氨基己糖苷酶B；HEXB

ENC1，反义，包括；ENC1AS，包括
HGNC 批准的基因符号：HEXB

细胞遗传学定位：5q13.3 基因组坐标（GRCh38）：5:74,640,023-74,721,288（来自 NCBI）

▼ 说明

HEXB基因编码己糖胺酶（EC 3.2.1.52）的β子单元，该酶参与神经节苷脂的分解。氨基己糖苷酶有2种同工酶：由HEXA基因（606869）编码的Hex-A和Hex-B。Beutler等人（1975）得出结论，Hex-A具有α-β结构，而Hex-B具有β-β结构。

▼ 克隆与表达

O'Dowd 等人（1985）从 SV40 转化的成纤维细胞 cDNA 文库中克隆了人类 HEXB cDNA。该cDNA编码推导的556个氨基酸的蛋白质。

Bapat等人（1988）克隆了己糖胺酶的鼠β子单元。该cDNA对应于536个氨基酸的多肽，与人类肽有75%的同源性。

▼ 基因结构

Proia（1988）表明β链编码区分为14个外显子，分布在约40 kb的DNA上。与α链基因的比较表明，13个内含子中有12个在同源位置中断了编码区。这种内含子位置的广泛共享表明α链和β链是通过共同祖先的复制而进化的。

Neote等（1988）确定HEXB基因的启动子区富含GC，有多个GC框和一个CAAT框。

▼ 基因功能

Hechtman 和 Rowlands（1979）研究了氨基己糖苷酶 B 的温度敏感突变体。Mahuran 等（1982）提供了生化证据表明 β（2）子单元可能由 2 条不同的多肽链组成：β（a）β（b） 。遗传数据表明这些是单个基因座的产物。

Pennybacker 等人（1996）在人氨基己糖苷酶中鉴定出对 Hex-A（由 α-β 链组成）、Hex-B（β-β）和 Hex-S（α-α）同工酶具有独特底物特异性的结构域。β 子单元上的活性位点主要降解中性底物，而 α-子单元位点则对硫酸化底物具有活性。只有 Hex-A 与 GM2 激活蛋白一起才能降解 GM2 神经节苷脂。Pennybacker 等人（1996）通过交换 α 和 β 子单元的类似区域生成嵌合己糖胺酶子单元。嵌合构建体在 HeLa 细胞中表达，并在杆状病毒表达系统中产生选定的构建体，以确定它们在 GM2 激活蛋白存在下降解 GM2 神经节苷脂的能力。他们的结果使他们能够在α子单元中定义2个不连续的序列（氨基酸1-191和403-529），当它们替换到β子单元中的类似位置时，赋予针对硫酸化底物的活性。Pennybacker et al.（1996）也发现β子单元中的氨基酸225-556是HEXA激活剂依赖性GM2神经节苷脂降解所必需的。

染色体 5q13 的改变在毛细胞白血病（HCL）中很常见。Hammarsund et al.（2004）报道称，在 HCL 患者中发现的 5q13.3 断点破坏了 HEXB 的保守替代亚型。该异构体以顺反义方式直接重叠于ENC1（605173）的外显子1，因此被命名为ENC1AS。来自 26 名 HCL 患者的纯化 HCL 肿瘤细胞在所有 26 个分析样本中均显示 ENC1 显着上调。Hammarsund et al.（2004）发现了一种复杂的5-prime调节机制，涉及ENC1和ENC1AS转录本在多个组织中的反向表达，表明ENC1AS的表达可能调节ENC1水平。

Koo 等人（2008）利用 RNA 干扰来消除海洋分枝杆菌（Mm）感染的果蝇 S2 细胞中的宿主基因，该细胞与哺乳动物巨噬细胞具有相同的特性，从而确定了 Hexb 的杀分枝杆菌作用。他们利用 Hexb -/- 小鼠的巨噬细胞证实了哺乳动物 Hexb 在控制 Mm 生长方面的重要性。用Ifng（147570）处理Hexb -/- 小鼠细胞消除了它们对Mm的敏感性。小鼠巨噬细胞暴露于 Mm，无论有或没有吞噬作用，都会诱导 Hexb 分泌，表明 Mm 在质膜上与 Hexb 接触。在中性或酸性 pH 值下，Mm 与 Hexb 一起孵育可杀死 Mm。Koo等人（2008）得出结论，HEXB是一种肽聚糖水解酶，并提出它甚至在适应性免疫出现之前就参与限制分枝杆菌的生长。

▼ 测绘

HEXB 基因座被指定为染色体 5（Gilbert et al., 1975）。

各种 Sandhoff 品系，甚至来自婴儿和罕见幼年形式的细胞，都无法在异核体中互补，表明这些是 HEXB β 子单元等位基因突变的结果。Dana和Wasmuth（1982）对中国仓鼠-人种间杂交细胞（含有人染色体5，表达4个同线基因LEUS、HEXB、EMTB和CHR）的自发分离子进行了细胞遗传学和生化分析，将杂交细胞进行选择性条件要求他们保留 LEUS 基因。根据这些分析，Dana和Wasmuth（1982）得出的结论是，顺序如上所列，具体位置为：LEUS，5pter-q1；HEXB，5q13；EMTB，5q23-q35；CHR，5q35。Mattei等人（1984）在一个患有从头平衡易位t（5;13）（q11;p11）的儿童中发现Hex-B水平下降，向这些工作人员表明HEXB基因分配范围可以缩小到5q11 。

Killary等人（1986）通过对小鼠-仓鼠杂交体的研究，将HEXB位点分配给小鼠染色体13。

▼ 分子遗传学

O\'Brien（1978）对HEX α和β基因座等位基因的命名提出了建议。他的系统中β位点的等位基因编号如下：1--野生型；2--桑德霍夫；3--正常，但 Hex-A 和 Hex-B 缺陷。

Bikker et al.（1989）在 2 名明显无关的 Sandhoff 病患者（268800）中证明了 HEXB 基因的 1 个等位基因（606873.0001）中存在 16-kb 缺失

Oonk等人（1979）报道了2位成年姐妹患有脊髓小脑变性且Hex-A和Hex-B活性极低的病例。Bolhuis等人（1987）得出结论，这种疾病是HEXB基因座“不稳定突变”的结果。Bolhuis et al.（1993）证明这两个姐妹是1个染色体5上的mRNA阴性等位基因和同源染色体上的R505Q突变（606873.0009）的复合杂合子。用含有 R505Q 突变的 cDNA 构建体转染 COS 细胞，导致表达不稳定形式的 β-己糖胺酶，从而证实了他们之前的结论。

Neufeld（1989）对与 HEXA 和 HEXB 基因突变相关的疾病进行了综述。Mahuran（1998）表示，他维护着一个已发表的氨基己糖苷酶和GM2A（613109）突变的数据库，该数据库包含23个HEXB突变、86个HEXA（606869）突变和4个GM2A突变。

在 12 名无关的意大利 Sandhoff 病患者中，其中 11 名患有婴儿型，Zampieri 等人（2009）在 HEXB 基因中鉴定了 11 种不同的突变，其中包括 6 种新突变（参见例如 606873.0017 和 606873.0018）。在该患者队列中未发现常见的 16 kb 缺失（606873.0001）。

Santoro等人（2007）在2名患有成人型Sandhoff病的同胞中鉴定出HEXB基因（D494G；D494G；606873.0019）。白细胞酶分析显示总 Hex 活性降低，Hex-B 活性缺失，Hex-A 活性正常。该突变与家庭中的疾病分离。

▼ 等位基因变异体（19个选例）：

.0001 桑霍夫病

HEXB、16-KB DEL

通过对 SfiI 消化的染色体 DNA 进行场反转凝胶电泳（FIGE），Bikker 等人（1989）证明了 2 名明显无关的 Sandhoff 病患者（268800）的 HEXB 基因的 1 个等位基因存在 16 kb 的缺失。Mahuran（1994）指出Bikker等（1989）最初报道的50-kb缺失（50-KB DEL）与Neote等（1990）描述的16-kb缺失相同。Bikker等人（1989）错误地估计了尺寸；参见 Bolhuis 和 Bikker（1992）。在传统的 Southern 印迹分析中，这种缺失被其他等位基因的条带杂交所掩盖。Bikker et al.（1990）在来自欧洲不同地区的14名桑德霍夫病患者中发现了2号缺失的纯合性和7号内含子的杂合性。看来该缺失始于内含子5，沿5素数方向延伸，导致HEXB 基因的外显子 1 至 5 和启动子区域丢失。

Neote et al.（1990）在患有婴儿型 Sandhoff 病的患者成纤维细胞的 DNA 中发现了约 16 kb 的缺失，包括 HEXB 启动子、外显子 1 至 5 以及内含子 5 的一部分。该缺失可能是由来自 2 个 Alu 序​​列之间的重组，断点出现在每种情况下左臂和右臂之间的中点，并在删除序列中重新生成完整的 Alu 元件。删除等位基因占所分析的 30 个 Sandhoff 突变等位基因中的 8 个。它以纯合状态存在于来自婴儿型患者的 2 个细胞系中，在青少年病例中以杂合形式连同内含子 12 缺失一起存在，在 2 个成人 Sandhoff 病例中以杂合形式存在。最后3例加1例婴儿病例存在复合杂合（即异等位基因）状态的Alu型缺失（见606873.0014）。McInnes et al.（1992）报告说，这个 16-kb 的缺失占他们分析的 Sandhoff 等位基因的 27%。该无效等位基因与幼年pro417-to-leu 突变（606873.0007）相关，该突变干扰正常受体剪接位点。法裔加拿大家庭中的这种组合伴随着非常温和的表型，McInnes 等人（1992）将其归因于种族背景的差异。

.0002 桑霍夫病，青少年型

HEXB、24-BP INS

在 Wood 和 MacDougall（1976）报道的幼年型桑霍夫病（268800）病例中，Nakano 和 Suzuki（1989）表明从成纤维细胞中分离的 cDNA 克隆在外显子 12 和 13 之间含有一个额外的 24 个碱基片段。该片段被鉴定为内含子 12 的 3-prime 末端。编码序列的其余部分完全正常。该插入“符合读框”，并在酶蛋白的氨基酸 491 和 492 之间添加了 8 个氨基酸。它距离可能的糖基化位点仅 5 个氨基酸。PCR 基因扩增和随后的基因组 DNA 测序表明该患者是复合杂合子。在 1 个等位基因中，距内含子 12 的 3-prime 末端 26 个碱基处有一个从正常 G 到 A 的单核苷酸转变。该突变产生了内含子 3-prime 剪接位点的共有序列，从而解释了异常 mRNA保留内含子 12 3-prime 末端的 24 个碱基。内含子 12 和侧翼外显子 12 和 13 序列在另一个等位基因中是正常的。另一个突变等位基因被认为是 mRNA 阴性类型。在一名 35 岁的日本男性中也发现了相同的突变，该男性患有青少年桑德霍夫病：进行性神经源性肌肉萎缩、小脑性共济失调以及从 10 岁开始智力衰退。Dlott et al.（1990）在细胞中发现了相同的突变来自两名青少年桑德霍夫病患者和第三名无症状个体。

.0003 氨基己糖苷酶B（巴黎）

HEXB、18-BP INS

Dreyfus et al.（1977）描述了一种氨基己糖苷酶变体，它可能代表不稳定的β子单元。Dlott et al.（1990）证明，这种所谓的“hexosaminidase Paris”由于跨内含子 13 和外显子 14 连接处的区域重复而具有异常伸长的 β 子单元，这产生了替代剪接位点并导致在 mRNA 中框内插入 18 个核苷酸。正常剪接位点似乎在一定程度上被使用，解释了残留的 Hex-A 同工酶活性。

.0004 移至 606873.0001

.0005 HEXB 多态性

六角形，ILE207VAL

张等人（1995）和Redonnet-Vernhet等人（1996）发现ile207到val的替换是一种常见的多态性。

.0006 桑霍夫病，青少年型

六角形，TYR456SER

在一名表现为运动神经元疾病的青少年发病的桑德霍夫病（268800）女性患者中（Cashman et al., 1986），Banerjee et al.（1991）发现HEXB基因中存在杂合性1367A-C颠换，导致tyr456-to-ser（Y456S）取代源自母体等位基因。该患者的 2 个多态性也是杂合的：619A-G 转变导致父本等位基因 ile207 到 val（I207V）的取代，以及 K121R（606873.0008）。该患者从 7 岁时开始患有进行性运动神经元疾病，其特征是构音障碍、肌肉萎缩、肌束颤动和锥体束功能障碍。24 岁时的直肠活检显示粘膜下神经节细胞中有膜质细胞质体。生化研究显示部分 HexA（对照的 30-50%）不存在 HexB。未受影响的母亲也有部分 HexA 和部分 HexB 缺乏症。Banerjee 等人（1994）的体外功能表达研究表明，Y456S 变体完全无功能，预计会干扰功能性二聚体的形成。Banerjee et al.（1994）提出，从父亲遗传的变异I207V β链必须优先与患者体内的正常α链结合，从而只产生HexA。进一步的研究表明，I207V β-链在低浓度下不会自缔合。因此，在具有非功能性 HEXB 等位基因的患者中，β 链的有效浓度降低至正常值的 50%，剩余的 I207V 链无法自缔合形成 HexB，但仍可以与丰富的正常 α- 链形成二聚体。链，从而产生部分 β-Hex A 而没有 β-Hex B。

.0007 桑霍夫病，青少年型

HEXB、PRO417LEU

Wakamatsu 等人（1992）研究了一名 39 岁的日本男性，该男性有轻度智力低下和“局部全萎缩”的临床表现。父母是堂兄弟姐妹。在患者的白细胞和成纤维细胞中检测不到 HEXB 活性，并且 HEXA 活性分别降低至对照值的 6% 和 8%。直肠活检显示迈斯纳神经丛神经元中有膜质细胞质体。尿液中含有大量中性寡糖。Wakamatsu et al.（1992）发现了一种新的影响3-prime剪接位点选择的外显子突变。HEXB基因的核苷酸序列分析显示有2个单碱基替换，一个位于外显子2（A至G，已知多态性），另一个位于外显子11（C至T）。对 β-子单元 mRNA 的分析表明，外显子 11 中隐秘剪接位点的激活以及外显子的跳跃。使用包含内含子 10、侧翼带有突变的 cDNA 序列的嵌合基因进行的转染测定证实，位于外显子 11 位置 8 的单碱基取代抑制了正常 3 引物剪接位点的选择。CCG-to-CTG 突变导致外显子 11 中的脯氨酸 417 被亮氨酸取代。该突变在患者中以纯合状态存在，在父​​母和姐妹中以杂合状态存在。其作用是废除 MspI 位点。

McInnes 等人（1992）描述了一名 57 岁男性，其桑德霍夫病症状非常轻微（268800），尽管他的基因型和低残留酶活性被认为预示着更严重的青少年桑德霍夫病。他们证明该患者是Neote等人（1990）描述的婴儿5-prime缺失突变、无效突变（606873.0001）和幼年内含子10/外显子11 C-to-T突变的遗传复合体。在他的 6 个临床上未受影响的同胞中，其中 4 个（年龄从 51 岁到 62 岁不等）也具有相同的 2 个 Sandhoff 等位基因的遗传复合物。与内含子 10/外显子 11 C-to-T 转变相关的可变表型表明其他未识别的因素决定了突变的病理结果。RNA剪接机制的遗传变异可能是原因之一。该患者是一名法裔加拿大人，在 9 年的时间里患有严重的水样腹泻，伴有间歇性中度和弥漫性腹痛，在 7 年的时间里体重减轻了 17 公斤，并且身体越来越虚弱。体格检查显示下肢反射亢进，腿部和手臂的热敏感性受损。注意到由于出汗受损而对温暖天气不耐受、性功能受损进展至完全阳痿、轻度尿失禁和直立性低血压。其中一位姐妹，58，患有腹泻10年，体位性头晕5年。

.0008 HEXB多态性

十六进制，LYS121ARG

Wakamatsu等人（1992）在研究一例幼年桑德霍夫病（268800）的过程中，发现外显子2中AAA-to-AGA多态性，导致精氨酸替代121号赖氨酸。

.0009 桑霍夫病，成人型

六角形，ARG505GLN

在 Oonk 等人（1979）报道的 2 例患有成人 Sandhoff 病（268800）的姐妹中，表现为脊髓小脑变性，Bolhuis 等人（1993）之前研究过，Bolhuis 等人（1993）发现 HEXB 基因含有一个核苷酸位置 1514 处的 G 到 A 转变，通过在 β 链高度保守部分中用谷氨酰胺取代精氨酸，导致氨基酸位置 505 处的电荷发生变化。核苷酸转换产生了 DdeI 的新限制位点，该位点仅存在于 1 个等位基因中。Bolhuis et al.（1993）证明第二个等位基因是mRNA阴性型。因此，病人是一个基因复合体。

.0010 桑霍夫病，成人型

HEXB、PRO405LEU

Gomez-Lira 等人（1995）在一名 35 岁男性中，在 30 岁时因缓慢进展的下肢无力和弥漫性肌颤而接受评估，发现了复合杂合性，该杂合性在 5 素数末端有一个常见的缺失。 HEXB 基因和核苷酸 1214 处的 C 到 T 转换，导致基因产物中 pro405 到 leu 氨基酸取代。患者是一名执行秘书，29 岁时下肢开始无力，之前一直是攀岩者。在神经系统检查中，观察到力量中度下降、广泛的自发性肌颤和深部腱反射亢进。智力正常。5-prime 缺失约占引起桑德霍夫病等位基因的 30%，当以纯合状态存在时，会导致该疾病的婴儿形式。Wakamatsu 等人（1992 年）在一位日本患者的青少年发病型 Sandhoff 病患者中观察到纯合状态下的 pro405-to-leu 突变。McInnes等人（1992）在一名加拿大法裔成年患者中观察到了相同的复合杂合性突变以及5-prime缺失。

.0011 氨基己糖苷酶 B，不耐热多态性

六角形，ALA543THR

泰萨克斯病（TSD）（272800）个体的基因分型主要基于β-己糖胺酶（Hex）A（606869）的热不稳定性和Hex B的热稳定性。编码β子单元的HEXB基因突变因此，产生不耐热己糖胺酶 B 的 Hex 可能会导致 TSD 的酶基因分型错误。Narkis等人（1997）通过对HEXB的所有14个外显子进行单链构象多态性（SSCP）分析，然后对异常片段进行直接测序，筛选出了Hex B不耐热的个体。这些是由 Navon 和 Adam（1990）以及 Navon 等人（1985）确认的犹太人和阿拉伯人。这些实例中的热不稳定突变被鉴定为 1627 GA。这导致 β-子单元蛋白中的 ala543 被替换为 thr。1名不耐热Hex B个体的1627 GA突变和不耐热突变1514 GA（606873.0009）均为阴性，证明至少存在另一种不耐热Hex B突变。

.0012 桑霍夫病，婴儿型

HEXB、SER62LEU

张等人（1995）在患有婴儿型桑德霍夫病（268800）的未受影响的母亲中发现了 ile207-to-val 变异（606873.0005）的纯合性。该孩子是复合杂合子，其 HEXB 基因发生大量部分缺失，并且在第 185 位核苷酸处存在 C 至 T 取代（将 ser62 替换为 leu）等位基因。该缺失起源于内含子 6，距外显子 7 开头约 2.5 kb，并且似乎延伸超出该基因的 5-prime 末端约 25 kb。张等人（1995）指出，这是继非常常见的16-kb缺失（606873.0001）之后所报告的第二大缺失。跨越 HEXB 基因启动子、外显子 1-5 和内含子 5 部分的 16 kb 缺失是最常见的缺陷，占所检查的 Sandhoff 等位基因的 27%。

.0013 桑霍夫病，婴儿型

HEXB，部分删除

参见606873.0012 和Zhang 等人（1995）。

.0014 慢性桑霍夫病

六角形、PRO504SER

Rubin等人（1988）描述了具有慢性Sandhoff表型的法裔加拿大血统的两姐妹（268800）。Neote等人（1990）证明这些患者是杂合子，因为HEXB基因的5-prime部分有16-kb的常见缺失（606873.0001）。此类等位基因不转录 HEXB mRNA。Hou等人（1998）描述了这些患者的第二个突变等位基因，即HEXB基因外显子13中的错义突变，导致pro504到ser氨基酸取代。这种突变产生了一种新的生化表型，直接影响 HEXA 水解 GM2 的能力。这是 β-子单元突变的首次报道，该突变影响了 HEXA 水解其天然底物而非人工底物的能力，并且将 β-链的基本元件从天然底物水解定位到其 C 末端。

.0015 婴儿桑霍夫病

HEXB、IVS8、GC、+5

Furihata 等人（1999）确定了一名希族塞人患者的婴儿桑霍夫病（268800）的分子基础。先证者3岁时去世，他的父母无法参加研究；分子分析是针对母亲的表弟（他是携带者）进行的。在她的 HEXB 基因的 1 个等位基因中，在内含子 8 的 5-prime 剪接位点的第 5 位上发现了 G 到 C 的颠换。源自淋巴细胞 HEXB mRNA 的 cDNA 克隆缺少外显子 8 的最后 4 个核苷酸 GTTG，这导致下游 11 个密码子过早终止。突变型 HEXB 基因在 CHO 细胞中的体内转录显示 GTTG 缺失。

.0016 婴儿桑霍夫病

HEXB、1-BP DEL、76A

Hara等人（1994）在塞浦路斯马龙派社区的一名患者的HEXB基因中发现了1个bp的缺失，即76delA。Drousiotou 等人（2000）测量了塞浦路斯个体白细胞和血清中的 β-己糖胺酶 A 和 B，并在 244 个随机马龙派样本中鉴定出 35 名桑德霍夫病携带者（268800），在 28 名有桑德霍夫病家族史的马龙派教徒中鉴定出 15 名。 ，但来自希腊社区的 115 个随机样本中只有 1 个携带者。在检查的 50 个马龙派携带者中，发现 42 个携带者有 76A 缺失。

.0017 婴儿桑霍夫病

六角形，ARG284TER

Zampieri等人（2009）在2名无关的意大利婴儿桑德霍夫病患者（268800）中鉴定出HEXB基因中的纯合850C-T转变，导致arg284到ter（R284X）的取代。尽管来自 12 名无关的意大利婴儿桑德霍夫病患者的 29% 的等位基因中存在这种突变，但单倍型分析并未表明创始人效应。突变发生在 CpG 二核苷酸中。

.0018 婴儿桑霍夫病

HEXB、1-BP DEL、965T

Zampieri 等人（2009）在 2 名患有婴儿 Sandhoff 病的意大利同胞中（268800）在 HEXB 基因中发现了纯合 1-bp 缺失（965delT），预计会导致移码和过早终止。体外功能表达研究表明，缺失导致无义介导的 mRNA 衰减。

.0019 桑霍夫病，成人

六角形，ASP494GLY

Santoro 等人（2007）在 2 名成人发病的 Sandhoff 病同胞中（268800）在 HEXB 基因中发现了一个纯合的 c.1556A-G 转变（c.1556A-G, NM_00521），导致 asp494-to-保守残基处的gly（D494G）取代。这种取代可能通过破坏 β-β 同二聚体组装导致 Hex 减少和 Hex-B 酶活性缺失。c.1556A-G 转变还破坏了外显子 12 中的外显子剪接增强子基序；RT-PCR 研究揭示了外显子 12 的部分异常剪接，导致外显子 11 下游的移码和过早终止，除了同源二聚体组装缺陷外，还导致部分单倍体不足。该突变与家庭中的疾病分离。