微管蛋白,β-4B;TUBB4B
微管蛋白,β-2C;TUBB2C
微管蛋白,β-2
微管蛋白,β,IVB 类
HGNC 批准的基因符号:TUBB4B
细胞遗传学定位:9q34.3 基因组坐标(GRCh38):9:137,241,287-137,243,707(来自 NCBI)
▼ 说明
微管是由 α-微管蛋白(见 602529)和 β-微管蛋白异二聚体(例如 TUBB4B)组成的动态聚合结构,不断掺入和释放。微管在有丝分裂、细胞内运输、神经元形态以及纤毛和鞭毛运动中发挥作用(Leandro-Garcia et al., 2010)。
▼ 克隆与表达
Lewis等人(1985)克隆了微管蛋白β-2亚型基因。β-2 基因表达为 1.8 kb mRNA,该序列编码预测的 445 个氨基酸的蛋白质。Lewis和Cowan(1990)指出β-2的睾丸同源物M-β-3在睾丸中大量表达,而在许多其他组织中表达水平较低。
Leandro-Garcia等人(2010)利用数据库分析,鉴定了8种主要的β-微管蛋白,其中包括TUBB4B,他们将其称为TUBB2C。定量 RT-PCR 显示,在所有 21 个正常人体组织中,TUBB2C 表达存在差异,其中心脏和睾丸中表达最高,前列腺中表达最低。TUBB2C 是睾丸、肾、心脏、骨骼肌和肺中主要的 β-微管蛋白同种型。与正常肿瘤相比,在一些肿瘤中检测到异常的 TUBB2C 表达。
Luscan等人(2017)研究了小鼠组织谱,观察到所有分析的胚胎和成体组织(包括视网膜和耳蜗)中Tubb4b mRNA的表达,与其他组织相比,视网膜中的表达显着更高。
▼ 基因家族
Lewis和Cowan(1990)回顾了β-微管蛋白基因家族。在人类中,这个家族由 15 到 20 个分散的基因组成,其中许多是经过加工的假基因。人类和鸡基因家族成员中前 2 个内含子的位置是相同的。在脊椎动物物种中,基因通过其 C 末端区域来区分。氨基酸序列的差异显示出不同物种间的保守程度,具体取决于同种型。
▼ 测绘
Hartz(2013)根据TUBB4B序列(GenBank BC001911)与基因组序列(GRCh37)的比对,将TUBB4B基因定位到染色体9q34.3。
▼ 分子遗传学
4个家庭的5名受影响个体患有莱伯先天性黑蒙和早发性耳聋(LCAEOD;617879),Luscan et al.(2017)鉴定了TUBB4B基因错义突变的杂合性:3个家族中存在R391H(602660.0001),其余家族中存在R391C(602660.0002)。功能分析表明,突变对微管生长具有显着的抑制作用。
▼ 等位基因变异体(2个精选例子):
.0001 LEBER 先天性黑蒙和早发性耳聋
TUBB4B、ARG391HIS
3个家族的4例Leber先天性黑蒙伴早发性耳聋(LCAEOD;617879),包括受影响的母亲和儿子(家庭1),Luscan等人(2017)鉴定了TUBB4B基因中c.1172G-A转变(c.1172G-A,NM_006088.5)的杂合性,导致与 α-微管蛋白相互作用的结合袋内残基处的 arg391-to-his(R391H) 取代。在一名 6 岁的法国女孩(家庭 3)中,该突变被证明是从头出现的,在她未受影响的父母或未受影响的姐妹中不存在。在其余 2 个家族中,R391H 变体遗传自嵌合亲本。在家庭 1 中,受到轻度影响的外祖母是突变的马赛克,这种突变仅存在于 29% 的读数中,并且是从头出现的。在第 2 个家庭中,一名 31 岁受影响的阿尔及利亚男子从他未受影响的嵌合体父亲那里继承了该突变,在他的父亲中,该变异仅存在于 13% 的读数中。转染 COS-7 细胞的实验表明,R391H 突变体能够折叠、形成 α-β 二聚体,并共同组装成内源性微管晶格。然而,突变体对微管复极化动力学有显着影响,导致与野生型相比微管生长速率降低。对患者成纤维细胞的分析证实,微管生长速度显着降低。
.0002 LEBER 先天性黑蒙和早发性耳聋
TUBB4B、ARG391CYS
一名患有 Leber 先天性黑蒙和早发性耳聋的 9 岁丹麦男孩(LCAEOD;617879),Luscan et al.(2017)鉴定了 TUBB4B 基因中从头 c.1171C-T 转换(c.1171C-T, NM_006088.5)的杂合性,导致 arg391-to-cys(R391C)取代位于与 α-微管蛋白相互作用的结合袋内的残基处。在他未受影响的父母或两个未受影响的姐妹中未发现这种突变。转染 COS-7 细胞的实验表明,R391C 突变体能够折叠、形成 α-β 二聚体,并共同组装成内源性微管晶格。然而,突变体对微管复极化动力学有显着影响,导致与野生型相比微管生长速率降低。对患者成纤维细胞的分析证实,微管生长速度显着降低。