磷酸化酶激酶,β子单元; PHKB
HGNC 批准的基因符号:PHKB
细胞遗传学位置:16q12.1 基因组坐标(GRCh38):16:47,461,299-47,701,523(来自 NCBI)
▼ 说明
PHKB 基因编码磷酸化酶激酶的β子单元(PHK;EC 2.7.11.19)。磷酸化酶激酶是一种十六聚体酶,包含由 4 个不同基因编码的 4 个独特子单元各 4 个拷贝:α(PHKA1(311870) 和 PHKA2(300798),分别是骨骼肌和肝脏亚型); β(PHKB); γ(PHKG1(172470) 和 PHKG2(172471),分别是骨骼肌和肝脏亚型);和δ。 δ子单元可以由3个不同的基因(CALM1,114180,CALM2,114182,或CALM3,114183)编码。肌肉和肝脏亚型中的 β 子单元是相同的。 γ子单元含有酶的活性位点,而α和β子单元具有由磷酸化控制的调节功能。编码钙调蛋白的 δ 子单元介导酶对钙浓度的依赖性(Beauchamp 等,2007)。
▼ 克隆与表达
基利曼等人(1988) 和 Zander 等人(1988)从兔肌肉 cDNA 文库中克隆了编码 α 和 β PHK 子单元的 DNA 序列。推导的α和β多肽分别长1,237和1,092个氨基酸,并且包含广泛的序列同源性区域。
Wullrich-Schmoll 和 Kilimann(1996) 克隆了人类 PHKB 基因,发现推导的蛋白质与兔蛋白质具有 95% 的氨基酸序列同一性。
▼ 基因结构
Wullrich-Schmoll 和 Kilimann(1996) 确定 PHKB 基因包含 33 个外显子,跨度至少 140 kb。外显子26和27是位于基因中部的2个同源、互斥剪接的外显子;外显子2是兼性利用的框式外显子,编码β-子单元的替代N末端。
▼ 测绘
Francke 等人通过啮齿动物-人类体细胞杂交体的 Southern 印迹分析和原位杂交(1989) 将人类 PHKB 基因对应到染色体 16q12-q13。
Wullrich-Schmoll 和 Kilimann(1996) 通过筛选染色体 16 特异性基因组文库,确认了 PHKB 基因在染色体 16 中的位置。鉴定出两个经过处理的假基因。
▼ 分子遗传学
Burwinkel 等人在 1 名女性和 4 名男性患有糖原累积病 IXb(GSD9B; 261750) 和肝脏和肌肉中 PHK 缺乏的患者中(1997) 鉴定了 PHKB 基因中的双等位基因突变。有 5 个不同的无义突变(例如,172490.0002)、1 个 bp 插入(172490.0001)、剪接位点突变和涉及外显子 8 丢失的大缺失。磷酸化酶激酶唯一已知的 β-子单元基因的序列,它们与令人惊讶的温和临床表型相关,实际上仅影响肝脏,并且具有约 10% 的相对较高的残留酶活性。遗传为常染色体隐性遗传。
罗舍尔等人(2014) 报道了 PHKB 基因中的 2 个新突变,导致 GSD IXb。
▼ 等位基因变异体(6 个精选示例):
.0001 糖原储存疾病 IXb
PHKB、1-BP INS
Burwinkel 等人在患有糖原贮积病 IXb(GSD9B; 261750) 的患者中(1997) 鉴定了 PHKB 基因中 2 个突变的复合杂合性。在 1 个等位基因上,外显子 14 中的一段 7 A 残基被额外的 A 延伸,导致密码子 421 发生移码,并在接下来的三联体处终止;在另一个等位基因上,外显子 21 中的 C 到 T 转换导致 gln656 到 ter(Q656X; 172490.0002) 的替换。对父母的研究表明,移码突变遗传自父亲,无义突变遗传自母亲。该患者是无血缘关系的健康德国父母的独生子,22 个月大时因肝肿大导致腹部肿胀就诊。 4岁时,孩子的身高为百分之十,体重为百分之五十,肝肿大,并且在禁食或体力活动数小时后容易出现低血糖症状。没有肌肉受累的临床迹象。
.0002 糖原储存疾病 IXb
PHKB、GLN656TER
Burwinkel 等人讨论了 PHKB 基因中的 gln656-to-ter(Q656X) 突变,该突变在患有糖原贮积病 IXb(GSD9B; 261750) 的患者中以复合杂合状态发现(1997),参见 172490.0001。
.0003 糖原储存疾病 IXb
PHKB、TYR418TER
Burwinkel 等人在一名患有 IXb 型糖原贮积病(GSD9B; 261750) 的挪威男孩中进行了研究(1997) 鉴定了 PHKB 基因中 2 个突变的复合杂合性:tyr418-to-ter(Y418X) 取代,以及双突变 glu975-to-ter(E975X) 和 tyr974-to-his(Y974H)(172490.0004) 。患者和他受影响的妹妹是未受影响且无血缘关系的父母的孩子。他们在婴儿时期就因肝肿大而就医。两者的胰高血糖素反应均正常(Lederer 等,1975)。两者红细胞溶血中的残余磷酸化酶激酶活性均为正常值的 18%,姐妹的肝脏中为 5%,雄性肌肉中为 0 至 13%(取决于 pH)。两名患者在大约 25 岁时,完全能够进行日常体力活动,但在活动或禁食时往往会出现低血糖症状,摄入碳水化合物可缓解这些症状。肝肿大已消退;临床肌肉症状从未被注意到。对父母双方 RNA 进行的 RT-PCR 分析并未对这些同胞的 3 个突变中的任何一个产生显着的序列信号。 Burwinkel 等人认为,由于终止突变通常会导致 mRNA 丰度降低(1997) 怀疑这个家族中的两个突变等位基因也可能是这种情况,因此它们在患者体内可以同时检测到,但在父母正常等位基因的 mRNA 水平较高的背景下却被漏掉了。在基因组 DNA 中,他们确实可以识别出父亲的 Y418X 突变和母亲的双重突变。
.0004 糖原储存疾病 IXb
PHKB、TYR974HIS 和 GLU975TER
用于讨论 PHKB 基因中的 tyr974-to-his(Y974H) 和 glu975-to-ter(E975X) 双突变,该突变由 Burwinkel 在 IXb 型糖原贮积病(GSD9B; 261750) 患者中以复合杂合状态发现等人(1997),参见 172490.0003。
.0005 糖原储存疾病 IXb
PHKB、ALA117PRO
Burwinkel 等人在患有 IXb 型糖原贮积病(GSD9B; 261750) 的患者中(1997) 发现 PHKB 基因中 2 个突变的复合杂合性:剪接位点突变 IVS4AS-2 A-to-G(172490.0006),导致 mRNA 中外显子 5 的阅读框破坏性缺失,以及 ala117-to -pro(A117P) 错义突变,也在外显子 5 中。他们表示,这是 PHKB 中发现的第一个错义突变;当时已经描述了9个终止突变。该患者是一名 22 个月大的北非犹太裔儿童,患有肝肿大,肝功能检查略有异常。
.0006 糖原储存疾病 IXb
PHKB、IVS4AS、A-G、-2
Burwinkel 等人讨论了 IXb 型糖原贮积病(GSD9B; 261750) 患者中以复合杂合状态发现的 PHKB 基因剪接位点突变(IVS4AS-2 A-to-G)(1997),参见 172490.0005。