间隙连接蛋白，γ-2; GJC2

间隙连接蛋白，α 12；GJA12
间隙连接蛋白，47-KD
连接蛋白 47; CX47
连接蛋白 46.6；CX46.6

HGNC 批准的基因符号：GJC2

细胞遗传学定位：1q42.13 基因组坐标（GRCh38）：1:228,149,930-228,159,826（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

GJA12（GJC2）基因的完整编码序列已存入GenBank（AF014643）。GJA12序列编码一个436个氨基酸的蛋白质（GenBank AAB94511）。

Orthmann-Murphy et al.（2007）指出，GJC2基因有2个潜在的ATG起始密码子：1个位于5-prime非翻译区，位于通常被认为是连接蛋白起始密码子的ATG上游9个核苷酸处。发现该蛋白质在灵长类少突胶质细胞上表达。

有关连接蛋白的背景信息，请参阅CX26（GJB2; 121011）。

▼ 基因功能

间隙连接蛋白是同源连接蛋白大家族的成员，包含 4 个跨膜结构域、2 个细胞外结构域和 3 个细胞质结构域。它们已在多种哺乳动物组织中被发现，并且大多数组织表达超过 1 种连接蛋白。Menichella et al.（2003）发现Cx47（Gja12）在少突胶质细胞中特异性表达，并且其表达与其他髓磷脂基因并行调节。Cx47和Cx32（Gjb1; 304040）部分共定位于少突胶质细胞，少突胶质细胞与雪旺细胞一起合成轴突周围的多层髓磷脂膜。

Uhlenberg et al.（2004）通过RT-PCR分析检测了GJA12的表达并与GJB1的表达进行了比较。两者在大脑和脊髓中的表达高于周围神经组织。GJA12 可以从健康成年人的坐骨神经和腓肠神经中扩增。

Uhlenberg et al.（2004）指出，GJA12似乎比GJB1对少突胶质细胞稳态更重要，GJB1是X染色体连锁腓骨肌萎缩症（CMTX1;）中的突变体。302800）。

▼ 基因结构

GJA12基因由单个外显子组成（Uhlenberg et al., 2004）。

▼ 测绘

GJA12基因定位于染色体1q41-q42（Uhlenberg et al., 2004）。

Gross（2014）根据GJC2序列（GenBank AF014643）与基因组序列（GRCh37）的比对，将GJC2基因定位到染色体1q42.13。

▼ 分子遗传学

低髓鞘性脑白质营养不良 2

一个土耳其近亲家庭和两个非近亲德国家庭患有常染色体隐性遗传性低髓鞘性脑白质营养不良（HLD2；608804），也称为PMLD1，Uhlenberg et al.（2004）鉴定了5种不同的GJA12突变；他们无法在其他 3 个受影响的家庭中发现 GJA12 突变。正如所料，来自近亲家庭的患者表现出纯合突变，857T-C（608803.0001）。两个德国家庭表现出复合杂合的 GJA12 突变。一些患者表现出神经传导速度降低，这表明存在轻度周围脱髓鞘运动神经病，主要发生在下肢，这与腓肠神经和坐骨神经组织中 GJA12 的表达一致。由于 Gjb1 和 Gja12 在小鼠中存在功能冗余，Uhlenberg 等人（2004）支持这样的假设：在 Pelizaeus-Merzbacher 样疾病（PMLD）患者中发现的 GJA12 错义突变体在少突胶质细胞中表现出毒性功能增益。Orthmann-Murphy 等人（2007）指出，Uhlenberg 等人（2004）使用的替代 ATG 起始密码子不太可能是起始密码子。因此，Uhlenberg 等人（2004）描述的突变包含 3 个额外的氨基酸。

Wolf等人（2007）在2名患有低髓鞘性脑白质营养不良的同胞中发现了GJA12基因（608803.0006）的纯合性缺失，他们的父母都是巴基斯坦近亲。

Henneke et al.（2008）在182个家系中的14个（7.7%）家系中鉴定出GJA12基因中的11个突变（例如608803.0007），具有PMLD样表型。作者得出结论，GJA12 突变并不是 PMLD 样疾病的常见原因。

Diekmann et al.（2010）研究了HeLa细胞和少突胶质细胞前体中4种不同的PMLD样GJC2突变的体外功能影响。突变体thr265-to-ala（T265A）和复合突变体（A98G_V99insT）保留在内质网（ER）中，gly149-to-ser（G149S）定位于ER和质膜，thr398-to- ile（T398I）在质膜上形成间隙连接斑块。电压钳研究表明，gly236-to-arg（G236R）、T265A 和 A98G_V99insT 的半通道电流显着降低。相比之下，T398I 显示出与野生型相当的半通道电流，但这些通道在去极化激活条件下功能失调。研究结果表明，PMLD 最常由功能丧失引起，但通道功能障碍也可能发生。

痉挛性截瘫 44

一个意大利家庭的3名受影响成员患有遗传性痉挛性截瘫-44（SPG44；Orthmann-Murphy et al.（2009）在GJC2基因中发现了一个纯合突变（I33M；613206）。608803.0008）。杂合子家庭成员不受影响。作者指出，该表型比低髓鞘性白质脑病-2（HLD2;）严重程度较低。608804），一种等位基因疾病。

淋巴管畸形3

2个常染色体显性淋巴管畸形-3（LMPHM3；Ferrell et al.（2010）在GJC2基因中发现了2个不同的杂合突变（分别为608803.0009和608803.0010）。两种突变都影响细胞外结构域。受影响的个体在第一个或第二个十年内出现无并发症的下肢淋巴水肿，有些人后来出现上肢受累。观察到不完全外显。Ferrell et al.（2010）推测突变可能导致通道活性受损，从而导致脉动淋巴流的协调受损。在 4 个较小的淋巴水肿家族中发现了另外 4 个 GJC2 基因突变；没有进行功能研究。

Ostergaard et al.（2011）通过连锁分析和全外显子组测序，鉴定出GJC2基因的杂合突变（S48L；608803.0009）在一个患有常染色体显性原发性淋巴水肿的家庭中的 8 名受影响成员中。对一个不相关的受影响家族的遗传分析发现了相同的致病突变。对 19 名不相关的淋巴水肿个体的该基因进行进一步测序，发现其中 3 人存在 GJC2 基因突变，其中 2 人还携带 S48L 取代。Ostergaard等（2011）得出结论，GJC2突变是常染色体显性原发性淋巴水肿的重要原因。

▼ 动物模型

Gja12基因敲除小鼠完全缺乏Gja12，但临床正常（Odermatt et al., 2003）。同时缺乏 Cx47 和 Cx32（Gjb1）的小鼠会出现严重的少突胶质细胞死亡，并出现震颤和强直性癫痫发作（Odermatt et al., 2003；梅尼切拉等人，2003）。Odermatt et al.（2003）通过电子显微镜观察到Cx47缺陷小鼠中枢神经系统白质中神经纤维明显空泡化，特别是在视神经轴突首先与少突胶质细胞接触并开始髓鞘形成的部位。

▼ 等位基因变异体（13个选例）：

.0001 脑白质营养不良，髓鞘形成低下，2

GJC2、MET286THR

Uhlenberg等（2004）在一个土耳其近亲家庭中发现成员患有常染色体隐性遗传性低髓鞘性脑白质营养不良（HLD2；608804）在 GJA12 基因 cDNA 第 857 位的 T 到 C 转变是纯合的，预计会导致met286 到thr 氨基酸取代（M286T）。三名受影响的成员出现癫痫发作。2 岁的孩子从未实现过孤立行走，而在 5 岁时，第三位受影响的成员实现了孤立行走。

Orthmann-Murphy et al.（2007）指出，当使用不同的ATG起始密码子时，该突变为MET283THR（M283T）。突变型M283T蛋白在HeLa细胞中的表达表明突变蛋白部分在内质网中积累，尽管一些突变蛋白表达于细胞膜上。形成膜点的突变蛋白没有形成功能性间隙连接，这与功能丧失一致。

.0002 脑白质营养不良，髓鞘形成低下，2

GJC2、PRO90SER

Uhlenberg等（2004）在一个德国非近亲家庭中发现一名患有常染色体隐性遗传性低髓鞘性脑白质营养不良（HLD2；608804）是父系等位基因上 GJA12 基因 cDNA 第 268 位的 C 到 T 转变的复合杂合子，预计会导致 pro90 到 Ser 氨基酸取代（P90S）和单碱基对缺失（ 989delC; 608803.0003）在母体等位基因上，导致移码和第329个氨基酸（半胱氨酸）之后的141个氨基酸的无义肽。

Orthmann-Murphy et al.（2007）指出，当使用不同的ATG起始密码子时，该突变为PRO87SER（P87S）。突变型 P87S 蛋白在 HeLa 细胞中的表达表明，大部分突变蛋白在内质网中积累，无法形成功能性间隙连接，这与功能丧失一致。

.0003 脑白质营养不良，髓鞘形成低下，2

GJC2，1-BP DEL，989C

讨论常染色体隐性遗传性低髓鞘性脑白质营养不良（HLD2）患者复合杂合状态下发现的GJC2基因（989delC）1bp缺失；608804），Uhlenberg 等人（2004），参见 608803.0002。

.0004 脑白质营养不良，髓鞘形成低下，2

GJC2、ARG240TER

Uhlenberg等（2004）在一个非近亲德国家庭中研究了一名常染色体隐性遗传性低髓鞘性脑白质营养不良（HLD2；608804），发现GJC2基因中有2个突变存在复合杂合性：父本等位基因cDNA第718位的C-T转换代表无义突变（R240X），以及代表无义突变（R240X）的cDNA第814位T-G颠换。母体等位基因，导致酪氨酸被天冬氨酸取代（Y272D；608803.0005）。

使用Orthmann-Murphy et al.（2007）引用的ATG起始密码子，该突变为ARG237TER（R237X）。

.0005 脑白质营养不良，髓鞘形成低下，2

GJC2、TYR272ASP

讨论常染色体隐性遗传性低髓鞘性脑白质营养不良（HLD2；608804），Uhlenberg 等人（2004），参见 608803.0004。

Orthmann-Murphy et al.（2007）指出，当使用不同的ATG起始密码子时，该突变为TYR269ASP（Y269D）。突变型 Y269D 蛋白在 HeLa 细胞中的表达表明，大部分突变蛋白在内质网中积累，无法形成功能性间隙连接，这与功能丧失一致。

.0006 脑白质营养不良，髓鞘形成低下，2

GJC2、34-BP DEL、NT914

2 名同胞，父母为巴基斯坦近亲所生，患有常染色体隐性遗传性低髓鞘性脑白质营养不良（HLD2；608804），Wolf等人（2007）在GJA12基因（del914-947）中鉴定出纯合的34-bp缺失，导致移码和截短的154个残基肽。直接测序显示，缺失的两侧是 13 bp 的重复序列，这可能有助于缺失的形成。2 名同胞表现出不同的临床表型。年龄较大的孩子在 4 个月大时出现眼球震颤，2 岁时出现共济失调，6 岁时出现痉挛。痉挛不断加重，16 岁时她只能坐轮椅。她的弟弟在 4 周大时出现眼球震颤以及精神运动发育中度受损，并且从未能够孤立行走。他还患有严重的感觉神经病，这可能与该疾病无关。两者在脑部 MRI 上均显示除进行性脱髓鞘外，还主要表现为髓鞘障碍。

Salviati et al.（2007）在另一名受影响的巴基斯坦女孩中报道了相同的34-bp纯合缺失（del914-947）。未受影响的父母均携带基因缺失，并否认有近亲关系。200 个对照等位基因中未发现该缺失。Salviati et al.（2007）提出了功能丧失效应。

.0007 脑白质营养不良，髓鞘形成低下，2

GJC2、1-BP 惯导系统、695G

两个可能不相关的阿尔及利亚家庭的受影响成员患有低髓鞘性脑白质营养不良（HLD2；608804），Henneke et al.（2008）在GJC2基因中发现了一个纯合的1-bp插入（695insG），导致移码和提前终止。

.0008 痉挛性截瘫 44

GJC2、ILE33MET

意大利一个家庭的 3 名受影响成员患有痉挛性截瘫-44（SPG44；Orthmann-Murphy et al.（2009）在GJC2基因中发现了一个纯合的99C-G颠换（613206），导致第一个跨膜结构域中高度保守的区域发生ile33-to-met（I33M）取代。在 210 个对照等位基因中未发现该突变。体外功能表达测定表明，I33M 突变蛋白能够在相对的细胞边界形成间隙连接并存在于细胞膜上，但同型间隙连接通道没有功能。I33M突变蛋白还能够与野生型Cx43（GJA1；121014），但只有在施加生理条件下看不到的大电压差时，通道才会打开。由于突变导致通道功能丧失，Orthmann-Murphy et al.（2009）提出，与HLD2（608804）相比，相对温和的表型必定是由另一种功能机制引起的。

.0009 淋巴管畸形 3

GJC2、SER48LEU

在一个常染色体显性遗传性淋巴水肿（LMPHM3；Ferrell et al.（2010）在GJC2基因中发现了一个杂合的143C-T转变，导致胞外环1中高度保守的残基被ser48替换为leu（S48L）。 500 个对照等位基因。受影响的个体在 0 至 15 岁之间就出现了无并发症的下肢淋巴水肿，有些人后来出现上肢受累。四人患有复发性皮肤感染。观察到不完全外显。Ferrell et al.（2010）推测该突变可能导致通道活性受损，从而导致脉动淋巴流的协调受损。

Ostergaard 等人（2011）在另外 4 个 LMPHM3 家族的受影响成员中发现了杂合 S48L 突变。其中一个家庭是索马里裔。该表型与Ferrell et al.（2010）观察到的相似。

.0010 淋巴管畸形 3

GJC2、ARG260CYS

在一个常染色体显性遗传性淋巴水肿（LMPHM3；613480），Ferrell et al.（2010）在GJC2基因中发现了一个杂合的778C-T转变，导致胞外环2中高度保守的残基被arg260替换为cys（R260C）。突变发生在保守的残基中。 SRPTEK 基序，对于连接子对接很重要。在 500 个对照等位基因中未发现该突变。受影响的个体在 10 至 21 岁时出现无并发症的下肢淋巴水肿，有些人后来出现上肢受累。两名患者患有蜂窝织炎。观察到不完全外显。Ferrell et al.（2010）推测该突变可能导致通道活性受损，从而导致脉动淋巴流的协调受损。

.0011 脑白质营养不良，髓鞘形成低下，2

GJC2，-167A-G

一名患有轻度 Pelizaeus-Merzbacher 样疾病（HLD2；Nezu 等人（1996）先前报道过（608804），Osaka 等人（2010）在近端 GJC2 启动子内发现了与该疾病分离的纯合 -167A-G 突变。该患者的健康的二表亲父母是杂合突变，而在 122 个正常的日本染色体中未发现这种突变。该突变位于同线小鼠 Gjc2 近端启动子的关键 SOX10 结合位点（位点 D）内，并削弱了 SOX 结合序列的一致性。对小鼠启动子的功能研究表明，-167A-G 突变消除了 SOX10 与 GJC2 启动子的结合，导致 GJC2 转录的急剧减弱。

Combes等人（2012）在7名患有与Osaka等人（2010）报道的日本患者相似的疾病的患者中发现了-167A-G突变。来自突尼斯南部同一地区 4 个不相关家庭的 5 名患者的突变为纯合子，并在有 2 名受影响成员的近亲家庭中与该疾病分离；在来自地中海地区的 2 名不相关的患者中也发现了这种情况，其与 GJC2 基因中的另一种突变存在复合杂合性，该突变已被 Henneke 等人（2008）在 HLD2 患者中鉴定出。来自同一地理区域的 212 名健康个体中未发现该突变。COS-7 和 HEK293 细胞的功能研究表明，突变启动子的荧光素酶表达高于野生型，表明转录因子募集可能存在差异。

Gotoh 等人（2014）在人胶质母细胞瘤细胞系（U138）中使用新的报告荧光素酶测定法证明，与野生型相比，-167A-G 突变降低了 SOX10（602229）的转录活性。研究结果表明，该突变破坏了 SOX10 结合，导致 GJC2 表达减少，而 GJC2 表达对于维持髓鞘少突胶质细胞很重要。

.0012 脑白质营养不良，髓鞘形成低下，2

GJC2、GLU263LYS

一名斯里兰卡近亲父母出生的女孩患有严重的低髓鞘性脑白质营养不良-2（HLD2；608804），Biancheri et al.（2013）在GJC2基因中鉴定出纯合的c.787G-A转换，导致胞外loop-2结构域中高度保守的残基处由glu263到lys（E263K）取代。（ Biancheri 等人（2013）引用该突变为 c.778G-A，导致 glu260-to-lys（E260）取代，基于不同的编号系统。）未受影响的亲本对于该突变是杂合的，这不是在 100 个对照等位基因或大型对照数据库中发现。结构分析预测该突变会破坏盐桥网络并阻碍正确的孔形成和组装。患者出生时就被发现有眼球震颤，随后她表现出精神运动发育严重迟缓。7 个月大时的检查显示轴向肌张力低下、头部控制缺失、下肢肌张力增加以及腱反射活跃。神经生理学研究显示脑干听觉诱发电位和视觉诱发电位异常。脑 MRI 显示大脑和小脑白质（包括小脑中脚和几乎整个脑干）的 T2 加权图像呈弥漫性高信号。颈脊髓白质也出现异常。5 岁时，她还没有获得任何运动里程碑，并因痉挛、智力低下和语言障碍而严重残疾。眼底检查显示视神经萎缩。Biancheri等人（2013）指出，该患者的表型与先天性Pelizaeus-Merzbacher病（PMD）一致。

.0013 脑白质营养不良，髓鞘形成低下，2

GJC2，-170A-G

2例无血缘关系的低髓鞘性脑白质营养不良-2（HLD2；608804），Gotoh et al.（2014）在 GJC2 基因启动子区 SOX10（602229）转录因子结合位点内的保守残基处鉴定出纯合的 c.-170A-G 转换。无法获得父母 DNA，但其中 1 名患者的未患病同胞的突变为杂合子，在 dbSNP（build 139）或 1000 基因组计划数据库中未发现该突变。患者分别有葡萄牙和波兰血统。人胶质母细胞瘤细胞系（U138）的体外功能表达表明，与野生型相比，SOX10 的激活显着降低。对非神经胶质细胞的研究没有产生显着的差异。研究结果表明，该突变破坏了 SOX10 结合，导致 GJC2 表达减少，而 GJC2 表达对于维持髓鞘少突胶质细胞很重要。