外泌体成分 9; EXOSC9

多发性肌炎/硬皮病自身抗原 1; PMSCL1
多发性肌炎/硬皮病自身抗原,75-KD
PMSCL 自身抗原,75-KD

HGNC 批准的基因符号:EXOSC9

细胞遗传学定位:4q27 基因组坐标(GRCh38):4:121,801,323-121,817,021(来自 NCBI)

▼ 说明

EXOSC9 基因编码 RNA 外泌体的子单元,这是一种多蛋白复合物,通过 mRNA 的加工和降解在基因表达中发挥重要作用。EXOSC9 有助于形成复合物的核心,即 RNA 通过的六聚体通道(Burns 等人总结,2018)。

▼ 克隆与表达

抗核仁抗体存在于硬皮病或多发性肌炎患者或这两种综合征重叠的患者中。该 PMSCL 自身抗原复合物中最重要的 2 个蛋白质 PMSCL1 和 PMSCL2(605960)分别被检测为 75 kD 和 100 kD 分子。Alderuccio等人(1991)利用对75-kD PMSCL抗原具有显着反应性的人血清筛选T细胞淋巴细胞白血病表达文库,获得了编码PMSCL1的cDNA。推导的 355 个氨基酸蛋白质在其 C 末端含有高比例的带电残基,包括暗示核或核仁定位信号的字符串。Northern 印迹分析揭示了 2 个白血病细胞系中 1.6 kb PMSCL1 转录物的表达。SDS-PAGE和免疫印迹分析表明,重组蛋白的表达大小与天然蛋白接近,远高于预期的39 kD,可能是由于C末端的酸性残基所致。兔或患者血清的免疫荧光、免疫印迹和免疫沉淀分析表明核仁和核质表达。

▼ 测绘

Gross(2014)根据EXOSC9序列(GenBank AK301967)与基因组序列(GRCh37)的比对,将EXOSC9基因定位到染色体4q27。

▼ 分子遗传学

4例不同种族、无血缘关系的1D型脑桥小脑发育不全患者(PCH1D;618065),Burns et al.(2018)鉴定了 EXOSC9 基因的纯合或复合杂合突变。3名患者携带相同的纯合变异(L14P;606180.0001),单倍型分析表明有一个共同的祖先。第四例患者为L14P复合杂合子和无义突变(R161X;606180.0002)。携带无义突变的患者有更严重的表型,先天性骨折,并在 15 个月大时死亡。对几名患者的成纤维细胞和骨骼肌进行的 RNA 测序显示,RNA 代谢和基因表达发生了显着变化,特别是影响了参与神经系统细胞和胚胎发育过程的基因。其他受影响的基因包括那些与关节弯曲和骨骼发育不良或骨疾病有关的基因。然而,EXOSC9 mRNA和编码外泌体复合物的其他子单元的mRNA在表达上没有表现出显着差异。研究结果表明外泌体的 RNA 加工功能丧失。

Bizzari 等人(2020)在两名患有 PCH1D 的无亲缘关系的阿联酋女孩中发现了 EXOSC9 基因中 L14P 突变的纯合性。通过全外显子组测序鉴定出的突变在两组父母中均以杂合状态存在。

Sakamoto等人(2021)在3名PCH1D患者(包括来自非近亲日本家庭的2名兄弟和来自伊朗近亲家庭的1名男孩)中发现了EXOSC9基因的双等位基因突变(606180.0003-606180.0005)。通过外显子组测序发现并通过桑格测序证实的突变在两组父母中均以杂合状态存在。

▼ 动物模型

Burns等人(2018)发现斑马鱼胚胎中exosc9基因的敲低会导致大脑异常,导致部分小脑和后脑缺失,以及运动神经元发育和迁移异常以及神经肌肉接头异常。

▼ 等位基因变异体(5个精选例子):

.0001 脑桥小脑发育不全,1D 型

EXOSC9、LEU14PRO(rs139632595)

3 例无亲属关系的 1D 型脑桥小脑发育不全患者(个体 1、3、4)(PCH1D;618065),Burns et al.(2018)在 EXOSC9 基因中发现了一个纯合的 c.41T-C 转换(NG_029848.1),导致 leu14 到 pro(L14P)的取代。个体1是一名28个月大的女孩,来自萨尔瓦多,父母无亲缘关系,该突变是通过纯合性作图和外显子组测序的结合发现的,并经桑格测序证实。个体3是一名4.5岁的女孩,其父母是沙特阿拉伯近亲所生;个体4是一名19个月大的女孩,其父母具有非洲、欧洲和菲律宾血统的非亲属关系。该突变在所有 3 个家族中都与该疾病分离,单倍型分析表明有一个共同的祖先。ExAC数据库中在非洲裔个体中以杂合状态发现了6次L14P变异(等位基因频率为4.947 x 10(-5)),但在西班牙裔个体中未发现。另一名患者(个体 2)是一名具有非洲、加拿大和牙买加血统的无亲缘关系的男孩,于 15 个月大时死亡,其 EXOSC9 基因中 L14P 和 c.481C-T 转变为复合杂合子,导致 arg161 到 -三号(R161X;606180.0002)替代。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,与该家族的疾病分离。R161X突变在ExAC数据库中以杂合状态列出了3次。对个体 1 和 2 的细胞进行免疫印迹显示 EXOCS9 蛋白水平降低,表明外泌体复合物不稳定或组装和功能降低。

Bizzari 等人(2020)在 2 名患有 PCH1D 的阿联酋无亲缘关系的女孩中发现了 EXOSC9 基因中 c.41T-C 转换(c.41T-C, NM_001034194.1)的纯合性,从而导致在 leu14 到 pro 的替代中。通过全外显子组测序鉴定出的突变在两组父母中均以杂合状态存在。预计该突变会导致蛋白质不稳定。在 gnomAD 数据库中,该变异在非洲人群中的等位基因频率为 0.00007。

.0002 脑桥小脑发育不全,1D 型

EXOSC9、ARG161TER

讨论 EXOSC9 基因中的 c.481C-T 转变(NG_029848.1),导致 arg161-to-ter(R161X) 取代,该取代在 1D 型脑桥小脑发育不全(PCH1D)患者的复合杂合状态中发现; 618065),Burns 等人(2018),参见 606180.0001。

.0003 脑桥小脑发育不全,1D 型

EXOSC9、LEU80ARG

兄弟2人患有脑桥小脑发育不全1D型(PCH1D;Sakamoto et al.(2021)鉴定了 EXOSC9 基因中的复合杂合突变:c.239T-G 颠换(c.239T-G, NM_001034194.1),导致 leu80 -to-arg(L80R)替换,以及1-bp重复(c.484dupA; 606180.0004),导致预计会导致提前终止的移码(Arg162LysfsTer3)。这些突变是通过外显子组测序发现的,并通过桑格测序证实。父母被证明是携带者。

.0004 脑桥小脑发育不全,1D 型

EXOSC9、1-BP DUP、NT484

讨论 EXOSC9 基因中的 1 bp 重复(c.484dupA, NM_001034194.1),导致移码和预测提前终止(Arg162LysfsTer3),该现象在 1D 型脑桥小脑发育不全同胞中发现复合杂合状态(PCH1D) ; Sakamoto 等人(2021),参见 618065),参见 606180.0003。

.0005 脑桥小脑发育不全,1D 型

EXOSC9、GLY51ARG

男孩脑桥小脑发育不全1D型(PCH1D;Sakamoto等人(2021)在EXOSC9基因中发现了纯合的c.151G-C颠换(c.151G-C, NM_001034194.1),导致gly51变为- arg替换(G51R)。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的,在他的父母中以杂合状态存在。

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