RHO GDP 解离抑制剂 α; ARHGDIA

RHOGDI
GDP 解离抑制剂，海兔 RAS 相关 1；GDIA1

HGNC 批准的基因符号：ARHGDIA

细胞遗传学定位：17q25.3 基因组坐标（GRCh38）：17:81,867,721-81,871,337（来自 NCBI）

▼ 说明

ARHGDIA 基因编码 Rho-GDP 解离抑制剂-α，它将 Rho-GTP 酶隔离在细胞质中，使其处于非活性状态（Gupta 等人总结，2013）。海兔Ras相关同源物（ARHs）也称为Rho基因，属于编码小鸟嘌呤核苷酸交换（GTP/GDP）因子的RAS基因超家族。ARH蛋白可以通过与GDP解离抑制剂如ARHGDIA（Leffers et al., 1993）相互作用而保持在非活性、GDP结合状态。

▼ 克隆与表达

Leffers等人（1993）通过筛选含有ARHGDIB（602843）cDNA的转化羊膜细胞文库，孤立出了编码ARHGDIA的cDNA。他们发现ARHGDIA对应于角质形成细胞二维凝胶蛋白数据库中的一个名为IEF（等电聚焦）8118的蛋白。通过二维凝胶电泳，预测的204个氨基酸蛋白的pI为4.74，并在29处迁移。 kD。人和牛 AHGDIA 的氨基酸序列有 97% 相同。Northern 印迹分析显示 AHGDIA 在所有测试的细胞系和组织中都有表达。

▼ 基因结构

Leffers et al.（1993）发现ARHGDIA基因含有6个外显子。

▼ 测绘

Wagner et al.（1997）通过荧光原位杂交证明ARHGDIA基因定位于染色体17q25.3。通过使用染色体 17q 的新体细胞杂交组确认了分配。

▼ 基因功能

Leffers et al.（1993）发现哺乳动物细胞中ARHGDIB的过度表达导致它们“聚集”并破坏肌动蛋白细胞骨架，模仿与Rho蛋白失活相关的表型变化。

Gupta et al.（2013）利用免疫组织化学方法发现，Arhgdia蛋白在成年小鼠肾脏的肾小球中高表达，定位于足细胞。在系膜细胞中也检测到了该蛋白质。与对照细胞相比，使用 shRNA 敲低 Arhgdia 基因的足细胞显示出更高水平的活化 RhoA（165390）、Rac1（602048）和 Cdc42（116952）。这些发现表明，在缺乏功能性 Arhgdia 的情况下，这些 Rho-GTP 酶不再维持非活性状态。进一步的研究表明，这些细胞的细胞运动性受损，伤口愈合受损就证明了这一点，这可能是由于肌动蛋白动力学改变所致。

▼ 分子遗传学

2姐妹，父母为巴基斯坦近亲所生，患有先天性肾病综合征（NPHS8；615244），Gupta et al.（2013）在ARHGDIA基因（601925.0001）中发现了一个纯合的3-bp框内缺失。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。体外功能研究和患者成纤维细胞研究表明，由于 AHGDIA 功能丧失和细胞运动受损，该突变导致 3 种 Rho-GTP 酶过度激活。两名女孩在出生后的第一周就出现了严重的肾病综合征，其中一人死亡。1例患者肾活检显示弥漫性系膜硬化。研究结果表明，该突变导致 Rho-GTP 酶活性和非活性形式的不平衡，导致足细胞内肌动蛋白细胞骨架的紊乱以及随后的肾病综合征。Gupta et al.（2013）指出Arhgdia缺失小鼠也会出现蛋白尿和进行性肾衰竭。

Gee等人（2013）通过对2名患有早发性类固醇抵抗性肾病综合征伴弥漫性系膜硬化的德系犹太裔同胞进行纯合性作图和外显子组测序，发现了ARHGDIA基因的纯合突变（G173V；601925.0003）。对 65 名弥漫性系膜硬化症患者和 350 名类固醇抵抗性肾病综合征患者的 AHGDIA 基因进行筛查，发现一名患有先天性肾病综合征的摩洛哥婴儿存在不同的纯合突变（R120X）。这两种突变均通过桑格测序证实，并与家族中的疾病分开。Gee等（2013）证明，突变消除了与RHO GTPases的相互作用，并增加了活性GTP结合的RAC1（602048）和CDC42（116952），导致足细胞迁移表型改变（足突消失）和蛋白尿。斑马鱼中 arhgdia 的敲低再现了肾病表型，RAC1 抑制剂可以部分挽救这种表型。

▼ 动物模型

Shibata et al.（2008）发现Arhgdia -/- 小鼠出现进行性肾病，其特征是大量蛋白尿和足细胞损伤。这些肾脏变化与 Rac1（602048）和盐皮质激素受体（NR3C2；NR3C2；600983）肾脏中的信号传导而不改变全身醛固酮状态。使用 Rac 特异性小分子抑制剂进行药物干预可减少盐皮质激素受体过度活跃和肾损伤。此外，盐皮质激素受体阻断可抑制 Arhgdia -/- 小鼠的蛋白尿和组织学变化。Shibata等（2008）得出结论，RAC1调节盐皮质激素受体活性，并且RAC1-盐皮质激素受体途径的激活在肾损害的发病机制中起主要作用。

▼ 等位基因变异体（3个精选例子）：

.0001 肾病综合征，8 型

ARHGDIA、3-BP DEL、553GAC

2姐妹，父母为巴基斯坦近亲所生，患有先天性肾病综合征（NPHS8；615244），Gupta et al.（2013）在ARHGDIA基因的外显子6中发现了一个纯合的3-bp框内缺失（c.553_555delGAC），导致ARHGDIA连接处的一个高度保守的残基（asp185）被缺失。与 Rho-GTP 酶相互作用。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在未受影响的母亲中以杂合状态存在，并且在几个大型对照数据库或 96 个种族匹配的对照中未发现。HEK293T 细胞的体外功能表达研究表明，突变蛋白无法与多种 Rho-GTP 酶结合，这与功能丧失一致。患者成纤维细胞表现出突变型 ARHGDIA 错位至细胞核、由于 ARHGDIA 功能丧失而导致 3 种 Rho-GTP 酶过度激活以及细胞运动受损。研究结果表明，该突变导致 Rho-GTP 酶活性和非活性形式的不平衡，导致足细胞内肌动蛋白细胞骨架的紊乱以及随后的肾病综合征。

.0002 肾病综合征，8 型

ARHGDIA，GLY173VAL

通过纯合性作图和外显子组测序，Gee et al.（2013）在ARHGDIA基因的外显子5中发现了纯合的c.518G-T颠换，导致保守残基处出现gly173-to-val（G173V）替换，2德系犹太裔（A1432 家族）同胞患有早发性类固醇抵抗性肾病综合征，肾组织学表现为弥漫性系膜硬化（NPHS8；615244）。父母的突变是杂合的，在外显子组变异服务器数据库中的 190 个种族匹配的对照个体或 8,600 多个欧洲对照个体中没有发现这种突变。

.0003 肾病综合征，8 型

ARHGDIA、ARG120TER

一名摩洛哥婴儿（A4578-21），由近亲父母所生，患有先天性肾病综合征（NPHS8；615277），Gee et al.（2013）在ARHGDIA基因的外显子4中鉴定出纯合的c.358C-T转变，导致arg120到ter（R120X）的取代。父母的突变是杂合的，在外显子组变异服务器数据库中的 190 个种族匹配的对照个体或 8,600 多个欧洲对照个体中没有发现这种突变。