VPS51 GARP 复合体子单元； VPS51

液泡蛋白分选 51，酿酒酵母，同源物
另一个新基因2； ANG2

HGNC 批准的基因符号：VPS51

细胞遗传学位置：11q13.1 基因组坐标（GRCh38）：11:65,096,214-65,111,862（来自 NCBI）

▼ 说明

VPS51 是定位于跨高尔基体网络（TGN）的高尔基体相关逆行蛋白（GARP）复合物的一个组成部分。 GARP 复合物介导逆行内体衍生的转运囊泡与 TGN 的束缚和融合。它还调节溶酶体水解酶的分类，并参与胆固醇转移和自噬（Perez-Victoria et al., 2010）。 VPS51 也是内体相关回收蛋白（EARP）复合物的一个组成部分，其功能是将内吞囊泡回收回质膜（Schindler et al., 2015）。

▼ 克隆与表达

Perez-Victoria 等人使用 VPS53（615850）作为诱饵，对 HeLa 细胞 cDNA 文库进行酵母 2 杂交筛选（2010）鉴定了 VPS51，他们将其称为 ANG2。推导的 782 个氨基酸的蛋白质具有 N 末端卷曲螺旋区域。共聚焦荧光显微镜显示表位标记的 ANG2 与荧光标记的 GARP 子单元 VPS54（614633）在 TGN 共定位。

▼ 基因功能

Perez-Victoria 等人通过 HeLa 细胞的酵母 2-杂交和凝胶过滤分析（2010）将 ANG2 鉴定为大约 360 kD GARP 复合体的子单元，该复合体还包括比例为 1:1:1:1 的 VPS52（603443）、VPS53 和 VPS54。 ANG2 的 N 端卷曲螺旋区域介导其与 VPS52、VPS53 和 VPS54 的相互作用。 ANG2 还结合膜融合 SNARE 突触融合蛋白-6（STX6; 603944），但不结合 SNARE 突触融合蛋白-8（STX8; 604203）和 VAMP4（606909），并增强 VPS52、VPS53 和 VPS54 与 VAMP4 的结合。 HeLa 细胞中 ANG2 的敲低导致 VPS52 和 VPS53 丢失，并损害 TGN 的蛋白质检索、溶酶体水解酶分选和蛋白水解、内体胆固醇转移和自噬。其他 GARP 复合体子单元的敲低也会导致类似的缺陷。佩雷斯-维多利亚等人（2010）指出斑马鱼ANG2直系同源物ffr的突变会导致磷脂、胆固醇和长链脂肪酸转移缺陷。他们得出结论，ANG2 是 GARP 复合体的必需子单元。

Schindler 等人使用生化和蛋白质相互作用测定（2015）发现 3 个 GARP 复合体成分 ANG2、VPS52 和 VPS53 形成了一个独特的复合体，称为 EARP 复合体，其中 Syndetin（VPS50; 616465）取代了 GARP 成分 VPS54。 4 个 EARP 组件以 1:1:1:1 的比例相互作用。 Syndetin 不与 VPS54 相互作用，但酵母 2-杂交分析表明 Syndetin 和 VPS54 均优先与 VPS53 相互作用。通过小干扰 RNA 敲低 HeLa 细胞中 EARP 复合物中的任何蛋白质，都会减少所有其他复合物成分的量。表达标记蛋白的大鼠海马神经元的共聚焦免疫荧光显微镜和转染的 HeLa 细胞的活细胞成像表明，突触蛋白决定了 EARP 复合物定位于 RAB4A（179511）阳性回收内体，而 VPS54 决定了 GARP 复合物定位于反式-高尔基体网络。功能分析表明，EARP 复合物促进内化转铁蛋白受体（TFRC；190010）再循环到细胞表面。辛德勒等人（2015）的结论是，EARP 复合体参与内吞再循环过程中的典型膜融合事件。

▼ 测绘

Hartz（2014）根据 VPS51 序列（GenBank AF024631）与基因组序列（GRCh37）的比对，将 VPS51 基因对应到染色体 11q13.1。

▼ 分子遗传学

Gershlick 等人在一名 6 岁白人女孩中发现，该女孩的父母无关，患有 13 型脑桥小脑发育不全（PCH13；618606）（2019），鉴定出 VPS51 基因中的复合杂合突变（c.2232delC，615738.0001 和 R490C，615738.0002）。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，每个突变都遗传自未受影响的父母，证实了分离。对患者成纤维细胞的分析显示，VPS51 水平下降（约占对照的 25%），VPS50（616465）、VPS52（603443）和 VPS53（615850）水平也下降（均约占对照的 50%），且与水平下降相关GARP 和 EARP 复合物的异常定位以及复合物在细胞质中而不是跨高尔基体网络的异常定位。其他异常包括 CIMPR（IGF2R; 147280）和 TGN46（603062）水平和分布的改变，表明回收缺陷和溶酶体肿胀。

Uwineza 等 2 姐妹，由来自卢旺达的亲戚父母所生，PCH13（2019）发现了 VPS51 基因中的纯合突变（615738.0003）。该突变是通过纯合性作图和全外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实，与该家族中的疾病分离。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

▼ 等位基因变异体（3 个精选示例）：

.0001 脑桥小脑发育不全，13 型
VPS51，1-BP DEL，2232C

Gershlick 等人对一名 6 岁女孩进行了研究，她的父母是非亲属白人，患有 13 型脑桥小脑发育不全（PCH13; 618606）（2019）鉴定了 VPS51 基因中的复合杂合突变：1 个 bp 缺失（c.2232delC，NM_013265.3），导致移码和蛋白质异常延伸超出正常终止密码子（Asp745ThrfsTer93），以及 c. 1468C-T 转换，导致 arg490 至 cys（R490C；615738.0002）取代。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，每个突变都遗传自未受影响的父母，证实了分离。将突变转染到 HeLa 细胞中表明移码变体不稳定，容易被蛋白酶体降解；任何残留的突变蛋白都有异常的胞质定位，并且没有正确地招募到跨高尔基体网络中。 R490C 变体的表达水平与野生型相似，但与 GARP 和 EARP 复合物中其他 VPS 蛋白的组装受损。

.0002 脑桥小脑发育不全，13 型
VPS51、ARG490CYS

讨论 VPS51 基因中的 c.1468C-T 转换（c.1468C-T，NM_013265.3），导致 arg490 到 cys（R490C）取代，该取代在患有以下疾病的患者中以复合杂合状态发现： Gershlick 等人提出的 13 型脑桥小脑发育不全（PCH13; 618606）（2019），参见 615738.0001。

.0003 脑桥小脑发育不全，13 型
VPS51，3-BP DEL，1419CTT

Uwineza 等人的 2 名姐妹，由来自卢旺达的近亲父母所生，患有 13 型脑桥小脑发育不全（PCH13; 618606）（2019）在 VPS51 基因的外显子 5 中发现了纯合框内 3-bp 缺失（c.1419_1421delCTT, NM_013265.3），导致高度保守残基（Phe474del）的缺失。该突变是通过纯合性作图和全外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实，与该家族中的疾病分离。该变异以杂合状态存在于 gnomAD 数据库中的 2 个人中（频率为 0.00083%）。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。