富含亮氨酸重复序列且包含不育 α 基序 1;LRSAM1

TSG101相关连接酶; TAL
环锌指和富含亮氨酸重复的蛋白质; RIFLE

HGNC 批准的基因符号:LRSAM1

细胞遗传学定位:9q33.3-q34.11 基因组坐标(GRCh38):9:127,451,486-127,503,501(来自 NCBI)

▼ 说明

LRSAM1是一种多功能环指蛋白,选择性调节细胞粘附分子,具有泛素连接酶活性,在受体内吞和病毒出芽中发挥作用(Li et al., 2003;阿米特等人,2004)。

▼ 克隆与表达

通过数据库分析NAIP的环锌指区域(BIRC1; 600355)作为探针,通过筛选人脑cDNA文库,Li等(2003)克隆了LRSAM1,他们将其命名为RIFLE。推导的蛋白质由 702 个氨基酸组成,预计分子量为 80 kD,包含富含亮氨酸的重复序列(LRR)基序、核定位信号、亮氨酸拉链结构域和环锌指结构域。Northern 印迹分析在人类心脏、骨骼肌、肾脏、肝脏和所有检查的大脑区域中检测到 3.14 kb 的转录物。当在 PC12 细胞中表达时,Western 分析将 RIFLE 定位于细胞质和细胞核部分。

Amit等人(2004)通过酵母2-杂交分析,以TSG101(601387)为诱饵筛选人脑cDNA文库,孤立克隆了LRSAM1,他们将其命名为TAL。推导的 723 个氨基酸的蛋白质包含一个 LRR、ezrin-radixin-moesin(ERM)结构域、一个卷曲螺旋区域、一个 SAM 结构域、2 个 PTAP 基序和一个 C 端环指结构域。Northern 印迹分析在所有检查的人体组织中检测到 3.5 kb 的转录物。免疫荧光研究显示点状分布并定位于亚膜环。TAL 还显示出与 TSG101 的部分共定位。

▼ 基因功能

Li et al.(2003)通过Western blot分析表明,RIFLE表达选择性增加β-catenin(CTNNB1;116806)和E-钙粘蛋白(CDH1; 192090)蛋白质在PC12细胞中积累,但不改变其他细胞粘附分子的表达。RIFLE表达诱导PC12细胞中GSK3A(606784)和GSK3B(605004)的丝氨酸磷酸化,导致GSK3激酶活性显着抑制并增加β-catenin水平。表达 RIFLE 的 PC12 细胞表现出钙依赖性细胞粘附增加,形成簇,在 E-钙粘蛋白阻断抗体存在时被阻断。此外,RIFLE增强了细胞基质对细胞外基质分子胶原蛋白IV(见120070)和纤连蛋白(FN1;135600)。Li et al.(2003)认为RIFLE介导WNT信号通路和细胞粘附的成分。

Amit等人(2004)利用酵母2-杂交分析和免疫沉淀研究表明TAL PTAP基序和TSG101 SB(稳定框)和泛素E2变体(UEV)区域介导TAL-TSG101结合。TAL 通过其环指结构域、CC 结构域、PTAP 基序和 TSG101 UEV 元件在 HEK293T 细胞中和体外使 TSG101 泛素化。TAL 的环指结构域介导自身泛素化。作者表明,TAL 对 TSG101 进行多个单体泛素化,导致 TSG101 分选功能失活。受体内吞作用和病毒出芽的研究表明,TAL 能够回收含有 TSG101 的分选复合物并重新装载货物。

Weterman等人(2012)利用RNA原位杂交证明LRSAM1在成人脊髓运动神经元以及胎儿脊髓和肌肉组织中高表达。

Ng 等人(2011)对 375 个人类富含亮氨酸重复序列(LRR)的蛋白质(包括具有跨膜结构域的蛋白质和其他具有 F框结构域的蛋白质)进行分类后,鉴定了一个在真菌中表现出高度保守性和富集性的 LRR 蛋白质子集。用于核酸结合功能。表达分析鉴定了感染病原菌的人类原代巨噬细胞中的病原体反应基因的子集。蛋白质相互作用网络分析和功能性 RNA 干扰(RNAi)鉴定出 LRSAM1 是抗菌自噬反应的一个组成部分。

▼ 分子遗传学

Guernsey等人(2010)描述了来自加拿大东部农村的一个6代家庭患有轻度轴突远端神经病(CMT2P;614436)以常染色体隐性遗传方式遗传。受影响的家族成员是LRSAM1(610933.0001)剪接受体突变的纯合子。

Weterman等人(2012)描述了一个患有常染色体显性轴突神经病的3代大家族,其表型与9q33-q34上的5-Mb区域有关(lod = 5.12)。该区域的测序发现 LRSAM1(610933.0002)最后一个外显子中有一个 2 bp 的插入,而这在 676 个种族匹配的对照染色体中是不存在的。鉴于Guernsey等人(2010)的早期报告,Weterman等人(2012)假设LRSAM1突变可能导致显性和隐性形式的CMT。

Nicolaou等人(2013)在一个具有常染色体显性轴突CMT2P的撒丁岛大家族的受影响成员中,发现了LRSAM1基因(610933.0003)的杂合截短突变。

Peeters等人(2016)在患有常染色体显性CMT2P的西班牙大家族的受累成员中发现了LRSAM1基因的杂合错义突变(C694Y;610933.0004)。该家族最初由 Berciano 等人(1986)和 Nelis 等人(2004)报道为患有 CMT2G。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的,与该家族中的疾病分离。

▼ 动物模型

Weterman et al.(2012)将吗啉代寡核苷酸注射到斑马鱼胚胎中,该寡核苷酸针对斑马鱼Lrsam1的ATG或最后一个剪接位点。胚胎表现出神经发育紊乱,神经结构组织较差,尾巴的形成和运动受到影响。

▼ 等位基因变异体(4个精选例子):

.0001 夏科-马里-图斯病,轴突,2P 型

LRSAM1,GA

Guernsey et al.(2010)描述了来自加拿大东部农村的一个大的近亲家庭患有常染色体隐性遗传的轻度轴突远端神经病(CMT2P;614436)。受影响的个体在成年早期就出现症状,电生理学研究显示感觉和运动功能障碍。纯合性映射将染色体 9q33 上的候选区域缩小到 7 Mb。测序显示受影响个体中 LRSAM1 基因的外显子 25(亚型 3)剪接受体位点存在 G 至 A 突变的纯合性。该突变导致强制性移码,导致开放阅读码组发生改变,并导致所有 3 个剪接亚型中的蛋白质过早终止。

.0002 夏科-马里-图斯病,轴突,2P 型

LRSAM1、2-BP INS、2121GC

Weterman et al.(2012)描述了一个患有常染色体显性轴突神经病(CMT2P;CMT2P;614436),其表型与9q33-q34上的5-Mb区域连锁(lod = 5.12)。该区域的测序鉴定出受影响个体中 LRSAM1 基因(chr9:129,304,950, NCBI36)外显子 26 的 cDNA 位置 2121 处存在 2 bp 插入杂合性。676 个种族匹配的对照染色体中不存在该突变。产生的移码(leu708argfx28)位于编码蛋白的C端环指基序中。通过较高水平的 TSG101(601387)丰度(LRSAM1 唯一报道的靶标)测量,转染细胞中泛素连接酶活性受到影响。

.0003 腓骨肌萎缩症,轴突,2P 型

LRSAM1、IVS24AS、GA、-1

在撒丁岛一个大家族的受影响成员中,患有成人发病的轴索夏科-马里-图思病(CMT2P;614436),Nicolaou et al.(2013)在LRSAM1基因(2047-1G-A)的内含子24(2047-1G-A)的一个高度保守的核苷酸处发现了一个杂合的G-to-A转换,导致移码和提前终止(Ala683ProfsTer3)。所得蛋白质缺乏对泛素连接酶活性很重要的保守 C 端环指基序。该突变是通过全基因组连锁分析和候选基因测序发现的。这种疾病是缓慢进展的。

.0004 夏科-马里-图斯病,轴突,2P 型

LRSAM1、CYS694TYR

患有常染色体显性夏科-马里-图思病 2P 型(CMT2P;614436),Peeters et al.(2016)在LRSAM1基因中发现了一个杂合的c.2081G-A转换(c.2081G-A, NM_001005373.3),导致cys694到tyr(C694Y)的高度替换催化环型锌指结构域中的保守残基。该家族最初由 Berciano 等人(1986)和 Nelis 等人(2004)报道为患有 CMT2G。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的,它与家族中的疾病分离,并且在 164 名西班牙对照个体中未发现。对患者淋巴母细胞的转录组分析显示,与对照组相比,一些转录物失调,包括另一种泛素连接酶 NEDD4L(606384)和轴突变性调节因子 TNFRSF21(605732)水平升高。患者细胞中的TSG101(601387)水平没有变化。Peeters et al.(2016)强调,许多患者的疾病非常轻微甚至临床无症状,在缺乏电生理学研究的情况下使得诊断变得困难。

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