蛋白酶,丝氨酸,12;PRSS12
神经胰蛋白酶
MOTOPSIN
脑特异性丝氨酸蛋白酶 3;BSSP3
HGNC 批准的基因符号:PRSS12
细胞遗传学定位:4q26 基因组坐标(GRCh38):4:118,280,038-118,353,003(来自 NCBI)
▼ 说明
PRSS12 是一种与神经发育和可塑性相关的细胞外多域丝氨酸蛋白酶。
▼ 克隆与表达
Proba 等人(1998)使用基于 Gschwend 等人(1997)克隆的小鼠同源物的保守区域的引物,从人胎脑 cDNA 文库中克隆了 PRSS12。PRSS12 cDNA 编码推导的 875 个氨基酸的蛋白质,其与小鼠蛋白质具有 82.5% 的整体序列同一性。人PRSS12包含一个假定的信号肽、一个三环结构域、4个重复的清道夫受体富含半胱氨酸(SRCR)区域和一个C端丝氨酸蛋白酶结构域。PRSS12 与其他蛋白酶的比较表明它是一种胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶。
Gschwend等(1997)通过对成年小鼠组织的Northern印迹分析发现Prss12在脑和肺中表达最强,在肠和脾中表达较弱。脑切片的原位杂交揭示了皮质、海马、杏仁核、嗅球、脑干和脊髓的一个独特的神经元亚群中的表达。Yamamura et al.(1997)发现Prss12在小鼠肾脏和延髓中表达。
▼ 基因功能
基于PRSS12的结构特征,包括kringle和SRCR结构域,Proba等人(1998)提出PRSS12可能是一种调节蛋白酶,可能作为细胞外调节级联中的一个元件。
Molinari et al.(2002)通过原位杂交研究了胎儿大脑中神经胰蛋白酶的时空表达。在 32 天大的胚胎中未检测到神经胰蛋白酶信号。神经胰蛋白酶在妊娠第 44 天至 15 周期间表达。47 天时,在峡部基底板、脉络丛、三叉神经和面部静声神经节中观察到明显的表达。15 周时,在皮质板、海马结构和脑干的被盖核中检测到最高的基因表达。在海马结构中,神经胰蛋白酶以空间梯度表达。下托的染色程度中等,而阿蒙角 CA3 和 CA4 区域的染色程度非常高。在齿状回的颗粒层中未检测到染色。在脑幔的中间区也检测到神经胰蛋白酶的表达,该区域包含晚期迁移的神经元,被认为是一些中间神经元的起源。在脊髓中未检测到表达。对胎儿人体组织的 Northern 印迹分析显示,脑 mRNA 的杂交信号最强,而肺和肾 mRNA 的杂交信号微弱。在肝脏中未检测到神经胰蛋白酶转录物。在成年人中,在皮质神经毡的突触纽中发现了神经胰蛋白酶。通过电子显微镜,在皮质突触的突触前神经末梢中发现了神经胰蛋白酶。
▼ 基因结构
Molinari et al.(2002)确定PRSS12基因含有13个外显子。
▼ 测绘
Kozlov等(1999)通过荧光原位杂交将PRSS12基因定位到人类染色体4q25-q26。
▼ 分子遗传学
Molinari et al.(2002)发现PRSS12绿色(606709.0001)中4-bp缺失的纯合性导致常染色体隐性遗传非综合征性智力发育障碍(MRT1;249500)在一个阿尔及利亚家庭。8名儿童中,4名(3名女孩和1名男孩)表现出认知障碍,智商低于50。在阿尔及利亚第一表亲父母所生的另一个孩子中也发现了同样的4-bp缺失,该孩子显然与第一家庭无关,但起源于同一家庭阿尔及利亚东部地区。这个孩子与受影响的同胞具有相同的单倍型,这表明阿尔及利亚人口要么是远亲血缘关系,要么是创始人效应。
Molinari等(2003)综述了神经胰蛋白酶突变引起的常染色体隐性智力低下的分子发病机制。
▼ 动物模型
为了进一步了解神经胰蛋白酶缺乏的病理生理后果,Didelot等人(2006)研究了果蝇神经胰蛋白酶同源物龙舌兰酒(Teq),使用联想记忆作为行为读出。Didelot et al.(2006)发现Teq失活会导致长期记忆特异性缺陷。对野生型果蝇进行长期记忆调节后,蘑菇体内的 Teq 表达短暂增加。此外,对成年蘑菇体中 Teq 表达的特异性抑制会导致可逆的长期记忆缺陷。因此,Didelot et al.(2006)得出结论,Teq 通路对于果蝇的信息处理至关重要。
▼ 等位基因变异体(1个精选示例):
.0001 智力发育障碍,常染色体隐性遗传 1
PRSS12、4-BP DEL、1350ACGT
Molinari et al.(2002)研究了一个家庭,其中第一代表兄弟阿尔及利亚父母所生的 8 个孩子中有 4 个(3 个女孩和 1 个男孩)患有智力发育障碍(MRT1;249500),智商低于50。所有4名受影响的儿童都是PRSS12基因外显子7中4-bp缺失的纯合子。该缺失破坏了 AatII 限制性位点,并导致缺失下游 147 个核苷酸处出现过早终止密码子。在 200 名不相关的对照个体(100 名来自马格里布族和 100 名来自不同种族)中未发现这种突变。Molinari等人(2002)通过筛查其他17个近亲家庭和23个智力发育受损的孤立儿童,鉴定出1个孩子,其父母是阿尔及利亚第一表兄弟,也携带着相同的缺失。尽管这个孩子被认为是无关的,但他在 PRSS12 基因座上具有相同的单倍型,这表明阿尔及利亚人口要么是远亲血缘关系,要么是创始人效应。