异质核核糖核蛋白 H1;HNRNPH1
HNRPH1
异质核核糖核蛋白 H
HGNC 批准的基因符号:HNRNPH1
细胞遗传学定位:5q35.3 基因组坐标(GRCh38):5:179,614,178-179,634,784(来自 NCBI)
▼ 说明
异质核核糖核蛋白(hnRNPs)构成一组结合异质核RNA(hnRNA)的多肽,异质核RNA(hnRNA)是RNA聚合酶II产生的转录物(见180660)。已经描述了 20 多种此类蛋白质,并用字母从 A 到 U 进行了命名(Honore 等人总结,1995)。
▼ 克隆与表达
Honore等人(1995)通过分子cDNA克隆、二维凝胶免疫印迹和氨基酸微测序鉴定了3种序列独特且不同的蛋白质,它们构成了普遍表达的hnRNPs亚家族。hnRNPs H和H-prime之间的同一性(HNRNPH2; 300610)为96%,在H和F之间(HNRNPF; 601037),78%,H素数和F之间,75%。
▼ 基因功能
Masuda等人(2008)在CHRNA1基因的内含子(100690)中鉴定出一个关键核苷酸,它是hnRNP H靶向的内含子剪接沉默子(ISS)序列的一部分,并抑制CHRNA1基因中替代外显子的包含。对人类基因组的分析表明,hnRNP H 结合基序“UGGG”在靠近内含子的 3-prime 末端处出现过多。Masuda et al.(2008)发现了其他几个基因的替代外显子,包括GRIP1(604597)、FAS(TNFRSF6);134637)、VPS13C(608879)和 NRCAM(601581)被 hnRNP H 下调。这些发现表明,靠近内含子 3-prime 末端的 hnRNP H 结合基序的存在是一种必要的、可能被低估的剪接下游外显子的调节因子。
Van Dusen et al.(2010)指出,人类HNRNPH1和HNRNPF具有3个RNA结合结构域和2个富含甘氨酸的结构域,并且定位于细胞核和细胞质。利用缺失突变体,他们发现中央GYR(gly-tyr-arg)结构域是核定位所必需的。他们在GYR结构域内发现了一个与转运蛋白-1(TNPO1;TNPO1;602901),它介导核进口。Van Dusen et al.(2010)得出结论,HNRNPH1和HNRNPF是转录和GYR结构域依赖的穿梭蛋白。
Grammatikakis et al.(2016)指出,在啮齿类动物中,选择性剪接会产生一个短的Trf2(TERF2; 602027)变体Trf2s,仅包含外显子7的一部分,参与神经元基因的去抑制。Grammatikakis等人(2016)通过对大鼠小脑提取物进行蛋白质组筛选,发现RNA结合蛋白Hnrnph1和Hnrnph2与Trf2前体mRNA的外显子7相互作用。HNRNPH 蛋白抑制外显子 7 中 5-prime 选择性剪接位点的使用,促进外显子 7 的包含,从而增加全长 Trf2 的相对水平并降低 Trf2s 丰度。HNRNPH 蛋白水平在神经元分化过程中降低,而 Trf2s 水平升高。CRISPR 介导的 Hnrnph2 缺失加速了神经元分化。Grammatikakis et al.(2016)得出结论,HNRNPH1和HNRNPH2至少部分通过抑制TRF2的选择性剪接来抑制神经元分化。
▼ 测绘
Honore等(1995)通过荧光原位杂交将HNRNPH1基因定位到染色体5q35.3。
▼ 分子遗传学
一名患有神经发育障碍、颅面畸形和骨骼缺陷的 13 岁男孩(NEDCDS;Pilch et al.(2018)在HNRNPH1基因(R206W; 620083)中发现了一个从头杂合的错义突变。601035.0001)。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的,在包括 gnomAD 在内的公共数据库中不存在该突变。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。作者注意到HNRNPH2基因也有同样的突变(R206W;300610.0001)已在Bain型X染色体连锁综合征智力发育障碍(MRXSB;300610.0001)患者中发现。300986),显示出重叠的临床特征。
Reichert等人(2020)在6名无关的NEDCDS患者中鉴定出HNRNPH1基因中的5个从头杂合突变(参见例如601035.0001-601035.0004)。这些突变是通过外显子组测序发现的,并且通过 GeneMatcher 计划进行国际合作来确定患者。影响相同密码子的有 2 个错义变异(R206W, 601035.0001 和 R206Q, 601035.0003)、2 个移码变异和一个框内缺失。预计这 2 个错义变异会破坏核定位序列(NLS)并对 HNRNPH1 功能产生有害影响。具有影响密码子 R206 的突变的患者具有更严重的表型,且症状较早出现。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究,但作者假设单倍体不足是最可能的发病机制。另一名具有相似表型的患者(病例3)具有包含HNRNPH1和RUFY1(610327)基因的大量重复。
▼ 等位基因变异体(4个精选例子):
.0001 伴有颅面畸形和骨骼缺陷的神经发育障碍
HNRNPH1、ARG206TRP
一名患有神经发育障碍、颅面畸形和骨骼缺陷的 13 岁男孩(NEDCDS; 620083),Pilch et al.(2018)在HNRNPH1基因中发现了一个从头杂合的c.616C-T转换(chr5.179045245G-A,GRCh37),导致arg206到trp(R206W)的取代。 该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的,在包括 gnomAD 在内的公共数据库中不存在该突变。 没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。 作者注意到HNRNPH2基因也有同样的突变(R206W; 300610.0001)已在Bain型X染色体连锁综合征智力发育障碍(MRXSB;300610.0001)患者中发现。 300986),显示出重叠的临床特征。
Reichert et al.(2020)在 2 名患有 NEDCDS 的无关男孩(病例 1 和 7)中,在 HNRNPH1 基因中发现了一个从头杂合的 c.616C-T 转换(c.616C-T, NM_005520.2),导致 R206W突变。该突变是通过外显子组测序发现的;没有对该变体进行功能研究。预计该突变会破坏核定位序列(NLS)。7 号患者在 10.5 个月大时因神经和呼吸衰竭死亡。
.0002 伴有颅面畸形和骨骼缺陷的神经发育障碍
HNRNPH1,1-BP DUP,618G
一名 11 岁男孩(病例 2),患有神经发育障碍,伴有颅面畸形和骨骼缺陷(NEDCDS;620083),Reichert et al.(2020)在 HNRNPH1 基因中发现了一个从头杂合的 1-bp 重复(c.618dupG,NM_005520.2),预计会导致移码和提前终止(Pro207fs)。该突变是通过外显子组测序发现的。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。
.0003 伴有颅面畸形和骨骼缺陷的神经发育障碍
HNRNPH1、ARG206GLN
30周龄胎儿(病例4),患有神经发育障碍,颅面畸形和骨骼缺陷(NEDCDS;620083),Reichert et al.(2020)在HNRNPH1基因中鉴定出一个从头杂合的c.617G-A转换(c.617G-A, NM_005520.2),导致arg206到gln(R206Q)的取代。该突变是通过外显子组测序发现的;没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。预计该突变会破坏核定位序列(NLS)。Reichert et al.(2020)指出,在直系同源 HNRNPH2 基因(R206Q; 300610.0002)贝恩型X染色体连锁综合征智力发育障碍患者(MRXSB;300610.0002)300986),显示出重叠的临床特征。
.0004 伴有颅面畸形和骨骼缺陷的神经发育障碍
HNRNPH1,4-BP DUP,NT1240
一名 23 岁女性(病例 6),患有神经发育障碍,伴有颅面畸形和骨骼缺陷(NEDCDS;620083),Reichert et al.(2020)在HNRNPH1基因中发现了一个从头杂合的4-bp重复(c.1240_1243dup,NM_005520.2),预计会导致移码和提前终止(Gln415fs)。该突变是通过外显子组测序发现的。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。