代。研究结果表明与该变异相关的特定表型。该突变是通过外显子组测序发现的。米勒等人后来报道了同一名患者（2017）作为先证者 14。

.0007 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1、ARG110GLN

Moortgat 等人在 3 名患有特纳型 X染色体连锁综合征智力发育障碍（MRXST; 309590）的无关女孩（患者 P1、P2 和 P3）中（2018）在 HUWE1 基因中鉴定出一个从头杂合的 c.329G-A 转变（c.329G-A, NM_031407.6），导致结构域中高度保守残基处的 arg110 到 gln（R110Q）取代未知功能。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在外显子组变异服务器、1000基因组计划或ExAC数据库中均未发现。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。在这些患者中观察到的共同特征包括颅缝早闭、前额高、睑裂下斜、中面部扁平、少牙、远端指骨短且指甲小。他们还具有意想不到的 X 染色体失活模式，其中野生型染色体优先失活，仅表达突变等位基因。穆尔特加特等人（2018）假设这种特定变体可能与特定特征相关。 Taylor 等人之前曾报道过 P2 患者（2015）。

.0008 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1、GLY660ARG

Moortgat 等人在一名患有特纳型 X染色体连锁综合征智力发育障碍（MRXST; 309590）的 7 岁男孩（患者 P6）中（2018）在 HUWE1 基因中鉴定出一个从头杂合的 c.1978G-A 转变（c.1978G-A, NM_031407.6），导致结构域中高度保守的残基处发生 gly660 到 arg（G660R）取代未知功能。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在外显子组变异服务器、1000基因组计划或ExAC数据库中均未发现。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

.0009 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1，ARG4023CYS

Verloes 等人之前报道过 2 个兄弟（患者 P13 和 P14）（2006），特纳型 X染色体连锁综合症智力发育障碍（MRXST; 309590），Moortgat 等人（2018）在 HUWE1 基因中鉴定出半合子 c.12067C-T 转换（c.12067C-T，NM_031407.6），导致催化 HECT 结构域中高度保守的残基处的 arg4023 到 cys（R4023C）取代。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在外显子组变异服务器、1000基因组计划或ExAC数据库中均未发现。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。该突变遗传自母亲和外祖母。

.0010 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1，TYR4106CYS

Moortgat 等人在一名患有特纳型 X染色体连锁综合征智力发育障碍（MRXST; 309590）的 3 岁女孩（患者 P17）中（2018）在 HUWE1 基因中鉴定出一个从头杂合的 c.12317A-G 转变（c.12317A-G, NM_031407.6），导致催化残基中高度保守的残基处发生 tyr4106-to-cys（Y4016C）取代HECT 域。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在外显子组变异服务器、1000基因组计划或ExAC数据库中均未发现。没有对该变体进行功能研究。 X染色体失活在患者血液中存在偏差（91/9），野生型等位基因优先表达，但在口腔拭子中是随机的（74/26）。

.0011 智力发育障碍、X染色体连锁、综合征、TURNER 类型
HUWE1、IVS5AS、A-G、-2

Muthusamy 等人在 2 个兄弟中出生，父母无亲缘关系的印度人，患有特纳型 X染色体连锁综合征智力发育障碍（MRXST; 309590）（2020）在 HUWE1 基因的内含子 5 中发现了半合子 A 到 G 的转变（c.145-2A-G, NM_031407.6）。通过外显子组测序发现并通过桑格测序证实的突变与家族中的疾病分离；它是在未受影响的母亲身上发现的。该变体不存在于千基因组计划、外显子组变体服务器或 ExAC 数据库中。对患者细胞的分析证实，该突变导致外显子 6 中的异常剪接和 6 个核苷酸缺失，从而导致 N 末端 2 个保守残基（cys49_glu50del）的框内缺失。对未受影响的携带者母亲进行的 X 染色体失活研究显示野生型等位基因的表达。没有对该变体进行额外的功能研究，但作者假设部分功能丧失。这些患者最初的临床诊断符合 Say-Meyer 综合征（314320），但他们不属于原始 Say-Meyer 综合征家族。