角蛋白 12，I 型；KRT12
K12
KA12
细胞角蛋白12
HGNC 批准的基因符号：KRT12
细胞遗传学定位：17q21.2 基因组坐标（GRCh38）：17:40,861,303-40,867,223（来自 NCBI）
▼ 克隆与表达
Liu等（1993，1994）克隆了小鼠Krt12（Krt1.12）基因，并证明其表达具有角膜上皮细胞特异性、分化依赖性和发育调控性。Kao等（1996）指出，角蛋白12基因表达的角膜特异性意味着角蛋白12在维持正常角膜上皮功能中发挥着独特的作用。
作为人角膜上皮细胞表达谱研究的一部分，Nishida等人（1996）分离出一个cDNA（GS8025），其开放解读码组与角膜特异性角蛋白12基因高度同源。cDNA 编码推导的 498 个氨基酸的蛋白质，与完整的小鼠 Krt12 蛋白质具有 78.6% 的序列同一性。作者得出结论，该 cDNA 是针对人类 KRT12 的。
▼ 基因家族
角蛋白是一组不溶于水的蛋白质，在上皮细胞中形成 10 nm 的中间丝。Kao等人（1996）指出，根据角蛋白分子的相对电荷、免疫反应性以及与I型和II型羊毛角蛋白的序列同源性，角蛋白分子可分为酸性亚族和碱性中性亚族。在体内，碱性角蛋白通常与特定的酸性角蛋白共表达并“配对”以形成异二聚体。各种角蛋白对的表达具有组织特异性、分化依赖性和发育调节性。特定角蛋白对的存在对于维持上皮的完整性至关重要。碱性（II型）K3（148043）和酸性（I型）K12对在人类、小鼠、鸡等多种物种的角膜中都有表达，被认为是角膜的标志物型上皮分化。
▼ 基因结构
Nishida et al.（1997）提出了KRT12基因的外显子-内含子边界结构。该基因包含 8 个外显子，横跨约 6 kb 的基因组 DNA。
▼ 测绘
Irvine等（1997）通过辐射杂交研究将KRT12基因定位到17q，并将其定位于D17S800和D17S930之间的I型角蛋白簇（17q12-q21）。Nishida等（1997）通过荧光原位杂交将KRT12基因定位到17q12。
▼ 分子遗传学
梅斯曼角膜营养不良-1（MECD1; 122100）是一种常染色体显性遗传疾病，导致前角膜上皮脆弱，其中表达角膜特异性角蛋白 K3 和 K12。Irvine等人（1997）推测这些角蛋白的显性失活突变可能是Meesmann角膜营养不良的原因。事实上，他们发现这种疾病与 Meesmann 的德国原始亲属（Meesmann and Wilke, 1939）中的 K12 基因座有联系，在 theta = 0.0 时 Z（max） = 7.53。在来自北爱尔兰的 2 个谱系中，他们发现该疾病在一个谱系中与 K12 共分离，在另一个谱系中与 K3 共分离。他们鉴定出K3（E509K；E509K；148043.0001）或K12（R135T, 601687.0001；V143L，601687.0002）在每个家庭中。所有 3 个突变均发生在高度保守的角蛋白螺旋边界基序中，其中其他角蛋白的显性突变被发现会严重损害细胞骨架功能，导致角质形成细胞脆性。
Nishida 等人（1997）在 3 个不相关的 Meesmann 角膜营养不良家族的受影响成员和 1 名 MECD 个体中发现了 4 个新的 KRT12 突变（例如 601687.0003）。
Corden等人（2000）对人类KRT12基因的所有区域进行了测序，以基因组DNA为模板对所有8个外显子进行突变检测。内含子 3 内鉴定出微卫星二核苷酸重复，该内含子具有高度多态性，他们开发该重复用于基因型分析。此外，在 Meesmann 角膜营养不良家族中发现了 K12 螺旋起始基序的 2 个突变。在一个美国亲属中，KRT12基因中发现了一个错义M129T突变（601687.0007）。他们表示，KRT12 基因总共报告了 8 个突变。
▼ 动物模型
为了阐明keratin-12的功能，Kao等（1996）通过基因打靶技术创建了缺乏Krt1.12基因的敲除小鼠。杂合小鼠表现正常。纯合子小鼠发育正常，角膜上皮轻度糜烂。角膜上皮很脆弱，可以通过轻轻揉眼睛或刷牙来去除。通过免疫组织化学、表位特异性抗角蛋白 12 抗体的蛋白质免疫印迹分析、Northern 杂交以及反义角蛋白 12 核糖核酸探针原位杂交判断，纯合子的角膜上皮不表达角蛋白 12。
Allen et al.（2016）生成并表征了携带 leu132-to-pro（L132P；601687.0008）人类K12突变与严重MECD相关。L132P 突变不影响生存力或生育力。裂隙灯检查显示纯合突变小鼠的角膜混浊没有明显变化，但角膜表现出组织学和超微结构上皮细胞脆性表型。通过蛋白质印迹、RNA 测序和定量 RT-PCR 分析评估，突变小鼠的角膜角蛋白表达谱发生了改变。质谱和免疫组织化学分析表明，患有 L132P 突变的 MECD 患者的角膜组织中角蛋白谱也发生了类似的改变。RNA测序分析显示伴侣基因表达增加，凋亡未折叠蛋白反应标志物Chop（DDIT3；126337）和Casp12（608633）在纯合突变小鼠中。在纯合突变小鼠和具有 L132P 突变的 MECD 患者中，角膜上皮细胞凋亡均增加。Allen 等人（2016）得出结论，他们的 MECD 小鼠模型概括了人类疾病。
▼ 等位基因变异体（8个精选示例）：
.0001 角膜营养不良，MEESMANN，1
KRT12、ARG135THR
Meesmann 和 Wilke（1939）报道的德国原始亲属患有角膜营养不良（MECD1；122100），Irvine et al.（1997）显示了与 KRT12 基因的连锁，并证明了 KRT12 基因中 arg135-to-thr（R135T）突变的杂合性。Corden et al.（2000）在另一个德国亲属中发现了相同的R135T突变。利用 K12 中的基因内微卫星多态性和额外的侧翼标记，他们能够证明该家族与原始 Meesmann 家族具有共同的单倍型。这些结果强烈暗示 R135T 代表德国人群的祖先突变。
.0002 角膜营养不良，MEESMANN，1
KRT12、VAL143LEU
Irvine等人（1997）在一个来自北爱尔兰的家庭中证明了Meesmann角膜营养不良（MECD1；MECD1；122100）到KRT12基因，并在受影响的成员中鉴定出KRT12基因中的杂合451G-C颠换，导致val143-to-leu（V143L）取代。
.0003 角膜营养不良，MEESMANN，1
KRT12、ARG135GLY
患有 Meesmann 角膜营养不良（MECD1；MECD1；122100），Nishida et al.（1997）在KRT12蛋白中鉴定出杂合的arg135到gly（R135G）氨基酸取代，这是密码子135的第一个核苷酸位置处A到G转变的结果。
.0004 角膜营养不良，MEESMANN，1
KRT12、ARG135ILE
患有 Meesmann 角膜营养不良（MECD1；MECD1；122100），Nishida et al.（1997）发现KRT12基因的arg135-to-ile（R135O）突变存在杂合性。氨基酸取代是密码子 135 中第二个核苷酸位置处 G 到 T 颠换的结果。
.0005 角膜营养不良，MEESMANN，1
KRT12、TYR429ASP
Nishida等人（1997）证明，一个日本家庭的2名成员患有Meesmann角膜营养不良（MECD1；MECD1；122100）在KRT12的杆结构域2B高度保守的螺旋终止基序中存在杂合的tyr429-to-asp（Y429D）氨基酸取代。氨基酸取代是由密码子 429 中第一个核苷酸位置处的 T 到 G 颠换造成的。据说这是在 I 型角蛋白的 α 螺旋终止基序中鉴定出的第一个突变。
.0006 角膜营养不良，MEESMANN，1
KRT12、LEU140ARG
患有Meesmann角膜营养不良的个体（MECD1；122100），Nishida et al.（1997）发现KRT12保守结构域1A内密码子140的第二个核苷酸处存在T到G颠换的杂合性，导致leu140到arg（L140R）的取代。
.0007 角膜营养不良，MEESMANN，1
KRT12、MET129THR
Corden等人（2000）在美国的一个家族中发现，个体患有Meesmann角膜营养不良（MECD1；122100）在KRT12基因中携带杂合的410T-C转换，预计会导致met129到thr（M129T）氨基酸取代。
.0008 角膜营养不良，MEESMANN，1
KRT12、LEU132PRO
在一个多代英国大家庭的所有受影响成员中，患有严重的常染色体显性梅斯曼角膜营养不良（MECD1；122100），Liao et al.（2011）在KRT12基因的外显子1中发现了一个杂合的c.395T-C转变，导致leu132到pro（L132P）的取代。该突变在 50 个对照个体中未发现，它改变了 KRT12 的 helix-1A 结构域起始处的功能关键螺旋起始基序。通过对角蛋白丝形成的细胞培养测定，作者发现 L132P 突变比最常见的 KRT12 突变（arg135 变为 thr（R135T；R135T; 601687.0001），与轻度 MECD 相关。用荧光标记的野生型 K12 构建体转染的细胞主要显示正常的角蛋白丝形成，仅 5% 聚集体形成，而用荧光标记的 L132P K12 构建体转染导致 41.75% 的聚集体形成。Liao等人（2011）开发了一种小干扰RNA抑制剂，专门针对L132P K12等位基因，对野生型K12或相关角蛋白的影响可以忽略不计，并显着挽救了形成角蛋白丝的能力。
