表面活性剂、肺相关蛋白 B;SFTPB

表面活性剂相关蛋白,肺,3;SFTP3
肺表面活性剂脱辅基蛋白PSP-B;SPB
PSP-B
肺表面活性剂相关蛋白,18-KD

HGNC 批准的基因符号:SFTPB

细胞遗传学定位:2p11.2 基因组坐标(GRCh38):2:85,657,307-85,668,741(来自 NCBI)

▼ 说明

SFTPB基因编码肺相关表面活性剂B蛋白(SPB),这是一种对出生后肺功能和稳态至关重要的两亲性表面活性剂蛋白。肺表面活性剂是一种富含脂质的物质,可通过降低肺泡气液界面的表面张力来防止肺塌陷。SPB 提高了表面活性剂单层的铺展速率并增加了体外稳定性。表面活性剂由磷脂和其他表面活性剂相关蛋白组成(Clark et al., 1995)。另请参见 SFTPA1(178630)、SFTPC(178620)和 SFTPD(178635)。

▼ 克隆与表达

Glasser等人(1987)从人肺cDNA文库中分离出与SFTPB基因相对应的cDNA克隆。Northern 印迹分析检测到 2.0-和 1.7-kb 转录本。成熟的 SPB 是一种由 79 个残基组成的蛋白质,分子量为 8.7 kD。成熟形式是通过 II 型肺泡细胞中 381 个残基的前体蛋白(proSPB)的广泛蛋白水解加工产生的。活性SPB是一种二硫键连接的同型二聚体(Johansson et al., 1992;惠特塞特和韦弗,2002)。活性 SPB 肽在与磷脂一起分泌到肺泡空腔之前被加工并包装成层状体(Voorhout et al., 1992)。

Phelps 和 Floros(1991)发现 SFTPB 表达仅限于 II 型肺泡细胞和俱乐部细胞,这些细胞排列在肺的初级细支气管上。

▼ 基因结构

Pilot-Matias et al.(1989)确定SFTBP基因包含11个外显子,跨度约为9.5 kb。该基因包含一个大的 823 个核苷酸的 3 引物非翻译外显子。

前体 SPB 蛋白由外显子 1 至 10 指定,而成熟 SPB 蛋白由外显子 6 和 7 编码(Tredano et al., 1999)。

▼ 测绘

Emrie等(1988)通过人-CHO体细胞杂交,将SFTPB基因定位到染色体2。Pilot-Matias等(1989)也通过对小鼠-人杂交细胞DNA的Southern分析,将该基因定位到染色体2。 。Vamvakopoulos等(1995)通过荧光原位杂交将SFTP3基因定位到2p12-p11.2。

小鼠(Sftp3)中的相应基因对应到染色体6(Moore et al., 1992)。

▼ 分子遗传学

肺表面活性物质代谢障碍1

3名新生儿肺表面活性物质代谢功能障碍同胞(SMDP1;265120)由于表面活性蛋白B缺陷,Nogee等人(1994)在SFTPB基因中发现了一个纯合突变(178640.0001)。作者将此突变称为“121ins2”。

Wallot等人(1999)在一名因表面活性剂B缺乏而导致新生儿呼吸窘迫和肺泡蛋白沉积症的婴儿中发现了SFTPB基因的纯合突变(178640.0002)。该患者的父母是近亲库尔德人,有 4 名类似患病的亲属。

Whitsett 和 Weaver(2002)在对遗传性表面活性蛋白 B 缺乏症的综述中指出,SFTPB 基因中超过 22 个导致呼吸衰竭的不同突变已被鉴定(Nogee et al., 2000)。121ins2 突变约占突变 SFTPB 等位基因的三分之二。

可能与早产儿呼吸窘迫综合征有关

684名早产新生儿中,184名出现早产相关呼吸窘迫综合征(RDS;267450),Haataja et al.(2000)发现SFTPB基因中的ile131-to-thr(I131T)多态性与SFTPA1基因中的特定多态性等位基因存在关联,表明这两个基因之间存在相互作用。在妊娠 32 周前出生且具有 SFTPB 基因型 131thr/thr 的婴儿中,与对照组相比,RDS 组中 SFTPA1 等位基因 6A2 的比例过高。在同一比较中,SFTPA1 等位基因 6A3 在 RDS 中代表性不足。作者提出,SFTPB ile131-to-thr 多态性是某些 SFTPA1 等位基因的决定因素,是导致 RDS(6A2, 1A0)遗传易感性或针对 RDS(6A3, 1A2)的保护因素。

Rova等(2004)在365名芬兰早产儿(胎龄32周)中发现SPB内含子4缺失多态性与支气管肺发育不良之间存在关联。与对照组相比,患者中内含子 4 缺失变异等位基因的频率有所增加(P = 0.008),并且即使在分析中包含重要的外部混杂因素时,该基因也是该疾病的危险因素。预测了几个可能对 SPB 调节很重要的转录因子结合位点的等位基因特异性差异。作者提出,2 个孤立的 SPB 基因多态性可能通过不同的分子机制具有表型意义:影响转录调控的内含子 4 长度变异,以及影响转录后调控的外显子 ile131 至 thr 变异。

▼ 基因型/表型相关性

Hamvas 等人(1995)报道了一名患有 SPB 缺陷和 121ins2 突变复合杂合性的婴儿,该婴儿比该突变纯合子的婴儿寿命更长,并且似乎对糖皮质激素给药有反应。

▼ 动物模型

Clark等人(1995)证明Spb缺失小鼠在出生后立即死于呼吸衰竭。Spb缺失小鼠的肺部发育正常,但尽管出生后有呼吸努力,但仍保持肺不张。在肺组织中,未检测到 Spb 蛋白和 mRNA。缺乏完全形成的层状体和管状髓磷脂,分别是表面活性剂的细胞内和细胞外形式,表明表面活性剂的路径、储存和功能受到破坏。检测到异常形式的 proSPC。杂合子小鼠没有表现出异常。

Tokieda et al.(1999)发现Spb -/+ 小鼠在肺功能测试中存在异常的压力-容量关系,并且容易受到氧诱导的肺损伤。研究结果表明 Spb 可能在肺部发挥保护作用。

▼ 等位基因变异体(5个精选例子):

.0001 表面活性剂代谢功能障碍,肺,1

SFTPB、2-BP INS、375C-GAA

3 名同胞因表面活性剂代谢功能障碍和表面活性剂蛋白 B 缺乏而导致致命的新生儿呼吸功能不全(SMDP1; 265120),Nogee 等人(1994)在 SFTPB 基因的外显子 4 中发现了一个纯合的 2-bp 插入。该突变由 375C-GAA 变化组成,导致移码和蛋白质过早终止。另外三名无关的患者也携带该突变。Nogee et al.(1994)将该突变称为“121ins2”。在100个对照染色体中未发现该突变。

Tredano et al.(1999)将该突变称为g.1549C-GAA。

Clark和Clark(2005)估计121ins2突变的基因频率为千分之一。

通过对来自 10 个先证者和 21 个亲本非携带者对照细胞的 17 个孤立的 121ins2 携带染色体中的 SFTPB 基因进行单倍型分析,Tredano 等人(2006)发现了来自欧洲西北部法兰克/撒克逊人居住地区的共同祖先的证据。迁移,占现存 121ins2 染色体的大部分(如果不是全部的话)。

.0002 表面活性剂代谢功能障碍,肺,1

SFTPB、1-BP 删除、1553T

一名库尔德近亲婴儿因表面活性蛋白 B 缺乏而导致新生儿表面活性物质代谢功能障碍(SMDP1;265120),Wallot et al.(1999)在SFTPB基因的外显子4中发现了一个纯合的1-bp缺失(1553delT),导致在外显子6的第214位氨基酸处出现提前终止密码子。没有产生成熟的蛋白质。四个亲戚有相似的表型。全部都是在新生儿期就诊的足月婴儿,尽管接受了重症监护,仍有 4 名在 2 至 7 周内死亡;1号存活到8个月大,但最终死亡。

.0003 表面活性剂代谢功能障碍,肺,1

SFTPB、1-BP DEL、457C

患有严重新生儿呼吸功能不全的足月婴儿(SMDP1;265120),Tredano et al.(1999)鉴定了SFTPB基因中2个突变的复合杂合性:遗传自母亲的1-bp缺失(457delC)和遗传自父亲的常见121ins2突变(178640.0001)。支气管肺泡灌洗液分析表明完全不存在 SPB。然而,与之前患有遗传性 SPB 缺陷的婴儿不同,proSPC 被加工成活性 SPC 肽。婴儿存活了 27 天;没有进行尸检。

.0004 表面活性剂代谢功能障碍,肺,1

SFTPB、ARG236CYS

患有呼吸功能不全的足月婴儿(SMDP1;265120),Ballard et al.(1995)鉴定了SFTPB基因中2个突变的复合杂合性:常见的121ins2突变(178640.0001)和外显子7中的C到T转变,导致arg236到cys(R236C) ) 代换。每个未受影响的亲本对于其中一种突变都是杂合的。该婴儿需要体外循环两周,并且依赖呼吸机和氧气,直到 9.5 个月大时意外死亡。尸检显示 SPB 水平较低但可检测到,并且 SPB mRNA 接近正常,表明存在部分缺陷。

.0005 表面活性剂代谢功能障碍,肺,1

SFTPB,479G-T

2例无血缘关系的法裔加拿大人肺表面活性物质代谢功能障碍患者-1(SMDP1; 265120),Dunbar et al.(2000)在SFTPB基因外显子5的密码子155中鉴定出纯合的479G-T(g.2479)颠换。预计该替换不会导致氨基酸序列变化,但它创建了一个替代供体剪接位点,导致外显子 5 中 119 个碱基的删除以及外显子 7 中蛋白质的过早终止。mRNA 分析检测到 3 种不同的 SPB物种:正常序列,由新创建的剪接位点产生的致病性截短物种,以及缺少外显子 7 且不允许对编码成熟 SPB 的外显子进行转录的转录物。蛋白质印迹分析检测到成熟 SPB 数量减少以及异常 SPB 产物,该产物对应于缺乏外显子 7 的异常转录本;在对照中也发现了后一种物种。两名患者的表型比其他 SPB 缺陷患者报道的要轻。第一个孩子在 4 个月大时接受了双侧肺移植,第二个孩子在持续需氧的情况下存活到了 6 岁。年龄较大的孩子出现肺动脉高压和右心室肥厚。免疫组织化学分析显示,两种情况下均残留有 SPB 蛋白,但年龄较大的儿童中 SPB 蛋白含量较高。Dunbar等人(2000)得出结论,这些患者肺部疾病严重程度的降低可能与正常SPB水平低下或异常proSPB蛋白的部分功能有关。研究结果表明表面活性剂 B 缺乏的表型表达存在差异。

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