B 细胞受体相关蛋白 31;BCAP31
BAP31
DXS1357E
HGNC 批准的基因符号:BCAP31
细胞遗传学定位:Xq28 基因组坐标(GRCh38):X:153,700,492-153,724,387(来自 NCBI)
▼ 说明
BCAP31基因编码在内质网(ER)膜中高表达的伴侣蛋白。它在从 ER 输出分泌蛋白以及识别针对 ER 相关降解途径的异常折叠蛋白方面发挥着作用。该蛋白作为跨膜蛋白输出的货物受体(Cacciagli et al., 2013 总结)。
▼ 克隆与表达
通过用探针筛选成纤维细胞cDNA文库来鉴定ALD基因(ABCD1; Mosser等人(1994)获得了编码BCAP31的cDNA,他们将其命名为CDM(300371)。推导的 246 个氨基酸蛋白包含卷曲螺旋结构域和膜相关螺旋,与肌球蛋白重链的杆状尾部有一定程度的相似性。Northern 印迹分析揭示了 1.5 kb 转录物的普遍表达。
Adachi等(1996)通过微肽序列分析和简并引物PCR筛选小鼠骨髓瘤、脾脏和骨髓cDNA文库以及人白血病和B细胞cDNA文库,孤立出编码小鼠和人BCAP31的cDNA。老鼠和人类蛋白质有95%相同,老鼠蛋白质与老鼠Bap29有43%相同。蛋白质印迹分析显示伯基特淋巴瘤细胞中表达 30 kD 蛋白。免疫印迹和突变分析表明,Bap31 与 IgD 跨膜片段中的苏氨酸残基相关。
Li等人(1996)克隆并鉴定了BCAP31,他们将其命名为6C6抗原。免疫组织化学和蛋白质印迹分析表明,与正常组织相比,乳腺癌细胞中 28-kD 蛋白的表达增加。Li等人(1996)在蛋白质中鉴定出3个高度疏水性的N端序列和一个亲水性的C端区域,其中包含可能的N-糖基化位点。然而,糖苷酶处理和生化分析表明该蛋白质没有被糖基化。免疫沉淀分析表明 BCAP31 是一种多膜跨膜蛋白。Northern blot分析表明,与其他组织和细胞系相比,乳腺癌细胞和胰腺组织中BCAP31的表达更高。
Quistgaard et al.(2013)指出,BAP31由膜结合的N端半部(具有3个预测的跨膜螺旋)和C端胞质半部组成,其中C端细胞质半部含有与DED具有弱序列同源性的变异死亡效应结构域(vDED)。
▼ 基因功能
Lambert等人(2001)利用荧光显微镜和免疫印迹分析表明,BCAP31与野生型囊性纤维化跨膜电导调节因子(CFTR;CFTR;CFTR)共定位并控制其表达。602421)和删除了phe508的CFTR(delF508; 602421.0001)在CHO细胞和非洲爪蟾卵母细胞中。BCAP31 的反义抑制增加了 CFTR 和 delF508 变体的表达。抑制还增强了表达 delF508 突变的细胞中的氯离子电导并恢复了氯离子通道活性。Lambert等(2001)提出,干扰上皮细胞中BCAP31的表达或功能可能是规避囊性纤维化中氯离子通道缺陷的一种方法。
▼ 生化特征
Quistgaard et al.(2013)利用胰凝乳蛋白酶水解分析表明,BAP31 的 C 端胞质区域迅速降解为稍小的物种,并且对进一步降解保持稳定。CD 光谱分析表明 C 末端区域存在 2 个卷曲螺旋结构,这一发现得到了随后的热稳定性分析的支持。BAP31 vDED 结构域的晶体结构表明,vDED 形成二聚体平行卷曲螺旋,与 DED 没有结构相似性。晶体结构预测 BAP31 vDED 将从 2 个二聚体形成尾对尾的四聚体。然而,凝胶过滤分析表明,BAP31 vDED 在 pH 7.0 的溶液中只是二聚体。pH 7.5 下的化学交联表明 BAP31 vDED 形成二聚体或单体或二聚体的混合物。pH 7.0 下的质谱分析检测到二聚体的存在,四聚体信号仅可忽略不计,表明在晶体结构中观察到的四聚化界面不太可能具有生理相关性。
▼ 测绘
Mosser等(1994)通过体细胞杂交分析,将BCAP31基因定位在染色体Xq28上的ALD基因附近。BCAP31 和 ALD 基因显示出头对头的组织,并且从相同的 CpG 岛以相反的方向转录。Adachi等(1996)通过种间回交分析将小鼠Bap31基因定位到X染色体。
▼ 分子遗传学
来自 3 个不相关家庭的 7 名受影响男性患有 X染色体连锁智力低下综合征,其特征为耳聋、肌张力障碍和中枢性髓鞘形成不足(DDCH;300475),Cacciagli et al.(2013)在BCAP31基因中鉴定出3个不同的半合子突变(300398.0001-300398.0003)。所有突变都会导致蛋白质功能丧失。第一个家系的突变是通过X染色体外显子组分析发现的,另外2个突变是通过对29名患有严重智力障碍、肌张力障碍和耳聋的男性先证者的BCAP31基因筛查发现的。患者还存在面部特征畸形、发育迟缓、四肢瘫痪的锥体征、小头畸形以及脑部成像中髓鞘形成不足的白质变化。7 人中有 4 人在生命的最初几年死亡。患者成纤维细胞显示内质网腔肿胀和高尔基体形态异常。这些细胞含有大的细胞质囊泡,部分充满电子致密的内含物,表明内质网与高尔基体的交换受损。然而,并没有出现错误折叠蛋白的大量积累、未折叠蛋白反应的异常激活或细胞凋亡。研究结果将细胞内蛋白质运输与严重的先天性脑功能障碍(包括髓鞘形成缺陷和耳聋)联系起来。
▼ 等位基因变异体(3个精选例子):
.0001 耳聋、肌张力障碍和脑髓鞘形成不足
BCAP31、IVS3AS、AG、-2
2 名兄弟患有耳聋、肌张力障碍和中枢性髓鞘形成不足(DDCH;300475),Cacciagli et al.(2013)在BCAP1基因的内含子3中发现了一个半合子A-to-G转变(c.194-2A-G, NM_001139441.1),导致隐秘剪接位点的激活和转录本预测编码截短的蛋白质(Ile64fsTer25)。该突变是通过 X-染色体外显子组测序发现的,并且不存在于 dbSNP 或 NHLBI 外显子组变异服务器数据库中。与对照相比,患者细胞显示出约 7% 的突变转录物,表明其受到无义介导的 mRNA 衰减,并且缺乏蛋白质表达。女性携带者没有受到影响。
.0002 耳聋、肌张力障碍和脑髓鞘形成不足
BCAP31,5.3KB 删除
家族中有 4 名受影响的男性患有耳聋、肌张力障碍和脑髓鞘发育不良(DDCH;300475),Cacciagli et al.(2013)鉴定出一个半合子5.3-kb缺失,导致BCAP31基因的外显子8丢失以及邻近SLC6A8基因(300036)的3-prime非翻译区248 bp丢失。患者成纤维细胞显示 SLC6A8 mRNA 减少 54%,但 1 名患者的磁共振波谱显示肌酸峰值正常。Cacciagli et al.(2013)指出,缺失的个体可能表达不同的SLC6A8转录本,并得出SLC6A8不参与该家族表型的结论。雌性携带者没有受到影响。
.0003 耳聋、肌张力障碍和脑髓鞘形成不足
BCAP32、GLN33TER
男孩患有耳聋、肌张力障碍和脑髓鞘发育不良(DDCH;300475),Cacciagli et al.(2013)在BCAP31基因的外显子3中发现了一个半合子c.97C-T转换(c.97C-T, NM_001139441.1),导致gln33到ter(Q33X)的取代。雌性携带者没有受到影响。