B 状咬合；NIPBL
NIPPED-B，果蝇，同源物
DELANGIN
姐妹染色单体凝聚力 2，酿酒酵母，同源物；SCC2
HGNC 批准的基因符号：NIPBL
细胞遗传学定位：5p13.2 基因组坐标（GRCh38）：5:36,876,769-37,066,413（来自 NCBI）
▼ 说明
姐妹染色单体在 S 期复制后保持连接，直到它们在有丝分裂或减数分裂 II 后期分离。这种内聚力抵消了纺锤体微管对姐妹着丝粒的作用力，并允许染色体在有丝分裂纺锤体上对齐。姐妹染色单体的内聚力对于减数分裂 I 期间同源染色体的分离以及 G2 期 DNA 双链断裂的修复也至关重要。粘连蛋白（参见 606462）是姐妹染色单体粘连所需的蛋白质复合物。NIPBL 与 MAU2（614560）形成二聚体，这对于将粘连蛋白复合物加载到姐妹染色单体上至关重要（Watrin et al., 2006）。
▼ 克隆与表达
在寻找Cornelia de Lange综合征的分子基础的过程中（CDLS1；122470）、Tonkin et al.（2004）和 Krantz et al.（2004）分析了与 Cornelia de Lange 综合征相关的从头平衡易位，并在这些病例中发现了 5p13.1 处被破坏的新基因。Tonkin et al.（2004）将Nipped-B-like（NIPBL）基因的产物命名为“delangin”。编码序列从外显子2开始，一直延续到外显子47，产生一个长异构体（2,804个氨基酸） ，或外显子 46 的扩展变体，产生稍短的亚型（2,697 个氨基酸）。短亚型和长亚型的残基 1 到 2,683 是相同的；短异构体含有 14 个氨基酸的 C 末端，与长异构体的 121 个氨基酸的 C 末端无关（Tonkin 等人，2004）。Northern印迹分析表明，NIPBL在胎儿和成人肾脏、胎儿肝脏、成人胎盘、心脏、骨骼肌和胸腺中强表达，但在胎儿和成人脑和肺以及成人肝脏、结肠、小肠中弱表达或几乎检测不到表达。肠道和白细胞（Tonkin et al., 2004）。Tonkin等人（2004）发现脊椎动物delangins与果蝇、蠕虫、植物和真菌中的直向同源物具有显着的同源性，包括Scc2型姐妹染色单体粘合蛋白和D. melanogaster Nipped-B。
Yan等（2006）利用生物信息学分析表明NIPBL蛋白含有一个N端caldesmon（CALD1；114213）结构域，钙调蛋白（CNN1; 600806）结构域和2个钙调蛋白（CALM1; 114180）-结合基序，随后是核定位信号、核输出信号、5个HEAT重复序列和C端DNA结合结构域。
▼ 基因结构
NIPBL基因包含47个外显子，跨度188 kb，编码序列从外显子2开始（Krantz et al., 2004；Tonkin 等，2004）。
▼ 测绘
Krantz et al.（2004）和Tonkin et al.（2004）在染色体5p13中鉴定出NIPBL基因。
▼ 基因功能
整个小鼠胚胎的原位杂交在妊娠第9.5天和第10.5天检测到Nipbl转录本，在肢芽、鳃弓和颅面间充质中具有显着的积累（Krantz et al., 2004）。人胚胎组织切片的原位杂交揭示了与CDLS表型基本一致的表达模式（Tonkin et al., 2004）。Krantz 等人（2004）发现了在 Northern 印迹分析中检测到的多个转录物存在的情况下 NIPBL 基因选择性剪接的证据。
Tonkin et al.（2004）认为，祖先姐妹染色单体凝聚蛋白的进化在发育基因调控中获得了额外的作用，CDLS与罗伯茨综合征（268300）之间存在相似之处，罗伯茨综合征的特点是生长迟缓、肢体减少缺陷、颅面异常和着丝粒过早分离。Rollins 等人（2004）证实了 Nipped-B 在姐妹染色单体凝聚和发育调节中的双重作用。
Kaur等人（2005）通过中期扩散分析发现，90名CDLS先证者中有37名（41%）存在早熟姐妹染色单体分离（PSCS），而对照组只有8名（9%）。37例CDLS合并PSCS患者中，16例（43%）有NIPBL基因突变，21例（57%）无NIPBL基因突变。在患有 PSCS 和不患有 PSCS 的患者中都观察到严重和轻度表型。Kaur等人（2005）指出，罗伯茨综合征（268300）与CDLS有表型重叠，并与姐妹染色单体过早分离有关，是由ESCO2基因（609353）突变引起的，而ESCO2基因是正确建立姐妹染色单体分离所必需的。姐妹染色单体凝聚复合体。
Watrin et al.（2006）利用免疫沉淀分析表明，SCC4（MAU2；614560）与 HeLa 细胞核质提取物中的 SCC2 相互作用。SCC4 和 SCC2 在分级分离的 HeLa 细胞提取物中共沉淀，并在间期和末期期间共定位在 HeLa 细胞的染色质上。通过小干扰 RNA 消除 SCC4 或 SCC2 会延迟有丝分裂退出，并导致间期和末期染色质粘连蛋白丢失、姐妹染色单体内聚力过早丧失、染色体错位、单姐妹染色单体出现和中期停滞。SCC4 或 SCC2 的敲低也会减少另一种蛋白质的量，这表明它们之间的物理联系是稳定性所必需的。尽管存在粘连蛋白保护蛋白SGO1（SGOL1；SGOL1；609168）和BUB1（602452）。
Seitan 等人（2006）孤立地表明 MAU2 与 delangin 发生共免疫沉淀。MAU2 和 delangin 的果蝇和爪蟾直系同源物也直接相互作用。蛋白质截短和酵母 2 杂交分析表明，MAU2 和 delangin 的 N 末端介导了它们的相互作用。HeLa 细胞中 MAU2 的敲低导致姐妹染色单体早熟分离的频率增加。在对照细胞中，G2/M 期阻断的释放导致粘连蛋白子单元快速加载到染色质上。在 MAU2 敲低细胞中，形成了粘连蛋白复合物，但它们未能加载到染色质上。
Kagey et al.（2010）报道Mediator（参见MED8, 607956）和cohesin（参见SMC1, 300040）在物理和功能上连接小鼠胚胎干细胞中活性基因的增强子和核心启动子。介体是一种转录共激活因子，与粘连蛋白形成复合物，粘连蛋白可以形成连接 2 个 DNA 片段的环。粘连蛋白加载因子 NIPBL 与介体粘连蛋白复合物相关，提供了在启动子处加载粘连蛋白的方法。在介子和粘连蛋白占据的增强子和启动子之间观察到 DNA 环。介体和粘连蛋白在不同细胞中共同占据不同的启动子，从而产生与每个细胞的基因表达程序相关的细胞类型特异性DNA环。
在酵母中，Lopez-Serra 等人（2014）发现 RSC 染色质重塑复合物将 Scc2-Scc4 二聚体募集到广泛的、浅的无核小体区域。在这里，Scc2-Scc4 保留了可用于后续粘连蛋白加载反应的 DNA。
Schwarzer et al.（2017）发现小鼠肝脏中黏连蛋白负载因子Nipbl的缺失导致染色体折叠的显着重组。即使没有转录变化，拓扑关联结构域（TAD）和相关染色体构象捕获（Hi-C）峰也全局消失。相比之下，区室隔离得以保留，甚至得到加强。引人注目的是，TAD 的消失揭示了更精细的区室结构，准确地反映了潜在的表观遗传景观。这些观察结果表明，基因组的 3 维组织是由 2 个孤立机制相互作用产生的：基因组不依赖粘连蛋白地分离成精细尺度的区室（由染色质状态定义），以及 TAD 的粘连蛋白依赖性形成（可能通过环）挤压，这有助于引导远处的增强子到达其目标基因。
Davidson 等人（2019）利用生化重建发现，单个人类粘连蛋白复合物以高达每秒 2.1 千碱基对的速率对称地形成 DNA 环。环的形成和维持依赖于cohesin的ATP酶活性和NIPBL-MAU2（614560），但不依赖于cohesin对DNA的拓扑捕获（成分包括SMC3、606062；SMC1A，300040；STAG1，604358；STAG2，300826）。在环形成过程中，粘连蛋白和 NIPBL-MAU2 位于环的底部，这表明它们通过挤压生成环。Davidson 等人（2019）得出的结论是，他们的结果表明粘连蛋白和 NIPBL-MAU2 形成一种活性全酶，可以与 DNA 进行假拓扑或非拓扑相互作用，将基因组间期 DNA 挤出成环。
Kim等人（2019）孤立使用单分子成像表明，重组人粘连蛋白-NIPBL复合物通过挤压DNA环来压缩裸露和核小体结合的DNA。粘连蛋白压缩 DNA 需要 ATP 水解并且对力敏感。这种压缩以每秒 0.5 kbps 的平均速率持续进行数十 kbps。双链 DNA 的压缩表明粘连蛋白二聚体双向挤出 DNA 环。Kim 等人（2019）得出的结论是，他们的结果将 cohesin-NIPBL 确立为能够进行环挤出的 ATP 驱动的分子机器。
▼ 生化特征
Shi等人（2020）利用冷冻电子显微镜以中等分辨率确定了与NIPBL C末端HEAT结构域和DNA结合的人粘连蛋白的结构。Cohesin 和 NIPBL 广泛相互作用并形成中央隧道以捕获 72 bp DNA。NIPBL 和 DNA 促进了粘连蛋白 ATP 酶头域和 ATP 结合的结合。粘连蛋白的铰链结构域采用“开放垫圈”构象并对接至 STAG1 子单元。
▼ 分子遗传学
Tonkin等人（2004）研究了没有易位的CDLS病例，并在NIPBL基因中鉴定出9个可能的点突变，其中至少5个是从头产生的。因为他们在患有严重和轻度Cornelia de Lange综合征-1（CDLS1；CDLS1；122470），表型变异可能部分由等位基因异质性解释。突变的谱和分布表明发病机制是由单个 NIPBL 等位基因的功能丧失或改变引起的。Tonkin et al.（2004）研究中突变检出率约为50%。因此，可能存在基因座异质性以及等位基因异质性，但筛选方法的局限性也被认为是突变检出率相对较低的合理解释。另一方面，CDLS表型的家族内差异相当大，甚至在受影响的同胞之间也是如此（Krajewska-Walasek et al., 1995），这表明其他因素可能很重要。Tonkin et al.（2004）提出，delangin功能受到干扰可能会不适当地激活远端无同源基因（DLX），从而导致CDLS中近远端肢体模式缺陷。
Krantz et al.（2004）在CDLS个体中发现了6个点突变（608667.0001-608667.0006）。所有这些都预计会导致截短，或者在met1-to-lys突变的情况下（M1K; 608667.0001），一种非翻译蛋白。
Gillis 等人（2004）描述了一大群特征明确的 CDLS 个体中 NIPBL 突变的谱和分布。在 120 名散发性或家族性 CDLS 的无关个体中，有 56 名（47%）发现了 NIPBL 基因突变（见 608667.0007-608667.0012）。在106名散发性CDLS个体中的49名（46%）中，鉴定出44种不同的突变，其中14种（32%）为小缺失。在 7 例 CDLS 家族病例中，有 6 例发现了 NIPBL 突变，种系嵌合被认为是父母突变阴性的同胞中受影响的可能机制。
关联待确认
D\'Alessandro 等人（2016）对 81 名患有房室间隔缺损（AVSD）的无关先证者进行了全外显子组测序，以鉴定与 AVSD 具有强生物学相关性的 112 个基因的潜在因果变异。与对照相比，基因集中罕见和罕见的损伤性变异显着富集（比值比（OR）1.52；95%置信区间（CI），1.35-1.71；p = 4.8 x 10（-11））。与没有 AVSD 且法洛四联症的队列相比，该富集针对 AVSD 先证者（OR 2.25；95% CI，1.84-2.76；p = 2.2 x 10（-16））。包括综合征相关基因 NIPBL 在内的 6 个基因在 AVSD 中富含罕见变异。该研究结果在 81 名 AVSD 先证者的复制队列中得到了证实。D\'Alessandro et al.（2016）得出结论，与 AVSD 具有强烈生物学相关性的基因（包括综合征相关基因）的突变可能导致 AVSD，即使对于那些患有孤立性心脏病的人也是如此。6 名 AVSD 先证者（7.4%）在 NIPBL 中具有罕见的非同义变异，而外显子组变异服务器（EVS）对照中只有 2.3% 有罕见的非同义变异（OR 3.3; p = 0.02）。两个新变体（M1318V 和 S2471T）涉及高度保守的残基，预计具有破坏性。两种变体（N105D 和 N393K）之前均出现在 4,300 个 EVS 欧洲美国对照中的单个个体中，而不是在其他对照数据集中。具有 NIPBL 变异的 AVSD 先证者均不具有 CDLS 的临床特征。两名先证者有相关的半月瓣异常，这通常与 CDLS 相关。
▼ 基因型/表型相关性
Gillis et al.（2004）发现CDLS突变阳性和突变阴性个体之间存在统计学上显着的表型差异。分析还表明，具有错义突变的个体具有较温和表型的趋势。
Yan等人（2006）在28名临床诊断为CDLS的波兰患者中的13名（46%）中鉴定出13种不同的NIPBL突变，其中包括11种新突变。其中十一个突变导致蛋白质过早终止。突变阳性患者在产前生长、面部畸形和言语障碍方面比突变阴性患者受到更严重的影响。
▼ 等位基因变异体（13个选例）：
.0001 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL、MET1LYS
3 名同胞患有 Cornelia de Lange 综合征（CDLS1；Krantz et al.（2004）在NIPBL基因中发现了一个起始密码子突变2G-A（M1K）。122470），每个都有不同的父亲。他们的母亲或可获得样本的两位父亲均不存在这种突变。所有 3 名同胞，年龄分别为 17 岁、8 岁和 3 ，均有中度生长和认知迟缓、手小但无缩小缺陷、多毛症和典型的面部特征。种系嵌合可能是家族性复发的机制，因为母亲没有表现出这种疾病的特征。
.0002 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL，TYR2430CYS
具有Cornelia de Lange综合征典型特征的个体（CDLS1；122470），Tonkin et al.（2004）鉴定出 NIPBL 基因第 43 号外显子中的 7289A-G 转变导致 delangin 蛋白中 tyr2430 至 cys（Y2430C）氨基酸变化。患者表现出严重的生长迟缓、龙虾肢缺损、特征性面孔、喂养困难和胃食管反流。
.0003 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL、1-BP DEL、150G
患有 Cornelia de Lange 综合征的儿童（CDLS1；122470），Krantz 等人（2004）在 NIPBL 基因的外显子 3 中鉴定出 1 bp 缺失，150delG，导致移码，下游 28 个氨基酸终止密码子。男婴，4.5个月大，双侧上肢严重缺损（少指，单指），生长和认知严重迟缓，面部特征典型，多毛，腭裂。
.0004 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL，1-BP INS，7306G
一名具有典型Cornelia de Lange综合征特征的患者（CDLS1；122470），Tonkin et al.（2004）在NIPBL基因的外显子43中发现了一个从头插入的1-bp 7306_7307insG。患者表现出生长迟缓、小短头畸形、长人中、薄唇、新月形嘴、一字状、眉毛浓密、多毛症、听力障碍、近视、小肢畸形、趾畸形、拇指近端放置、肘部固定屈曲、脚并指、双侧腹股沟疝和睾丸未降。
.0005 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL，1-BP INS，1546G
一名具有典型Cornelia de Lange综合征特征的成年女性（CDLS1；122470），Krantz et al.（2004）在NIPBL基因的外显子10中鉴定出一个1-bp插入，1546_1547insG。插入导致移码，下游有 3 个氨基酸的终止密码子。患者表现出严重的生长和认知迟缓，右肢（少指，4指趾）复位缺损，左手小，无复位缺损，面部特征典型，多毛，腭裂，听力丧失。
.0006 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL，ILE1206DEL
患有轻度Cornelia de Lange综合征（CDLS1；122470），Tonkin et al.（2004）描述了 NIPBL 基因（ATA）外显子 14 中核苷酸 3616 至 3618 的 3-bp 缺失，导致异亮氨酸 1206 缺失。母亲 DNA 中不存在这种变化；没有父亲 DNA。患者表现出生长迟缓、小手、小头畸形、言语迟缓和腹股沟疝气。
.0007 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL，2-BP DEL，2479AG
2名无血缘关系的散发性Cornelia de Lange综合征儿童（CDLS1；122470），Gillis et al.（2004）在NIPBL基因2479delAG的外显子10中发现了一个2-bp的缺失，导致蛋白质下游2个氨基酸的移码和截短。两个孩子的生长发育都受到严重影响；然而，其中一个有明显的肢体缩小缺陷，而另一个则没有。
.0008 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL，ARG1723TER
患有 Cornelia de Lange 综合征家族的 2 名受影响兄弟（CDLS1；122470），先前由 Krantz 等人（2004）报道，Gillis 等人（2004）在 NIPBL 基因的外显子 26 中发现了 arg1723 至 ter（R1723X）的取代。
.0009 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL，ALA1246GLY
Krantz et al.（2001）描述了来自一个患有 Cornelia de Lange 综合征（CDLS1；CDLS1；122470），未患病姐妹的儿子，由于非典型遗传模式而被排除在连锁分析之外。Gillis 等人（2004）在 2 名受影响的雄性中发现了 NIPBL 基因中不同的从头突变，这两种突变均不存在于父母中：其中之一是外显子 15 中的 ala1246 到甘氨酸（A1246G）替换，以及另一种是外显子46（608667.0010）上游内含子-1位置的7861G-C颠换。
.0010 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL、IVS45AS、气相色谱仪、-1
讨论在 Cornelia de Lange 综合征-1（CDLS1；122470），Gillis 等人（2004），参见 608667.0009。
.0011 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL、IVS44DS、AG、+4
患有 Cornelia de Lange 综合征的家庭成员（CDLS1；122470），先前由 Krantz 等人（2004）描述，Gillis 等人（2004）在 NIPBL 基因外显子 43 的 +4 位处鉴定了 7321A-G 转换。在可获得样本的 4 名受影响同胞中，有 2 名以及轻度受影响的母亲中发现了这种突变。
.0012 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL，ARG1536TER
3例无亲属关系的散发性Cornelia de Lange综合征患者（CDLS1；122470），Gillis et al.（2004）在NIPBL基因的外显子22中发现了arg1536-to-ter（R1536X）的取代。
.0013 科妮莉亚·德朗格综合症 1
NIPBL、2-BP DEL/1-BP INS
Borck等（2006）筛查了21名Cornelia de Lange综合征（CDLS1；122470），之前未发现 NIPBL 基因 5 素非翻译区和近端启动子突变的 NIPBL 异常。他们在一名受影响的女孩和她轻度受影响的父亲的起始密码子（-321_-320delCCinsA）上游 321 个核苷酸的外显子 1 中发现了杂合缺失插入突变。CC 二核苷酸和周围序列在哺乳动物 NIPBL 同源物中高度保守。在父亲的父母中均未发现缺失-插入变体。受影响的孩子是来自阿尔及利亚的远房表兄弟父母的第一个后代。由于特征性畸形面部特征，在新生儿时期做出了诊断。父亲和先证者一样，在婴儿期就有喂养问题和胃食管反流。他还患有发育迟缓和言语迟缓，他在 3 岁 6 个月大时才说出了第一句话。7岁时，他因主动脉瓣下狭窄接受了手术。他患有生长迟缓，最终身高为 152 厘米。父亲和母亲的身高分别为168厘米和152厘米。父亲的畸形特征包括拱形眉毛、长睫毛、长鼻子和薄上唇。
