MSL 复合子单元 3; MSL3

雄性特异性致死 3，果蝇，同源物
男性特异性致命 3-L样 1；MSL3L1
果蝇 MSL3-L样 1

HGNC 批准的基因符号：MSL3

细胞遗传学定位：Xp22.2 基因组坐标（GRCh38）：X:11,758,159-11,775,772（来自 NCBI）

▼ 说明

MSL3 是蛋白质复合物的一个子单元，在 lys16（K16）上组蛋白 H4（参见 602822）的乙酰化中起主要作用（Smith et al., 2005）

▼ 克隆与表达

Prakash等人（1999）通过搜索与Xp22.3对应的BAC克隆的序列数据库，鉴定出果蝇雄性特异性lethal-3的人类同源物MSL3-like-1（MSL3L1）。他们分离出含有完整 MSL3L1 编码序列的 cDNA。推导的 521 个氨基酸的 MSL3L1 蛋白与果蝇 MSL3 具有 30% 的整体序列同一性，与作者也鉴定出的小鼠 Msl3l1 具有 86% 的同一性。果蝇 MSL3 蛋白的三个片段在 MSL3L1 中高度保守，包括 2 个假定的染色结构域，1 个位于 N 末端，另一个位于 C 末端。染色质结构域形成特有的三级结构，可以与染色质成分相互作用，在染色质组织和转录调控中发挥作用。MSL3L1 还包含一个假定的核定位信号、第二个染色域内的一个假定的亮氨酸拉链基序和 2 个潜在的酪氨酸激酶磷酸化位点。Prakash 等人（1999）鉴定了代表缺少外显子 2 的选择性剪接 MSL3L1 转录本的人类胎儿肾 cDNA。预测的蛋白质（作者将其称为同工型 2）与从氨基酸 62 到 C 末端的第一个同工型相同但不包含 N 末端染色结构域的前 26 个氨基酸。Northern印迹分析在所有检查的组织中检测到主要的2.4-kb MSL3L1转录物，即肝脏、胰腺、心脏、肺、肾、骨骼肌、大脑和胎盘，其中在骨骼肌和心脏中表达最高。还发现了骨骼肌特有的 2.6 kb 转录本。E7、E11、E15 和 E17 胚胎的 Northern 印迹分析检测到所有胚胎中 Msl3l1 表达水平大致相同。Prakash et al.（1999）表明MSL3L1基因发生X失活。

通过数据库分析，Smith等人（2005）鉴定了一种MSL3剪接变体，该变体编码推导的355个氨基酸同工型，缺乏全长MSL3L1的N端染色结构域。

▼ 基因功能

果蝇雄性特异性致死基因通过剂量补偿途径调节雄性 X 染色体的转录，从而平衡雄性和雌性 X 染色体连锁基因的表达。该基因家族成员发生突变，包括MSL1、MSL2、MSL3、MLE和MOF（MYST1；609912），产生类似的表型：由于突变体未能增加单个雄性 X 染色体的转录，导致雄性胚胎的性别特异性致死率。MSL 基因产物沿着 X 染色体染色质的数百个位点组装成多蛋白转录激活复合物（Prakash 等人总结，1999）。

Smith等人（2005）通过对HeLa细胞共免疫沉淀的蛋白质进行蛋白质印迹和质谱分析，鉴定出含有MOF、MSL1（614801）、MSL2（614802）和MSL3的蛋白质复合物。该复合物在染色质中特异性乙酰化组蛋白 H4K16，并且在游离组蛋白混合物中乙酰化组蛋白 H3（参见 602810）。Western blot 和免疫组织化学分析表明，通过小干扰 RNA 敲低 HeLa 细胞中的 MOF 或 MSL1 会降低细胞中乙酰化 H4K16 的含量。MOF 或 MSL1 的敲低也会改变基因表达谱并导致 G2/M 细胞的积累。Smith et al.（2005）得出结论，MOF-MSL复合物负责整体组蛋白H4K16乙酰化，这是细胞周期进展所必需的。

▼ 基因结构

Prakash et al.（1999）确定MSL3L1基因全长17 kb，包含13个外显子。它从端粒转录到着丝粒。

▼ 测绘

Prakash et al.（1999）在 BAC 克隆中鉴定出了 MSL3L1 基因，对应到 Xp22.3。

▼ 分子遗传学

13 名巴西利卡塔-阿赫塔尔综合征患者（包括 2 名同胞）（MRXSBA；301032），Basilicata et al.（2018）鉴定出MSL3基因中的半合子或杂合子突变（参见例如300609.0001-300609.0005）。除同胞对外，所有患者均从头发生突变；同胞中未受影响的父母之一被怀疑患有体细胞嵌合体。这些突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。有 8 个无义或移码突变、2 个剪接位点突变、1 个错义突变和 1 个外显子 10 缺失。将其中3个突变蛋白（300609.0001-300609.0003）转染至HEK293细胞中显示，所有3个突变蛋白都失去了与MOF（609912）的相互作用，并且在较小程度上失去了与MSL1（614801）的相互作用。来自 2 名患者的皮肤活检和培养的成纤维细胞显示，与野生型相比，H4K16 乙酰化（H4K16ac）大量减少，没有其他组蛋白修饰。两名患者均为女性，突变蛋白高度不稳定。作者得出的结论是，这种疾病是由 MSL3 单倍体不足引起的，而不是显性负效应。对这 2 名患者细胞的转录组分析显示，超过 500 个基因的失调，特别是可能由 H4K16ac 减少引起的下调。在敲除 MSL3 基因的对照成纤维细胞中重现了这些异常。这些异常可以在体外通过表达野生型 MSL3 以及用 HDAC 抑制剂治疗来挽救，这会导致组蛋白乙酰化程度不同程度地增加，特别是 H4K16ac。另外三名具有相似表型的患者有较大的染色体缺失，包括 MSL3 基因（2 名患者）或 X 染色体倒位（1 名患者）。

Brunet et al.（2021）在 25 名 MRXSBA 患者（15 名男性和 10 名女性）中发现了 MSL3 基因的半合子或杂合子突变。其中包括 10 个无义、6 个移码、4 个剪接位点、3 个错义、1 个框内删除和 1 个多外显子删除。所有变体都位于MSL3的最后8个外显子（外显子6-13）内，编码MRG结构域，这使得作者推测前5个外显子中的截短突变可能会被替代的MSL3转录本所补偿。除了一例表型正常的母亲出现低水平体细胞嵌合现象外，21 名患者的突变得到证实，另外 3 名患者根据家族史推测为新发突变。大多数发现的突变都是新的。作者表示，已观察到 3 种复发性突变，其中包括他们队列中 2 名不相关男性的 L197X 突变（300609.0006）。

▼ 等位基因变异体（6个精选例子）：

.0001 巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合症

MSL3、IVS11DS、GT、+1

一名 4 岁女孩（患者 1）患有巴西利卡塔-阿赫塔尔综合征（MRXSBA；Basilicata et al.（2018）在MSL3基因11号内含子（c.1381+1G-T, NM_078629.3）中发现了从头杂合的G-to-T颠换（c.1381+1G-T, NM_078629.3），导致剪接位点改变，外显子 11 的跳跃。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。HEK293细胞体外功能表达研究表明，突变蛋白失去了与MOF（KAT1；609912），并在较小程度上与 MSL1（614801）。对患者成纤维细胞的分析表明，该蛋白高度不稳定，导致 MSL3 水平下降。作者得出的结论是，这种疾病是由 MSL3 单倍体不足引起的，而不是显性负效应。与野生型相比，患者成纤维细胞显示 H4K16ac 大量减少，且没有其他组蛋白修饰。

.0002 巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合症

MSL3、8-BP DEL、NT1374

一名7.5岁女孩（患者2）患有巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合征（MRXSBA；Basilicata et al.（2018）在MSL3基因中发现了一个从头杂合的8-bp缺失（c.1374_1381del, NM_078629.3），导致移码和提前终止（Leu459GLufsTer13）。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。HEK293细胞体外功能表达研究表明，突变蛋白失去了与MOF（KAT1；609912），并在较小程度上与 MSL1（614801）。对患者成纤维细胞的分析表明，该蛋白高度不稳定，导致 MSL3 水平下降。作者得出的结论是，这种疾病是由 MSL3 单倍体不足引起的，而不是显性负效应。与野生型相比，H4K16ac 大量减少，没有其他组蛋白修饰。

.0003 巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合症

MSL3、GLN346TER

一名7岁男孩（患者3），患有巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合征（MRXSBA；Basilicata et al.（2018）在MSL3基因中发现了一个从头半合子c.1036C-T转换（c.1036C-T, NM_078629.3），导致gln346到ter（Q346X）的取代。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。HEK293细胞体外功能表达研究表明，突变蛋白失去了与MOF（KAT1；609912），并在较小程度上与 MSL1（614801）。

.0004 巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合症

MSL3、LEU308PRO

一名2岁男孩（患者4），患有巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合征（MRXSBA；Basilicata et al.（2018）在MSL3基因中发现了一个从头半合子c.923T-C转变（c.923T-C, NM_078629.3），导致在高度保守的残基。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实；在 gnomAD 数据库中找不到它。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

.0005 巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合症

MSL3、ARG458TER

2名兄弟（患者5和6），年龄分别为22岁和24，患有巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合征（MRXSBA；Basilicata et al.（2018）在MSL3基因中鉴定出半合子c.1372C-T转换（c.1372C-T, NM_078629.3），导致arg458-to-ter（R458X）取代。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实；没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。父母之一被怀疑患有体细胞嵌合体突变。

.0006 巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合症

MSL3、LEU197TER

2名无亲属关系的患者中，一名2岁男孩和一名30岁男性，患有巴斯利卡塔-阿赫塔尔综合征（MRXSBA；301032），Brunet et al.（2021）鉴定出半合子4-bp缺失（c.590_593del），导致leu197到ter（L197X）的替换。一名患者的突变被证实为从头突变，而另一名患者则推测为从头突变。