ATPase，H+ 转运，溶酶体，70-KD，VI 子单元 A；ATP6V1A

ATP6V1A1
V-ATPase A 子单元 1
VACUOLAR PROTON PUMP, α 子单元 1
VA68

此条目中代表的其他实体：

HO68，包括

HGNC 批准的基因符号：ATP6V1A

细胞遗传学定位：3q13.31 基因组坐标（GRCh38）：3:113,747,035-113,812,056（来自 NCBI）

▼ 说明

液泡型H（+）-ATP酶（V-ATP酶）是一种多聚体复合物，作为ATP依赖性蛋白泵，负责内体、溶酶体和其他细胞内细胞器的酸化。它还参与氢离子穿过质膜进入细胞外空间的转运。V-ATPase 是具有胞质和跨膜结构域的多子单元复合物。胞质催化结构域由 3 个 A 子单元和 3 个 B 子单元以及调节辅助子单元组成，它们结合并水解 ATP。

▼ 克隆与表达

Van Hille 等人（1993）使用基于牛序列的简并引物，通过 PCR 从人破骨细胞瘤肿瘤 cDNA 文库中克隆了 A 子单元亚型的部分 cDNA 克隆，他们将其命名为 VA68。他们从基因组文库中获得了全长克隆。推导的 617 个氨基酸蛋白的预测分子量约为 68 kD，与牛脑子单元 A 具有 99% 的序列同一性。Northern 印迹分析显示主要 4.8-kb 条带和次要 3.4-kb 条带的普遍表达。他们还鉴定了一种变体，将其命名为 HO68，编码 615 个氨基酸的蛋白质。van Hille等（1995）通过RNase保护分析和原位杂交确定HO68变体的表达对最初用于构建cDNA文库的破骨细胞瘤具有特异性。

Van Damme 等人（2017）通过 RT-PCR 在人类调查组、人类肌腱、成人皮肤和 3 种人类真皮成纤维细胞培养物中评估了 ATP6V1A 的组织特异性表达。尽管该基因普遍表达，但他们在皮肤和培养的成纤维细胞中检测到较高的表达，这与在双等位基因突变患者中观察到的严重皮肤松弛表型一致（参见分子遗传学）。

▼ 基因功能

氨基酸激活 Rag GTPases，促进 mTORC1（见 601231）易位至溶酶体表面，即 mTORC1 激活位点。Zoncu et al.（2011）发现v-ATPase是氨基酸激活mTORC1所必需的。v-ATP 酶与 Ragulator 进行广泛的氨基酸敏感相互作用，Ragulator 是一种将 Rag GTPases 锚定到溶酶体的支架复合物。在无细胞系统中，v-ATPase 水解 ATP 对于氨基酸调节 v-ATPase-Ragulator 相互作用和促进 mTORC1 易位是必需的。体外和人类细胞中获得的结果表明氨基酸信号传导始于溶酶体腔内。Zoncu 等人（2011）得出的结论是，他们的结果将 v-ATP 酶鉴定为 mTOR 途径的一个组成部分，并描述了与溶酶体相关的氨基酸传感机制。

Ramirez 等人（2019）发现 v-ATPase 是 RAS（见 190020）诱导的巨胞饮作用的重要调节因子。致癌 RAS 通过需要由碳酸氢盐依赖性可溶性腺苷酸环化酶激活蛋白激酶 A（参见 188830）的途径促进 v-ATP 酶从细胞内膜易位到质膜。v-ATP酶在质膜上的积累对于RAC1（602048）的胆固醇依赖性质膜关联是必需的，这是刺激膜皱褶和巨胞饮作用的先决条件。Ramirez 等人（2019）得出的结论是，他们的观察结果建立了 v-ATP 酶运输与巨胞饮作用营养供应之间的联系，可用于削弱 RAS 突变肿瘤细胞的代谢适应能力。

▼ 测绘

Gross（2019）根据ATP6V1A1序列（GenBank AF113129）与基因组序列（GRCh38）的比对，将ATP6V1A1基因定位到染色体3q13.31。

▼ 分子遗传学

常染色体隐性皮肤松弛症 2 型

来自 3 个无关家族的常染色体隐性皮肤松弛症 2 型（ARCL2D；617403），Van Damme et al.（2017）鉴定了 1 名患者的 ATP6V1A 基因突变纯合性：R338C（607027.0001），2 名患者的 G72D（607027.0002）。这些突变在每个家族中随疾病而分离，并且在内部外显子组队列或 ExAC 数据库中均未发现。尽管这些患者的基因表达正常，但培养的成纤维细胞中的复合体分析显示，组装的 V1 结构域和完整的膜结合 V1V0 复合体的丰度显着降低。此外，这些突变被证明会影响蛋白质糖基化，表明V-ATPase缺陷在一定程度上代表了先天性糖基化障碍（CDGs）。

发育性和癫痫性脑病 93

4名不相关的发育性和癫痫性脑病-93（DEE93；618012），Fassio et al.（2018）鉴定出ATP6V1A基因的从头杂合错义突变（607027.0003-607027.0006）。这些突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。对其中2个变体的体外功能表达研究表明，D100Y变体（607027.0003）由于降解增加和溶酶体标志物水平降低而导致ATP6V1A表达下降，导致功能丧失。相比之下，D349N 突变（607027.0004）导致功能获得，导致细胞内细胞器中的质子泵增加。这两种突变在大鼠海马神经元中的表达证实了溶酶体标记的显着且相反的作用。然而，这两种突变都会导致神经突伸长的类似缺陷，并伴有兴奋性输入的丧失和突触形成的受损，这表明溶酶体稳态的改变显着影响神经突的发育和突触连接。研究结果表明，溶酶体稳态和神经元连接的扰动可能会影响神经发育并成为表型的基础。这些患者是从来自不同研究中心的 1,444 名发育迟缓和癫痫患者组成的队列中确定的，这些患者接受了外显子组测序。

Guerrini等人（2022）报道了26名DEE93患者的ATP6V1A基因中存在20种不同的从头杂合错义突变，其中包括Fassio等人（2018）报道的4名无关患者（患者1-4）。除一个突变（P27R）外，所有突变均位于催化位点周围的 N 端中央结构域，并且 ExAC 和 gnomAD 数据库中均不存在任何突变。分别具有D100Y（607027.0003）、D349N（607027.0004）、G363V（607027.0007）和E356D（607027.0008）突变的患者1、2、16和18的成纤维细胞溶酶体表型表明溶酶酸化发生改变一些。所有 4 名患者的成纤维细胞均显示出类似于溶酶体结构的细胞质单膜结合液泡。Groszer（2022）指出，细胞超微结构的发现是之前在溶酶体贮积症中观察到的特征。

▼ 等位基因变异体（8个精选示例）：

.0001 CUTIS LAXA，常染色体隐性遗传，IID 型

ATP6V1A、ARG338CYS

一名 15 岁德国男孩患有常染色体隐性遗传皮肤松弛症 2 型（ARCL2D；617403），最初由 Van Asbeck 等人（2014）描述，Van Damme 等人（2017）鉴定了 ATP6V1A 基因中 c.1012C-T 转换（c.1012C-T, NM_001690.3）的纯合性，导致 α 螺旋区域内高度保守的残基处的 arg338 替换为 cys（R338C）。该突变随家族中的疾病而分离，并且在内部外显子组队列或 ExAC 数据库中未发现。免疫荧光显微镜下先证者的成纤维细胞显示ICAM1（147840）阳性细胞数量显着减少，这是先天性糖基化障碍的标志。患者成纤维细胞中的高尔基体出现肿胀和破碎，高尔基体和内质网之间的逆行囊泡运输延迟，保留高尔基体残余物的细胞比对照样本多 2 至 3 倍。患者真皮的电子显微镜显示弹力纤维的结构和数量正常，但胶原纤维堆积松散，并且比对照样品具有更多的可变直径。

.0002 CUTIS LAXA，常染色体隐性遗传，IID 型

ATP6V1A、GLY72ASP

一名巴基斯坦男婴和一名土耳其男婴患有常染色体隐性遗传皮肤松弛症2型（ARCL2D；617403），Van Damme et al.（2017）鉴定了ATP6V1A基因中c.215G-A转换（c.215G-A, NM_001690.3）的纯合性，导致gly72到asp（G72D）的取代A和B子单元之间的界面处高度保守的残基。该突变在每个家族中随疾病而分离，并且在内部外显子组队列或 ExAC 数据库中未发现。巴基斯坦婴儿出现进行性心力衰竭、肺炎和败血症，经过一段时间的强化治疗后死亡。除了皮肤松弛典型的不规则、减少和破碎的弹性纤维之外，患者真皮的电子显微镜显示胶原纤维排列松散，并且与对照样品相比具有更多的可变直径。

.0003 发育性和癫痫性脑病 93

ATP6V1A、ASP100TYR

一名14岁女孩（患者1）患有发育性癫痫性脑病93（DEE93；618012），Fassio et al.（2018）在ATP6V1A基因中发现了一个从头杂合的c.298G-T颠换（c.298G-T, NM_001690.3），导致asp100到tyr（D100Y）的替换V1结构域的A子单元中的保守残基。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。在 dbSNP（build 147）、1000 Genomes Project、ExAC 或 gnomAD 数据库中未找到。将突变转染至 HEK293 细胞后显示，由于降解增加，蛋白质表达降低；患者细胞中突变蛋白的水平也有所下降。这些发现与分子模型研究一致，分子模型研究预测突变将导致折叠缺陷并降低蛋白质稳定性。D100Y 变体还与溶酶体功能受损相关，表明存在功能丧失机制。

.0004 发育性和癫痫性脑病 93

ATP6V1A、ASP349ASN

一名8岁日本男孩（患者2）患有发育性癫痫性脑病93（DEE93；618012），Fassio et al.（2018）在ATP6V1A基因中发现了一个从头杂合的c.1045G-A转换（c.1045G-A, NM_001690.3），导致asp349到asn（D349N）的替换V1结构域的A子单元中的保守残基。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。在 dbSNP（build 147）、1000 Genomes Project、ExAC 或 gnomAD 数据库中未找到。分子模型预测 D349N 变体会影响催化功能。体外功能表达研究表明，该突变导致了功能获得效应，增加了细胞内细胞器中的质子泵送。

.0005 发育性和癫痫性脑病 93

ATP6V1A、PRO27ARG

一名11岁墨西哥男孩（患者4）患有发育性癫痫性脑病93（DEE93；618012），Fassio et al.（2018）在ATP6V1A基因中发现了一个从头杂合的c.80C-G颠换（c.80C-G, NM_001690.3），导致pro27到arg（P27R）的替换V1结构域的A子单元中的保守残基。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。在 dbSNP（build 147）、1000 Genomes Project、ExAC 或 gnomAD 数据库中未找到。分子模型预测 P27R 变体会扰乱子单元相互作用。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

.0006 发育性和癫痫性脑病 93

ATP6V1A、ASP371GLY

一名8岁土耳其女孩（患者3）患有发育性癫痫性脑病93（DEE93；618012），Fassio et al.（2018）在ATP6V1A基因中发现了一个从头杂合的c.1112A-G转变（c.1112A-G, NM_001690.3），导致asp371到gly（D371G）的取代V1结构域的A子单元中的保守残基。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。在 dbSNP（build 147）、1000 Genomes Project、ExAC 或 gnomAD 数据库中未找到。分子模型预测 D371G 变体会损害旋转过程。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

.0007 发育性和癫痫性脑病 93

ATP6V1A、GLY363VAL

一名患有发育性癫痫性脑病-93（DEE93；618012），Guerrini et al.（2022）在ATP6V1A基因中发现了一个从头杂合的c.1088G-T颠换，导致gly363到val（G363V）的取代。ExAC 和 gnomAD 数据库中不存在该突变。在患者成纤维细胞中，LysoTracker 染色增加，溶酶体 pH 值降低，表明突变导致溶酶体酸化的改变。

.0008 发育性和癫痫性脑病 93

ATP6V1A、GLU356ASP

一名患有发育性癫痫性脑病-93（DEE93；618012），Guerrini et al.（2022）在ATP6V1A基因中发现了一个从头杂合的c.1068G-T颠换，导致glu356到asp（E356D）的取代。ExAC 和 gnomAD 数据库中不存在该突变。在患者成纤维细胞中，LAMP1（153330）表达和LysoTracker染色降低，溶酶体pH升高，表明该突变导致溶酶体酸化改变。