TUB二分转录因子; TUB
TUBBY, 小鼠, 同源
HGNC 批准的基因符号：TUB
细胞遗传学定位：11p15.4 基因组坐标（GRCh38）：11:8,019,059-8,106,243（来自 NCBI）
▼ 克隆与表达
小鼠“短胖”表型的特征是色素性视网膜病、肥胖、智力低下、生殖器功能减退和多指并指。Noben-Trauth et al.（1996）在定位克隆的基础上鉴定出了小鼠tubby的一个候选基因。矮胖小鼠中的候选基因在转录物大小方面与正常小鼠中的候选基因始终不同。候选基因的序列分析揭示了 G 到 T 的颠换，消除了 3-prime 编码区中的供体剪接位点，从而导致粗管中产生更大的转录本。矮胖小鼠中的转录本为 6.6 kb，而 B6 小鼠中的转录本为 6.3 kb。候选基因的序列分析显示，C 端的 200 个氨基酸与小鼠磷酸二酯酶有 62% 的同一性。由于cGMP磷酸二酯酶基因（如180071）的突变已知会通过感光细胞凋亡引起视网膜变性，并且由于短管状视网膜变性具有细胞凋亡的特征，Noben-Trauth等（1996）推测磷酸二酯酶基因的突变-样候选短管基因通过凋亡事件导致表型效应。
Kleyn et al.（1996）也使用定位克隆来鉴定导致小鼠粗壮表型的基因。发现矮胖突变体产生的该候选基因的转录本（约 7.5 kb）比正常小鼠产生的转录本（7 kb）更大。矮胖子体内的 RNA 转录本也比正常小鼠的转录本丰富 4 倍。突变小鼠中较大的转录本是由于单个剪接供体位点中的 G 到 T 颠换，导致 44 个 C 端氨基酸被 24 个内含子编码的氨基酸取代。Kleyn等人（1996）发现的突变与Noben-Trauth等人（1996）描述的突变明显相同。Northern印迹分析表明，候选基因主要在大脑中表达，特别是在下丘脑的室旁核、腹内侧核和弓状核中。Kleyn et al.（1996）表明，菌株特异性差异存在于可变剪接产物的相对丰度上。可变剪接产物因外显子 5 的存在与否而不同。Kleyn 等人（1996）证明这种剪接变异与内含子长度多态性相关，并提出该 Tub 等位基因作为小鼠上肥胖数量性状基因座的候选者。染色体7。另见UCP2（601693）。
Kleyn et al.（1996） isolated the human homolog of the 小鼠 Tub gene and determined that the deduced protein shares 94% sequence identity with the 小鼠 protein, with highest conservation in the C terminus.
Sahly et al.（1998）报道了通过Northern印迹分析和原位杂交确定的胚胎、胎儿和成年小鼠组织中Tub基因的表达模式。在小鼠胚胎中，Tub 在受孕后 9.5 天开始在中枢和周围神经系统的分化神经元中选择性表达。在成年小鼠中，Tub 在几个主要大脑区域转录，包括大脑皮层、海马、控制摄食行为的下丘脑的几个核、内耳的螺旋神经节和视网膜的感光细胞。这些结构包含管状突变诱导发病机制的潜在细胞靶标。
Borman et al.（2014）利用免疫组织化学分析了TUB在人视网膜中的分布，发现在神经节细胞层的细胞核以及内外核层中强表达，在感光细胞内段中度染色。TUB 和睫状室分子标记的双重免疫荧光标记揭示了 TUB 定位于感光细胞纤毛和睫状根的基部，并穿过感光细胞的内段突出。
▼ 基因结构
晶体结构
Boggon等人（1999）以1.9埃的分辨率测定了小鼠tubby核心结构域的晶体结构。
▼ 测绘
Coleman and Eicher（1990）将小鼠“tubby”位点定位到染色体7，靠近Hbb基因（141900）。Jones等人（1992）发现Tub基因距离Hbb 2.4 +/- 1.4 cM，并提出人类Tub同源物对应到11p15上的同线性同源区域。
▼ 基因功能
Sahly et al.（1998）通过对小鼠基因表达模式的空间和时间一致性的研究，提出Tub与羧肽酶E（CPE）的功能相似；114855），这是脂肪/脂肪小鼠激素原转化酶（PCSK1; 162150），它参与一种形式的严重肥胖的发病机制，以及其他蛋白酶原。这些发现也被认为与另一种假设相一致，即 Tub 是一种神经肽，参与调节进食行为和感觉知觉的众多神经生理和内分泌功能。
Boggon等人（1999）从主要结构线索出发设计了实验，结果表明管状蛋白是一个独特的二分转录因子家族。tabby C 末端能够结合双链 DNA，而 tubeby 和 TULP1（602280） 的 N 末端区域有效激活转录。
Santagata et al.（2001）证明，Tubby 在异源三聚体 G 蛋白偶联受体的信号转导中发挥作用。 Tubby 通过其 C 末端的“tubby 结构域”结合磷脂酰肌醇 4,5-二磷酸而定位于质膜。X 射线晶体学揭示了这种相互作用的原子水平基础，并暗示 tubby 结构域是磷酸化的磷脂酰肌醇结合因子。 受体介导的G蛋白α-q（GNAQ； 600998）通过磷脂酶C-β（见604114）的作用将管状蛋白从质膜上释放出来，引发管状蛋白易位至细胞核。 管状蛋白3（TULP3）的定位； 604730）也有类似的规定。 Santagata et al.（2001）得出结论，管状蛋白作为膜结合转录调节因子，响应磷酸肌醇水解而易位至细胞核，提供了G蛋白信号传导和基因表达调节之间的直接联系。
▼ 分子遗传学
英国一个白人近亲家庭的 3 名受影响同胞患有视网膜营养不良和肥胖（RDOB；616188），Borman et al.（2014）鉴定了与疾病分离的 TUB 基因（601197.0001）中 2 bp 缺失的纯合性。
▼ 动物模型
Heckenlively 等人（1995）描述了一个小鼠突变体，他们认为这可能是 IC 型 Usher 综合征的小鼠模型。该突变位点命名为rd5（Tub），在染色体7上显示出与Hbb（141900）的连锁，其位于与人类11p15同源的区域。纯合 rd5/rd5 小鼠的视网膜电图从未正常，振幅降低并在 6 个月时消失。第 3 周时，听觉诱发反应测试显示听力阈值比对照增加了约 30 分贝（dB），并在 6 个月时恶化至约 45 dB。通过间接检眼镜检查，Heckenlively 等人（1995）在 6 周时观察到视网膜异常：动脉变细、静脉扩张以及视网膜色素上皮出现颗粒。5个月时，视网膜血管严重衰减和形成鞘，色素上皮的局灶性和弥漫性损失以及色素沉积斑块变得明显。
Ikeda等人（1999）对来自几个F2杂交的矮胖小鼠的听觉脑干反应（ABR）阈值进行了数量性状位点（QTL）分析，ABR阈值表明听力能力。他们确定了一个主要的 QTL，并将其指定为“短管听力修饰因子 1”（moth1），该 QTL 对应到染色体 2，在 AKR 杂交中对数得分为 33.4，在 CAST 杂交中对数得分为 6.0。在每个菌株组合中，该 QTL 分别导致 ABR 阈值方差的 57% 和 43%。此外，携带包含所描述的QTL区域的片段的C57BL/6J同系系当与短管纯合时也表现出正常的听力能力。Ikeda等人（1999）假设C57BL/6J小鼠携带moth1基因的隐性突变，该突变与tub突变相互作用，导致tub/tub小鼠听力损失。来自 AKR/J、CAST/Ei 或 129/Ola 的一个等位基因足以保护 C57BL/6J tube/tub 小鼠免受听力损失。moth1 基因如何影响其他管状表型，如视网膜变性和肥胖，仍有待确定。Ikeda等人（2002）报道了修饰TUB1的听觉QTL的定位克隆为MAP1A基因（600178）。Ikeda等（2002）通过转基因救援实验证实，在易感品系C57BL/6J中观察到的神经元特异性MAP1A基因的序列多态性对于听力损失表型至关重要。Ikeda et al.（2002）也表明这些多态性改变了MAP1A与突触后密度分子PSD95（602887）的结合效率，PSD95是突触细胞结构的核心成分。Ikeda et al.（2002）得出的结论是，至少一些观察到的多态性在功能上很重要，C57BL/6J-tub/tub 小鼠的听力损失可能是由涉及 MAP1A 的蛋白质相互作用受损引起的。他们提出 TUB 可能与神经元细胞的突触功能有关。
▼ 等位基因变异体（1个精选示例）：
.0001 视网膜营养不良和肥胖（1个家庭）
TUB，2-BP DEL，1194AG
英国一个白人近亲家庭的 3 名受影响同胞患有视网膜营养不良和肥胖（RDOB；616188），Borman et al.（2014）鉴定出 2-bp 缺失（c.1194_1195delAG）的纯合性，导致移码，预计会导致提前终止密码子（Arg398SerfsTer9）。该突变以杂合性形式存在于未受影响的父母和未受影响的同胞中，但在 NHLBI 外显子组变异服务器数据库中的 6,000 多个外显子组中未发现该突变。转染的 HEK293 细胞中的功能分析表明，与野生型相比，突变型 TUB 的表达水平降低，并且定位错误，主要在细胞核中检测到，而野生型则在细胞质和质膜内检测到。亚细胞分级分离证实了错误定位，并且还揭示了在沉淀的不溶部分中发现了突变体而非野生型TUB，这表明突变体可能在细胞内形成聚集体。
