瞬时受体电位阳离子通道，亚族 M，成员 3；TRPM3

褪黑激素2；MLSN2
长瞬态受体电位通道 3；LTRPC3
KIAA1616

HGNC 批准的基因符号：TRPM3

细胞遗传学定位：9q21.12-q21.13 基因组坐标（GRCh38）：9:70,529,060-71,446,971（来自 NCBI）

▼ 说明

TRPM3属于褪黑素（TRPM1；603576）相关瞬时受体（TRPM）通道家族。TRPMs 是主要位于质膜上的 Ca（2+）渗透性阳离子通道。TRPM 通道的结构机制包括细胞内 N 和 C 末端、6 个跨膜片段以及第 5 和 6 片段之间的孔区域。N 端结构域具有保守区域，C 端结构域包含 TRP 基序、卷曲结构域。 -线圈区域，以及一些TRPM通道中的酶促结构域。TRPM3 与其他 TRPM 通道不同，由鞘氨醇激活（Farooqi 等人评论，2011）。TRPM3 被热激活，并在伤害感受器神经元中高表达（de Sainte Agathe 等人总结，2020）。

▼ 克隆与表达

Lee等人（2003）利用基因组序列分析，根据其与TRPM1的同源性鉴定了TRPM3，并随后从人肾文库中分离出了全长TRPM3 cDNA。TRPM3基因编码预测的1,555个氨基酸的蛋白质，分子量约为170 kD，包含6个跨膜结构域、一个离子转运特征结构域、一个TRP特征基序（XWKFXR）和一个卷曲螺旋结构域。TRPM3的C端序列与Nagase等人（2000）鉴定的cDNA片段KIAA1616几乎相同。TRPM3 显示与 TRPM1 57% 的氨基酸同一性。通过对人肾 cDNA 文库进行 PCR 分析，Lee 等人（2003）鉴定了 5 个额外的 TRPM3 剪接变体。Northern 印迹分析和定量 PCR 显示约 8 kb TRPM3 转录本在肾脏中强表达，而在脑和睾丸中表达较弱。人肾原位杂交显示，胶原凝集素g肾小管上皮细胞质中表达TRPM3。免疫荧光和共聚焦显微镜显示 HA 标记的全长 TRPM3 定位于质膜区室。

Grimm et al.（2003）分离出TRPM3 cDNA，编码预测的1,325个氨基酸的亚型，分子量为160 kD。Northern blot 和 RT-PCR 分析显示 TRPM3 在肾脏、脑、卵巢和胰腺中表达；蛋白质印迹分析显示 TRPM3 蛋白在人和牛的肾脏中表达，但在小鼠肾脏中不表达。瞬时转染的 HEK293 细胞的共聚焦荧光显微镜显示 TRPM3 定位于细胞内区室和质膜区域。

Vriens et al.（2011）发现Trpm3基因在小鼠背根和三叉神经节的感觉神经元中表达。神经类固醇孕烯醇酮硫酸盐在含有 Trpm3 的小直径神经元中引起强烈且可逆的钙信号。

Bennett et al.（2014）使用RT-PCR和5-prime RACE分析了死后晶状体RNA，并检测到多个TRPM参考转录本的有力证据，包括编码蛋白质亚型k的转录变体9，以及亚型1至8，编码蛋白质亚型a至h。此外，作者还检测到了一种新的转录变体的丰富水平，该变体用先前在人类晶状体中发现的表达序列标签（GenBank BM712132）取代了变体 9 的外显子 1。

▼ 基因结构

Lee等（2003）通过基因组序列分析表明TRPM3基因包含24个外显子，跨度311 kb。

▼ 测绘

Lee等（2003）通过基因组序列分析将TRPM3基因定位于9q21.12。

▼ 基因功能

Lee等人（2003）利用全长TRPM3的瞬时转染表明，TRPM3介导钙进入，并且钙储存耗尽会增强这种进入。TRPM3 介导的钙进入被非选择性钙通道阻滞剂镧系钆抑制。

Grimm et al.（2003）利用全细胞膜片钳实验显示了表达TRPM3的细胞中存在组成型激活的阳离子电流。细胞贴附贴片实验显示 TRPM3 转染细胞中存在自发的内向和外向电流。在荧光猝灭实验中，Grimm et al.（2003）观察到细胞外低渗条件增加了TRPM3介导的钙进入并引起细胞肿胀。作者认为，这些结果表明 TRPM3 的容量调节活性与肾钙稳态中的作用一致。

▼ 分子遗传学

神经发育障碍，伴有肌张力减退、面部畸形和骨骼异常，伴或不伴癫痫发作

通过基于三重组的外显子组测序，对 7 名患有神经发育障碍（伴有肌张力低下、面容畸形和骨骼异常，伴有或不伴有癫痫发作）的无关患者进行了研究（NEDFSS；Dyment et al.（2019）在TRPM3基因（V837M；620224）中发现了一个反复出现的杂合错义突变（V837M；608961.0001）。该突变发生在几种已报道的蛋白质亚型之一的高度保守的 S4-S5 连接区中，但在 gnomAD 数据库中并不存在。提出这种取代是为了在门控通道开放期间产生构象变化，因此具有功能意义。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。Dyment et al.（2019）还报道了一名患有类似疾病的8岁女孩（患者8），她携带TRPM3基因中的新杂合P937Q变异，该变异在gnomAD数据库中曾被发现（频率为3.98 x 10）（-6））。8号患者的DDB1基因（600045）还携带一个从头杂合的剪接位点变异，该变异被认为是意义不确定的变异；DDB1 基因的从头杂合突变会导致不同的神经发育障碍（619426）。

De Sainte Agathe 等人（2020）在一名患有 NEDFSS 的 5 岁法国女孩中，通过基于三重奏的全外显子组测序，鉴定出 TRPM3 基因中复发性杂合 V837M 突变。未进行功能研究。

Gauthier 等人（2021）通过对一名患有 NEDFSS 的 7 岁男孩进行基于三重奏的全外显子组测序，发现了 TRPM3 基因中的从头复发性 V837M 突变。没有对该变体进行功能研究。

Lines 等人（2022）在 7 名通过外显子组测序确定的 NEDFSS 无关患者中发现了复发性从头杂合 V837M 突变。没有对该变体进行功能研究。

白内障 50 伴有或不伴有青光眼

在一个大型 5 代家族的受影响成员中，孤立出伴有或不伴有青光眼的常染色体显性白内障，对应到染色体 9q（CTRCT50；Bennett et al.（2014）进行外显子组测序，发现TRPM3基因杂合错义突变（I65M；620253）。608961.0002）与疾病完全分离，在对照或公共变异数据库中未发现。体外分析表明，该突变在 TRPM3 转录变体 1 至 8 中引入了一个替代的起始位点，导致蛋白质亚型 a 至 h 的 N 端结构域添加了 89 个氨基酸。

变体函数

赵等人（2020）对转染的非洲爪蟾卵母细胞和HEK293细胞中TRPM3基因中的V837M突变体（也称为V990M和V992M）和P937Q变异体（也称为P1090Q和P1092Q）进行了体外功能表达研究。两种变体均导致结构性功能获得效应，在基础状态和对激动剂的反应中钙浓度左移。与野生型相比，突变体通道的钙电流随温度增加的斜率更陡。对于 V837M 变体，这些影响更为明显。TRPM3 拮抗剂扑米酮的应用抑制了野生型和突变型通道中激动剂诱发的钙信号传导。这些数据表明，与疾病相关的突变可能通过不同的机制使 TRPM3 通道过度活跃，作者推测神经元兴奋性增加和/或钙诱导的神经元损伤可能是疾病发病机制的基础。

Van Hoeymissen 等人（2020）在 HEK293 细胞中发现，与野生型相比，两种 TRPM3 变体（V990M 和 P1090Q）在基础状态和激动剂刺激下都会导致通道电流密度增加。这与 V990M 突出的内向整流电流分量有关。V990M 通道还降低了对钙依赖性脱敏的敏感性。与对照组相比，携带变体的细胞中热诱导通道响应的幅度也更大。扑米酮的应用抑制了野生型和 P1090Q 通道中的电流，但仅阻断了 50% 的 V990M 电流。当变体与野生型共表达时，观察到功能获得效应。这些发现表明，这些突变导致通道的功能特性改变，作者假设钙流入增加和去极化通道活性是携带这些突变的患者癫痫发作和神经发育症状的基础。

▼ 动物模型

Vriens et al.（2011）发现，与对照小鼠相比，Trpm3缺失小鼠对注射或摄入Trpm3激动剂孕烯醇酮硫酸盐（PS）以及有害热的不良反应受损。在野生型小鼠中，爪子注射PS会引起强烈的伤害行为（舔爪子和举起爪子），摄入PS会导致厌恶饮用受PS污染的水，而热会引发厌恶行为。Trpm3缺失小鼠对PS和高温的回避程度降低，包括炎症期间的热痛觉过敏。表达 Trpm3 的感觉细胞对热表现出强烈的反应，但对辣椒素则不然；PS 和热量对 Trpm3 通道的激活具有协同作用。对感觉神经元的详细细胞研究表明，Trpv1（602076）和Trpm3通道都有助于热反应，但也具有孤立的热感应机制。总体而言，研究结果确定 TRPM3 是感觉神经元中的有害热传感器。

Vandewauw 等人（2018）表明，小鼠的急性有害热感应依赖于瞬时受体电位离子通道三联体：Trpm3、Trpv1 和 Trpa1（604775）。Vandewaw 等人（2018）发现，只有在这些 TRP 通道中至少有 1 个发挥作用时，才能在细胞和行为水平上观察到强大的体感热反应性。然而，结合遗传或药物消除所有 3 个通道在很大程度上和选择性地阻止了孤立的感觉神经元和快速激发支配皮肤的 C 和 A-δ 感觉神经纤维的热反应。引人注目的是，Trpv1-/-Trpm3-/-Trpa1-/- 三重敲除小鼠缺乏避免烧伤所必需的对有害热的急性戒断反应，同时对寒冷或机械刺激表现出正常的伤害性反应，并且保留了对中等刺激的偏好温度。Vandewauw等人（2018）得出的结论是，他们的研究结果表明，感觉神经末梢急性热诱发疼痛反应的启动依赖于3个功能冗余的TRP通道，代表了避免烧伤损伤的容错机制。

Zhou et al.（2021）利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，培育出带有TRPM3白内障相关I65M突变（608961.0002）的敲入小鼠，并将其与Trpm3缺失小鼠进行比较，发现缺失小鼠仅表现出轻度的视力障碍。晶状体生长，而 Trpm3 M/M 纯合子则出现严重的进行性前金字塔样白内障并伴有小眼球。此外，杂合子 Trpm3 I/M 和半合子 Trpm3 M/- 突变体出现了延迟发作的前锥体白内障，与半显性晶状体表型一致。组织化学染色显示Trpm3突变晶状体中磷酸钙样沉积物和胶原纤维异常积累，免疫印迹检测到α-II-血影蛋白（SPTAN1;）增加。182810）裂解产物与钙离子（见114220）过度激活一致。Trpm3-M/M突变晶状体的免疫荧光共聚焦显微镜显示纤维细胞膜变性，并伴有α-平滑肌肌动蛋白（见102620）阳性肌成纤维细胞样细胞和巨唾液酸蛋白（CD68; 153634）-阳性巨噬细胞样细胞。作者得出的结论是，Trpm3 缺陷会损害晶状体生长，但不会损害晶状体透明度，并且 Trpm3 功能障碍会导致进行性晶状体变性和钙化，并伴有促纤维化和免疫细胞反应。

▼ 等位基因变异体（2个精选例子）：

.0001 神经发育障碍，伴有肌张力低下、面部畸形和骨骼异常，伴或不伴癫痫发作

TRPM3、VAL837MET

通过基于三重组的外显子组测序，对 7 名患有神经发育障碍（伴有肌张力低下、面容畸形和骨骼异常，伴有或不伴有癫痫发作）的无关患者进行了研究（NEDFSS；620224），Dyment et al.（2019）在TRPM3基因中鉴定出一个从头杂合的c.2509G-A转换（c.2509G-A, NM_020952.4），导致val837-to-met（V837M）替换几种报道的蛋白质亚型之一的高度保守的 S4-S5 连接区。gnomAD 数据库中不存在该突变。提议该取代在门控通道打开期间产生构象变化，因此具有功能意义。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。这些患者是通过 GeneMatcher 数据库确定的，年龄从 6 岁到 38 岁不等。从婴儿期起，他们就表现出整体发育不良，整体发育迟缓、肌张力低下、行走延迟约5年（2名患者不能行走）、中度至重度智力发育受损、言语能力差或缺席，以及缺乏如厕训练。所有人都患有癫痫和/或经脑电图证实的各种类型的癫痫发作，并在儿童早期发病。颅面畸形特征包括宽额头、深陷的眼睛、球状鼻尖、长鼻子、短或长的人中以及小颌。其他更多变化的特征包括脊柱侧凸、斜视、隐睾、足部或手指畸形以及异常运动。脑成像显示 2 名患者皮质萎缩/脑室扩大，但其他患者正常。

Lines 等人（2022）在 7 名通过外显子组测序确定的 NEDFSS 无关患者中发现了复发性从头杂合 V837M 突变。没有对该变体进行功能研究。作者指出，仅在 2 名患者中观察到临床癫痫发作。

Lines等人（2022）在对TRPM3命名法的评论中指出，TRPM3基因中的V837M突变也称为V990M（c.2986G-A，NM_001007471.2）和V1002M（c.3004G-A，NM_001366145）。 2）. 他们表示 TRPM3 有超过 25 种亚型。

变体函数

赵等人（2020）对转染的爪蟾卵母细胞和HEK293细胞中的V837M突变（也称为V990M和V992M）进行了体外功能表达研究。这些变体导致了组成性功能获得效应，在基础状态和对激动剂的反应中钙浓度左移。与野生型相比，突变体通道的钙电流随温度增加的斜率更陡。TRPM3 拮抗剂扑米酮的应用抑制了野生型和突变型通道中激动剂诱发的钙信号传导。这些数据表明，与疾病相关的突变可能通过不同的机制导致 TRPM3 通道过度活跃，作者推测神经元兴奋性增加和/或钙诱导的神经元损伤可能是疾病发病机制的基础。

Van Hoeymissen 等人（2020）在 HEK293 细胞中发现，与野生型相比，TRPM3 变体 V990M 导致通道电流密度增加，无论是在基础状态还是在激动剂刺激下。这与 V990M 突出的内向整流电流分量有关。V990M 通道还降低了对钙依赖性脱敏的敏感性。与对照组相比，携带变体的细胞中热诱导通道响应的幅度也更大。Primidone 应用程序将 V990M 电流阻断约 50%。当变体与野生型共表达时，观察到功能获得效应。这些发现表明，该突变导致该通道的功能特性发生改变，作者推测，钙流入增加和去极化通道活性是携带该突变的患者癫痫发作和神经发育症状的基础。

.0002 白内障 50 伴或不伴青光眼（1个家庭）

TRPM3、ILE65MET

在一个5代大家族的受影响成员中，伴有或不伴有青光眼的常染色体显性白内障（CTRCT50；620253），Bennett et al.（2014）鉴定了 TRPM3 基因外显子 3 中 c.195A-G 转变的杂合性，导致在推定的钙调蛋白内进化上保守的残基处发生 ile65-to-met（I65M）取代。转录物 9 的结合基序。该变异与家族中的疾病完全分离，并且在 192 个不相关的对照或 1000 个基因组计划或 EVS 数据库中未发现。作者指出，在新鉴定的TRPM3晶状体转录本变体中，起始密码子位于表达序列标签内，该标签取代了外显子1和突变（c.24A-G；I8M）位于外显子3；然而，在转录本变体 1 至 8 中，起始密码子位于外显子 4 的末端，突变位于 5 素非翻译区。HEK293 细胞中突变序列的瞬时表达，随后进行的免疫印迹分析表明，该突变在 TRPM3 转录变体 1 至 8 中引入了替代的转录起始位点，导致在蛋白质亚型 a 的 N 端结构域添加了 89 个氨基酸H。