PR 结构域蛋白 8;PRDM8
HGNC 批准基因符号:PRDM8
细胞遗传学定位:4q21.21 基因组坐标(GRCh38):4:80,185,270-80,204,329(来自 NCBI)
▼ 说明
PRDM8 属于含有 PR 结构域的组蛋白甲基转移酶家族,可抑制基因表达(Eom et al., 2009)。
▼ 克隆与表达
Eom et al.(2009)克隆了 Prdm8。推导的全长 684 个氨基酸的蛋白质具有 N 端 SET 结构域、中央锌指结构域和 C 端锌指结构域。Eom 等人(2009)鉴定了一种 Prdm8 剪接变体,其编码的蛋白质缺乏 2 个锌指结构域之间的序列。Northern 印迹分析检测到小鼠大脑和睾丸中的主要 Prdm8 表达。蛋白质印迹分析显示 Prdm8 蛋白的表观分子质量为 70 和 30 kD。两种亚型均在睾丸中显着表达,并且脑中显示出 70-kD 亚型的强烈表达。心脏、肝脏、肾脏和小肠(但骨骼肌除外)显示两种异构体的表达较弱。出生时,大脑和睾丸中 70-kD Prdm8 同工型的表达较弱,但到了 3 周龄时,这两个器官中的表达突然增加。表位标记的全长 Prdm8 专门位于转染的 COS-7 细胞的细胞核中。
Komai等人(2009)通过对12个成年小鼠组织和胚胎干细胞进行Northern印迹和RT-PCR分析,发现Prdm8仅在脑、睾丸和肺中显着表达。序列分析显示睾丸表达非编码 Prdm8 剪接变体。对发育中的中枢神经系统和出生后小鼠的免疫组织化学分析表明,Prdm8 主要在发育中的大脑、视网膜和脊髓的有丝分裂后神经元的特定亚群中以及胚胎第 11.5 天脊髓的神经祖细胞中表达。
▼ 测绘
Hartz(2015)根据PRDM8序列(GenBank AF275815)与基因组序列(GRCh38)的比对,将PRDM8基因定位到染色体4q21.21。
Eom et al.(2009)指出,小鼠 Prdm8 基因对应到染色体 5。
▼ 基因功能
Eom et al.(2009)发现表达小鼠Prdm8的HEK293细胞具有升高的组蛋白甲基转移酶活性,其特异性针对histone-3(见602810)lys9(H3K9)。当 Prdm8 在 TM3 类固醇生成细胞中过表达时,会抑制黄体生成素(LH; 参见118850)p450c17(CYP17A1;CYP17A1;609300)和Lhr(LHCGR;152790)。
Ross et al.(2012)发现小鼠Prdm8和Bhlhb5(BHLHE22; 613483),在小鼠中枢神经系统中表现出重叠表达,在阻遏复合物中共同发挥作用。染色质免疫沉淀和测序表明,Bhlhb5 结合了典型的 EBOX 并招募了 Prdm8。Bhlhb5和Prdm8均表现出与小鼠端脑中Rp58(613617)近端启动子的牢固结合,但Prdm8结合需要Bhlhb5。两者还结合编码钙粘蛋白11(CDH11;)基因的内含子1。600023)。
在COS-7和/或HeLa细胞中,Turnbull et al.(2012)发现PRDM8定位于细胞核并促进laforin(EPM2A;607566)和马林(EPM2B;608072)到细胞核中不同的焦点,免疫沉淀研究表明这 3 种蛋白质相互作用形成复合物。
▼ 分子遗传学
3 名同胞,父母为巴基斯坦近亲所生,患有进行性肌阵挛性癫痫-10(EPM10; Turnbull et al.(2012)在PRDM8基因中发现了一个纯合错义突变(F261L;616640)。616639.0001)。通过连锁分析和候选基因测序发现的突变与家族中的疾病分离。
▼ 动物模型
Ross等人(2012)发现敲除小鼠中的Bhlhb5或Prdm8会引起相似的表型。Bhlhb5 -/- 小鼠皮质脊髓运动神经元的轴突过早终止,无法进入脊髓。背侧端脑中 Bhlhb5 的缺失导致连接大脑半球的 3 条纤维束几乎完全缺失:胼胝体、海马连合和前连合。这些主要轴突束在 Prdm8 -/- 小鼠中也被定位错误。Bhlhb5 -/- 和 Prdm8 -/- 小鼠均表现出异常瘙痒行为,导致皮肤病变形成。两种突变体中都有一小部分也用前爪行走。Cdh11 的缺失部分挽救了 Bhlhb5 -/- 小鼠的皮肤病变和皮质脊髓束轴突误定位表型,这表明 Prdm8/Bhlhb5 复合物抑制 Chd11 表达以促进正确的神经回路形成。
▼ 等位基因变异体(1个精选示例):
.0001 癫痫,进行性肌阵挛,10(1个家庭)
PRDM8、PHE261LEU
3 名同胞,父母为巴基斯坦近亲所生,患有进行性肌阵挛性癫痫-10(EPM10; 616640),Turnbull et al.(2012)在PRDM8基因中鉴定出纯合的c.781T-C转变,导致高度保守的残基处由phe261到leu(F261L)的取代。通过连锁分析和候选基因测序发现的突变与家族中的疾病分离,并且在 dbSNP 数据库、100 个 CEPH 对照或 500 个种族匹配的个体中没有发现。体外细胞表达研究表明,突变型PRDM8蛋白与Laforin(EPM2A;EPM2A;607566)和马林(EPM2B;608072)并将它们重新定位到细胞核;然而,核灶比野生型观察到的更大,表明突变导致更大的核定位。Turnbull et al.(2012)假设功能获得效应可能导致laforin和malin在细胞核中过度隔离,从而阻止它们释放到细胞质以获得足够的活性。对患者组织的研究显示糖原合酶(参见例如GYS1, 138570)活性没有净变化,表明聚葡聚糖的形成与糖原合酶无关。