REV3-LIKE、DNA 定向聚合酶 ZETA 催化子单元;REV3L

REV3,酿酒酵母,同源物
REV3
聚合酶、DNA、ZETA;POLZ

HGNC 批准的基因符号:REV3L

细胞遗传学定位:6q21 基因组坐标(GRCh38):6:111,299,033-111,483,711(来自 NCBI)

▼ 说明

REV3L 基因编码 DNA 聚合酶 zeta 的催化子单元,这是一种参与受损 DNA 复制的关键蛋白(Tomas-Roca 等人总结,2015)。

▼ 克隆与表达

为了更好地了解人类的诱变机制,Gibbs等人(1998)克隆并测序了酿酒酵母REV3基因的人类同源物。酵母基因编码 DNA 聚合酶 zeta 的催化子单元,这是一种非必需酶,被认为可以进行跨损伤复制,并且负责几乎所有 DNA 损伤诱导的诱变和大多数自发诱变。人类基因编码的蛋白质预计有 3,130 个残基,大约是酵母蛋白质大小的两倍,酵母蛋白质有 1,504 个氨基酸。这两种蛋白质在大约 340 个残基的氨基末端区域中具有 29% 的同一性,在大约 850 个残基的羧基末端区域中具有 39% 的同一性,并且在两个基因中间的 55 个残基区域中具有 29% 的同一性。预期蛋白质的序列强烈预测它是聚合酶zeta型DNA聚合酶的催化子单元;羧基末端结构域按正确的顺序拥有真核DNA聚合酶特征的6个基序,在GenBank数据库中的所有聚合酶中与酵母聚合酶zeta最为相似,并且与人类α(POLA;312040),δ(POLD1;174761)、ε(极;174762)酶。

Xiao等人(1998)从3个不同的文库中鉴定出人类cDNA克隆,其推导的氨基酸序列与酵母REV3具有同源性。该基因编码超过10 kb的mRNA。其表达在不同组织中有所不同,并且在所检查的一些但不是全部肿瘤细胞系中似乎有所升高。

在对 6q21 肿瘤抑制相关基因的研究中,Morelli 等人(1998)鉴定了与 Gibbs 等人(1998)报道的相同序列。

Tomas-Roca et al.(2015)发现Rev3l在妊娠中期发育中的小鼠大脑中高表达。

▼ 基因功能

Gibbs等人(1998)发现,表达高水平REV3反义RNA片段的人类细胞生长正常,但很少或没有表现出紫外线(UV)诱导的突变,并且对紫外线的杀伤稍微更敏感。他们得出的结论是,人类基因似乎具有与其酵母对应物相似的功能。

Murakumo et al.(2001)指出,在酿酒酵母中,Rev3与Rev1(606134)和Rev7(MAD2L2)有关;604094)在容易出错的跨损伤合成反应中,经常在受损的DNA损伤处诱导突变。他们证明了人类 REV3 和 REV7 之间以及 REV1 和 REV7 之间的直接相互作用,以及 REV7 分子之间的同二聚化。REV3和REV7之间的相互作用由REV3的残基1847至1892和REV7的残基21至155介导。REV7 的这个区域也与 REV1 结合和同二聚化有关。Murakumo et al.(2001)推测REV7可能调节REV1和REV3的酶活性。

▼ 基因结构

Morelli et al.(1998)通过基因组序列分析确定REV3L基因包含33个外显子,其中3个在5-prime末端为非编码外显子,横跨大约200 kb的基因组DNA。

▼ 测绘

通过原位杂交,Xiao等(1998)将REV3L基因定位到染色体1p33-p32。然而,Morelli et al.(1998)通过基因组序列分析将REV3L基因定位到染色体6q21。

▼ 分子遗传学

关联待确认

Tomas-Roca et al.(2015)在一名诊断为莫比斯综合征(157900)的患者中发现了 REV3L 基因中的从头杂合剪接位点变异(c.1096+1G-A, NM_002912),该变异与水平降低有关患者细胞中正常 REV3L 转录本的变化。该变异是通过对候选基因(包括 REV3L)进行桑格测序发现的,这些候选基因是在 6 名无关的莫比斯综合征患者的外显子组测序研究中发现的。对 103 名莫比斯综合征患者进行桑格测序,发现另外 2 名患者的 REV3L 基因存在新杂合变异(c.1160A-G、E387G 和 c.2662A-T、K888X)。没有对这些变异体进行功能研究,也没有对患者细胞进行研究。

Halas等人(2021)在一名患有发育迟缓、营养不良和畸形特征但不具有莫比斯综合征特征的波兰裔儿童中发现了REV3L基因中的纯合c.8258C-G颠换(NM_001287431.2),导致与功能重要的 KKRY 基序相邻的残基发生 T2753R 取代。该变异体遗传自表型正常的父母,他们之间的关系尚不清楚,但其父亲来自波兰的同一个村庄。当Halas等人(2021)在酵母中的Rev3基因中引入等效突变时,它保留了残余功能,但产生了细胞核内跨损伤合成的功能障碍和线粒体遗传信息的不稳定。该变异导致酵母模型对紫外线的敏感性增加。

▼ 动物模型

O-Wang et al.(2002)指出,Rev3缺陷的小鼠胚胎在胚胎发生中期左右死亡,并伴随着胚胎细胞的大量凋亡。他们发现 Rev3 null 胚泡无法在培养物中存活和生长。Rev3转基因的表达恢复了Rev3无效胚胎的生长并抑制了细胞凋亡,但转基因无法挽救胚胎致死性。p53(191170)缺陷也无法挽救胚胎致死性,这表明Rev3无效胚胎死亡发生在孤立于p53的途径中。

Tomas-Roca等人(2015)发现,与野生型相比,杂合Rev3l缺失小鼠的后脑体积减小,运动神经元数量大幅减少。来自杂合缺失小鼠的胚胎成纤维细胞表现出对 DNA 损伤剂的反应增加的复制应激和 DNA 损伤。

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