覆(膜)蛋白, α; TECTA
HGNC 批准基因符号:TECTA
细胞遗传学定位:11q23.3 基因组坐标(GRCh38):11:121,101,243-121,191,490(来自 NCBI)
▼ 说明
TECTA 基因编码 α-tectorin,它是内耳盖膜的主要非胶原成分之一。盖膜是内耳的细胞外基质,接触专门的感觉毛细胞的静纤毛束。声音引起这些毛细胞相对于盖膜的运动,使静纤毛偏转,并导致毛细胞膜电位的波动,将声音转换为电信号(Legan et al., 1997)。另见TECTB(602653)。
▼ 克隆与表达
Legan等人(1997)克隆了小鼠α-和β-tectorins。老鼠 α-tectorin 基因编码一个 2,150 个氨基酸的蛋白质,具有疏水性分泌信号序列和 33 个潜在的 N-糖基化位点。前219个氨基酸与entactin的一个区域有24.9%的相似性(NID; 131390),一种基底膜蛋白。中心结构域包含前血管性血友病原原因子(613160)、zonadhesin(602372)和肠道粘蛋白MUC2(158370)中发现的“D”结构域的多个重复。C 末端包含透明带结构域,这是 α- 和 β-tectorins 唯一共有的结构特征。
Verhoeven et al.(1998)确定TECTA基因编码2,155个氨基酸的前体蛋白,与小鼠蛋白有95%的同一性。α-tectorin 被蛋白水解加工成 3 种多肽:内动素同源模块、粘连素同源模块和透明带模块。这3种多肽通过二硫桥相互交联并与β-tectorin相互作用形成盖膜的非胶原基质。
▼ 基因结构
Verhoeven et al.(1998)确定TECTA基因含有23个外显子。
▼ 测绘
Hughes et al.(1998)将小鼠 Tecta 基因对应到染色体 9 的一个区域,该区域显示出与人类染色体 11q 的进化保守性。
▼ 分子遗传学
常染色体显性遗传性耳聋 12
2个常染色体显性遗传非综合征性耳聋家系12(DFNA12;Verhoeven et al.(1998)鉴定出TECTA基因突变(602574.0001;601543)602574.0002)。其中一个家庭被指定为 DFNA8。这两种突变都发生在透明带结构域中,预计会破坏不同 tectorin 多肽之间的相互作用,从而破坏盖膜的结构并导致声音无法有效地传输到毛细胞的立体纤毛束。这将是显性负效应。
Balciuniene等人(1998)研究了一个患有常染色体显性非综合征性听力障碍的瑞典亲属,该疾病可能是双基因遗传,涉及染色体11上的DFNA12和1p35.1上的DFNA2(600101)。Balciuniene等人(1999)对该家族进行了分子分析,发现了TECTA基因的致病性突变(C1057S;602574.0004)中有9名严重受影响的成员。作者还鉴定了 7 个额外的核苷酸取代,表明 TECTA 具有高度多态性。Balciuniene et al.(1999)指出,瑞典家族的表型与其他有TECTA突变的家族报道的表型不同。这个瑞典家庭在 9 岁时出现了进行性听力损失。对不同表型的解释可能在于突变在蛋白质不同模块中的定位。另一种可能性是,瑞典家族的表型是由两个缺陷基因造成的。
常染色体隐性耳聋 21
黎巴嫩近亲家庭的受影响成员患有语前严重至极重度感音神经性非综合征性耳聋(DFNB21;603629),Mustapha et al.(1999)鉴定出TECTA基因中的纯合突变(602574.0003)。研究结果证实,α-tectorin 突变可能导致显性或隐性耳聋。Mustapha 等人(1999)通过比较 DFNB21 杂合子携带者与 DFNA12 受影响个体的表型,发现引起显性耳聋的 TECTA 突变具有显性负效应。这些结果提供了 α-tectorin 形成同源或异聚结构的遗传证据。
Naz等人(2003)在2个患有听力障碍的近亲家庭(DFNB21)(1个来自伊朗,1个来自巴基斯坦)的受影响成员中,分别鉴定出TECTA基因中649insC(602574.0006)和6037delG(602574.0007)突变的纯合性。 。作者得出结论,由于 TECTA 基因突变的纯合性,DFNB21 的特征是独特的平坦至浅 U 形听力图。
在 3 个患有常染色体隐性遗传性非综合征性听力损失的伊朗近亲家庭中,DFNB21 基因座显示出纯合性,Meyer 等人(2007)分别鉴定了 TECTA 基因中 3 个不同失活突变的纯合性。作者指出,突变的截短性质与功能丧失一致,使得 Tecta 敲除小鼠成为研究 DFNB21 相关耳聋的良好模型。
关联待确认
Hughes et al.(1998)提出TECTA基因可能与Jacobsen综合征(147791)有关,Jacobsen综合征是一种由远端11q节段性畸形引起的连续基因疾病。典型特征(虽然并不总是存在)包括轻度至中度精神运动迟缓、三角头畸形、面部畸形、心脏缺陷和血小板减少症。Lee和Sciorra(1981)将听力损失或异常描述为雅各布森综合征的一个特征,尽管总体频率尚不清楚。
▼ 基因型/表型相关性
在对已报道的 TECTA 突变的综述中,Iwasaki 等人(2002)提出,透明带域的突变会导致非进行性、中频语前听力损失,而粘附素域的突变会导致进行性、高频听力损失,童年时期发病。
Plantinga et al.(2006)应用统计分析发现透明带和粘附素域的TECTA突变分别与中频和高频听力障碍之间存在显着相关性。半胱氨酸替代突变与进行性听力障碍有关。
▼ 动物模型
Legan等人(2000)发现Tecta无效小鼠的盖膜与耳蜗上皮分离并且缺乏所有非胶原基质。柯蒂氏器的结构在其他方面是正常的。野生型和 α-tectorin 突变小鼠的基底膜经过调整,但 α-tectorin 突变体的敏感性降低了 35 dB。野生型小鼠的基底膜反应表现出第二次共振,表明盖膜提供了惯性质量,外毛细胞可以对其施加力。与野生型小鼠相比,α-tectorin 突变体中记录的耳蜗微音在相位和对称性方面均有所不同。作者得出的结论是,盖膜确保外毛细胞能够有效地响应基底膜运动,并且以放大所需的适当增益和时间传递反馈。
Legan et al.(2005)发现小鼠Tecta基因杂合突变(Y1870C;602574.0002)的盖膜破裂,粘附区厚度减小。然而,外毛细胞的感觉转导并未受损,耳蜗机械反应的灵敏度和频率调谐几乎没有变化。神经阈值升高,神经调谐范围扩大,神经调谐曲线尖端的灵敏度下降。Legan et al.(2005)得出的结论是,这些发现暗示了盖膜在听力中的第二个主要作用:使基底膜的运动能够以最佳频率最佳地驱动内毛细胞。
▼ 等位基因变异体(12个选例):
.0001 耳聋,常染色体显性遗传 12
TECTA、LEU1820THR 和 GLY1824ASP
在患有常染色体显性非综合征性耳聋12(601543)的比利时家族成员中,Verhoeven等人(1998)发现TECTA基因外显子17中的2个突变存在杂合性:5459C-T转变导致leu1820到- phe(L1820F)取代,以及导致 gly1824 至 asp(G1824D)取代的 5472G-A 转变。DFNA12 家族中 18 名受影响的成员同时具有这两种突变,但 40 名未受影响的家族成员或 100 名对照者中均不存在这两种突变。人们认为一种突变可能是罕见的多态性,而另一种突变可能是致病突变。或者,它们可能具有协同效应,而它们本身都不能产生疾病。这些取代取代了 TECTA 透明带结构域内的保守氨基酸残基。听力损失是语前的且非进行性的。
突变的核苷酸编号最初由 Verhoeven 等人(1998)给出,为 5725C-T 和 5738G-A,现已在勘误表中进行更正。
.0002 耳聋,常染色体显性遗传 12
TECTA,TYR1870CYS
在一个患有DFNA12(601543)的奥地利家系中,Verhoeven et al.(1998)发现受影响的成员在TECTA基因的第18号外显子中存在杂合5610A-G转变,导致家族中tyr1870到cys(Y1870C)的取代。透明带域。该家族的耳聋基因座被指定为 DFNA8。
该突变的核苷酸编号最初由 Verhoeven 等人(1998)给出,为 5876A-G,现已在勘误表中进行更正。
.0003 耳聋,神经感觉常染色体隐性遗传 21
TECTA,IVS9DS,GA,+1
在一个患有语前严重至深度感音神经性孤立性耳聋的黎巴嫩家庭中(603629),Mustapha 等人(1999)在 TECTA 内含子 9 的供体剪接位点中鉴定出第一个核苷酸的 G 到 A 转变基因,预测 971 个氨基酸的截短蛋白质。9 名受影响个体的突变为纯合子,其父母为杂合子。该突变预计会导致外显子 9 的跳跃,导致第 972 位氨基酸提前终止密码子。基于该黎巴嫩家族杂合子携带者的正常听觉功能,Mustapha 等人(1999)提出,一半正常量的 α-tectorin 足以保持盖膜的机械和电性能。作为推论,这使他们得出结论,导致常染色体显性 DFNA8 和 DFNA12(601543)的突变必定具有显性失活效应。这反过来表明,DFNA8/12 受影响个体中突变的 α-tectorin 与其他分子相互作用,即正常的 α-tectorin、β-tectorin(TECTB;602653),或盖膜的其他成分。这些结果表明 α-tectorin 参与同源或异聚结构。
.0004 耳聋,常染色体显性遗传 12
TECTA,CYS1057SER
Balciuniene等人(1999)在瑞典一例患有常染色体显性遗传性非综合征性听力障碍的亲属中(601543)发现了TECTA基因第10号外显子中的杂合3170T-A颠换,导致其中一个基因中的cys1057-to-ser(C1057S)取代。蛋白质的 zonadhesin/von Willebrand 结构域的重复序列,预计这会导致涉及二硫键的多肽交联发生变化。该突变在所有 9 名严重受影响的家庭成员和一些轻度受影响的成员中均被发现。重度表型有严重的听力损失,尤其是高频(6 至 8 kHz)听力损失,平均发病年龄为 9 岁。较轻的表型仅在高频(4 至 6 kHz)出现轻度听力损失,平均发病年龄为 19 岁。
.0005 耳聋,常染色体显性遗传 12
TECTA,CYS1619SER
在一个有 12 名成员的 3 代法国家庭中,有 12 名成员在童年时期就患有轻度至中度进行性感音神经性听力损失,Alloisio 等人(1999)发现该疾病与 DFNA12 区域(601543)有联系。TECTA 基因突变筛查发现,12 名受影响成员中存在杂合 4857G-C 错义突变,导致听力损失。cys1619-to-ser(C1619S)氨基酸变化位于zonadhesin样结构域内,可能参与盖膜基质组装的某些方面。
.0006 耳聋,神经感觉常染色体隐性遗传 21
TECTA,1-BP INS,649C
在患有听力损失的伊朗近亲家庭的受影响成员(603629)中,Naz 等人(2003)在 TECTA 基因的外显子 5 中鉴定出 1-bp 插入 649insC 的纯合性,导致移码。受影响的受试者表现出严重的听力损失,在 1,000-2,000 Hz 频率范围内更为明显,导致听力图呈扁平至浅 U 形。移码突变的杂合携带者具有正常的听力阈值。Naz et al.(2003)得出的结论是,独特的听力图谱为促进基因诊断提供了有用的临床标志。
.0007 耳聋,神经感觉常染色体隐性遗传 21
TECTA,1-BP DEL,6037G
在患有听力损失的巴基斯坦近亲家庭成员(603629)中,Naz 等人(2003)鉴定出 TECTA 基因外显子 20 中 1-bp 缺失 6037delG 的纯合性,导致移码。测试显示听力图呈扁平至浅U形。听力损失为舌前、双侧、中度至重度。从历史上看,听力障碍是非进行性的。移码突变的杂合携带者具有正常的听力阈值。
.0008 耳聋,常染色体显性遗传 12
TECTA,CYS1837GLY
Moreno-Pelayo等人(2001)在患有常染色体显性非综合征性耳聋的西班牙家族成员中(601543)发现了TECTA基因第17号外显子中的杂合5509T-G颠换,导致cys1837变为gly(C1837G) )透明带结构域中的取代。预计该取代会破坏不同的 tectorin 多肽之间的相互作用。表型的特征为语后、中频和渐进。
.0009 耳聋,常染色体显性遗传 12
TECTA,ARG2021HIS
Iwasaki et al.(2002)在一个患有常染色体显性遗传性非综合征性听力损失的日本家庭的 4 名受影响成员(601543)中,在 TECTA 基因的外显子 20 中发现了一个杂合的 6063G-A 转变,导致 arg2021 到 hiss(R2021H) )透明带结构域中的取代。平均发病年龄为 5 岁;然而,患者有言语发育迟缓的病史,表明是语前发病。听力损失为中频且非进行性。
.0010 耳聋,常染色体显性遗传 12
TECTA,ARG1890CYS
在患有常染色体显性非综合征性听力损失的荷兰大家族(601543)的受影响成员中,Plantinga et al.(2006)在TECTA基因中发现了杂合5668C-T转变,导致arg1890到cys(R1890C)的取代透明带域。听力障碍是语前的、非进行性的,并且影响中频,最大听力损失在 1 至 2 kHz。
.0011 耳聋,常染色体显性遗传 12
TECTA,CYS1837ARG
Meyer等人(2007)在常染色体显性非综合征性听力损失家族的10名受影响成员(601543)中发现了TECTA基因中的杂合5509T-C转变,导致了cys1837到arg(C1837R)的取代透明带域。这些患者患有儿童期发病的中频听力损失,听力图呈 U 形。
.0012 耳聋,常染色体显性遗传 12
TECTA,5331G-A
Collin 等人(2008)在一个患有常染色体显性中频或平坦听力损失的荷兰家庭的 11 名受影响成员(601543)中,在 TECTA 基因的外显子 16 中发现了杂合的 5331G-A 转变。由此产生的氨基酸变化是同义的 leu1777-to-leu(L1777L)取代,预计会导致外显子剪接增强子的丢失。RT-PCR 分析检测到缺少外显子 16 的异常 TECTA 转录物,该转录物删除了蛋白质 N 端透明带结构域的 37 个残基。随后,在另外 36 名具有相似表型的患者中,有 2 名患者也发现了同样的突变。在 250 个对照等位基因中未发现该突变。