tRNA 硒代半胱氨酸(反密码子 TCA)1-1;TRU-TCA1-1

tRNA-SEC(ANTICODON TCA) 1-1
转移 RNA 硒代半胱氨酸 1;TRNA1
tRNA硒代半胱氨酸1
tRNA 磷酸丝氨酸;TRSP
蛋白石抑制剂磷酸丝氨酸 tRNA

HGNC 批准的基因符号:TRU-TCA1-1

细胞遗传学定位:19q13.32 基因组坐标(GRCh38):19:45,478,601-45,478,687(来自 NCBI)

▼ 说明

蛋白石抑制性磷酸丝氨酸 tRNA 是高等真核生物中唯一真实的、天然存在的抑制性 tRNA。人类基因组包含一个蛋白石抑制磷酸丝氨酸 tRNA 基因,TRNAU1(O\'Neill et al., 1985)。

▼ 克隆与表达

O\'Neill 等人(1985)从人类 DNA 文库中分离出蛋白石抑制磷酸丝氨酸 tRNA 基因和假基因。功能基因的长度为 87 个核苷酸,无间插序列。它有一个 TCA 反密码子,表明成熟的 tRNA 可以读取终止密码子 UGA。与真核tRNA基因的共有序列相比,转录的5-prime内部控制区有2个额外的核苷酸,而3-prime内部控制区是正常的。

▼ 生化特征

晶体结构

O-磷酸丝氨酰-tRNA:硒代半胱氨酰-tRNA合酶(SEPSECS;613009)催化硒代半胱氨酸形成的最后一步。Palioura等人(2009)以2.8埃的分辨率测定了人tRNA(Sec)与SEPSECS、磷酸丝氨酸和硫代磷酸盐复合物的晶体结构。结合体内和体外酶测定,这些数据支持了 Sec-tRNA(Sec)形成的磷酸吡哆醛依赖性机制。两个 tRNA(Sec)分子的折叠方式与其他典型 tRNA 不同,通过其 13 bp 受体-T-psi(伪尿苷)-C 臂与每个 SEPSECS 四聚体结合。tRNA 结合可能会引起酶活性位点的构象变化,从而使共价连接到 tRNA(Sec)的磷酸丝氨酸(而非游离的磷酸丝氨酸)能够正确定向以发生反应。

▼ 测绘

McBride et al.(1987)使用该基因的一个片段作为作图探针。通过对体细胞杂种的研究,他们将功能基因分配给染色体19,将假基因分配给染色体22。通过原位杂交,Mitchell等人(1992)将TRSP基因定位于19q13.2-q13.3,并进行了位点排序。通过对 40 个 CEPH 家系进行连锁​​分析,对其他基因和匿名 DNA 标记进行了分析。位点顺序为cen--CYP2A(见122720)--CYP2F1(124070)--APOC2(608083)--TRSP、CKM(123310)。这些位点在雄性中跨度约为 10 cM,在雌性中跨度约为 30 cM。Ohama et al.(1994)将相应的基因定位到小鼠染色体7中与19q具有已知同源性的区域。

▼ 分子遗传学

一名 8 岁男孩甲状腺激素代谢异常,映射至染色体 19q13(THMA3;Schoenmakers等(2016)对TRU-TCA1-1基因进行了测序,并鉴定了点突变(n.65C-G;n.65C-G;620198)的纯合性。165060.0001),其近亲家庭中因疾病而完全隔离,在 ExAC 数据库中未找到。

在一名患有甲状腺功能正常的高甲状腺素血症的 19 岁男性中,Geslot 等人(2021)发现了 Schoenmakers 等人(2016)先前发现的相同 n.65C-G 突变的纯合性。他的父亲的甲状腺功能测试正常,他的父亲是杂合的,而他的母亲则没有这种变异。该患者被证明存在父亲单亲二体性。

▼ 等位基因变异体(1个精选示例):

.0001 甲状腺激素代谢异常,3

TRU-TCA1-1、CG、NT65

一名 8 岁男孩甲状腺激素代谢异常,映射至染色体 19q13(THMA3;620198),Schoenmakers等(2016)对TRU-TCA1-1基因进行了测序,并鉴定了点突变(n.65C-G)的纯合性。他未受影响的父母和一个未受影响的同胞是该变异的杂合子,ExAC 数据库中未发现该变异。在杂合父亲中,tRNA[Ser]Sec 水平降低了 40%,其中 74% 为野生型,26% 为突变型 tRNA,而在先证者中,突变型 tRNA[Ser]Sec 水平降低了 70%。作者指出,tRNA[Ser]Sec 成熟后形成 2 个主要亚型:mcm(5)U(管家含硒蛋白的合成依赖于 mcm(5)U)和 mcm(5)Um(应激相关含硒蛋白的产生所需)。对先证者来源的原代细胞中同工型群体的定量显示,mcm(5)Um 水平降低了 5 倍,这与观察到的先证者中应激相关硒蛋白表达的减少一致。杂合父母具有正常的硒蛋白水平。爪蟾卵母细胞实验显示,与野生型相比,突变型 tRNA[Ser]Sec 的转录后修饰显着减弱,证实了突变型 tRNA[Ser]Sec 的成熟受到损害。先证者来源的真皮成纤维细胞的补充研究表明,野生型 tRNA[Ser]Sec 的表达恢复了硒蛋白的合成。

在一名患有甲状腺功能正常的高甲状腺素血症的 19 岁男性中,Geslot 等人(2021)发现了 Schoenmakers 等人(2016)先前发现的相同 n.65C-G 突变的纯合性。他的父亲的甲状腺功能测试正常,他的父亲是杂合的,而他的母亲则没有这种变异。该患者被证明存在父亲单亲二体性。父子俩的硒依赖性酶GPX3(138321)和SOD(见147450)均表现出低水平至正常水平。

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