BBS5 基因; BBS5

HGNC 批准基因符号:BBS5

细胞遗传学定位:2q31.1 基因组坐标(GRCh38):2:169,479,494-169,506,655(来自 NCBI)

▼ 说明

BBS5 是形成纤毛发生所需蛋白质复合物稳定核心的 7 个 BBS 蛋白之一(Nachury et al., 2007)。

▼ 克隆与表达

为了鉴定参与纤毛和基体生物发生和功能的蛋白质,Li等人(2004)采用了比较基因组学方法,从纤毛/鞭毛生物衣藻和人类的共享蛋白质组中减去拟南芥的非鞭毛蛋白质组。他们鉴定了仅存在于具有鞭毛和基体的生物体中的 688 个基因,并通过一系列计算机、体外和体内研究验证了这些数据。Li et al.(2004)将这组基因称为鞭毛器基体(FABB)蛋白质组。FABB蛋白质组的两个基因存在于染色体2q31的BBS5区间,Li等(2004)将其中之一鉴定为BBS5基因。在类淋巴母细胞系中扩增 BBS5 的外显子 4 至 9,以及随后对 PCR 产物进行克隆和测序,揭示了 2 种剪接变体,一种具有外显子 4 至 9,另一种则缺乏外显子 8。

▼ 基因结构

Li等(2004)指出BBS5基因包含12个编码外显子。

▼ 测绘

Li等(2004)通过基因组序列分析,将BBS5基因定位到染色体2q31。

▼ 基因功能

Li等(2004)表明Bbs5蛋白定位于小鼠和线虫的基体,在线虫中受Daf19基因(600595)的调控,并且是纤毛和鞭毛生成所必需的。

Nachury等(2007)发现BBS1(209901)、BBS2(606151)、BBS4(600374)、BBS5、BBS7(607590)、BBS8(TTC8;608132)和 BBS9(607968)以化学计量从人视网膜色素上皮(RPE)细胞和小鼠睾丸中共纯化。PCM1(600299)和α-微管蛋白(见602529)/β-微管蛋白(191130)以亚化学计量共纯化。Nachury等(2007)将该配合物称为BBSome,其表观分子质量为438 kD,沉降系数为14S。该复合物与 PCM1 一起定位于细胞质中的非膜中心粒卫星,并且在不存在 PCM1 的情况下定位于睫状膜。共转染和免疫沉淀实验表明,BBS9 是复合体组织子单元,BBS5 介导与磷脂(主要是磷脂酰肌醇 3-磷酸)的结合。BBS1介导与RABIN8(RAB3IP;608686),小G蛋白RAB8的鸟嘌呤核苷酸交换因子(RAB8A; 165040)。Nachury et al.(2007)发现RAB8通过胞吐囊泡与睫状膜基部的融合促进睫状膜生长。他们得出结论,BBS 蛋白可能在向初级纤毛的膜运输中发挥作用。

Loktev et al.(2008)发现BBIP10(613605)与来自RPE细胞的BBS蛋白复合物共纯化并共沉淀。通过小干扰 RNA 敲低 RPE 细胞中的 BBIP10 会损害 BBS 蛋白复合物的组装,并导致纤毛发生失败。BBS1、BBS5 或 PCM1 的敲低会导致 RPE 细胞中纤毛发生的类似失败。BBIP10 或 BBS8 的消耗增加了间期细胞中心体分裂的频率。BBIP10 还在细胞质微管稳定和乙酰化中发挥作用,这似乎与其在 BBS 蛋白复合物组装中的作用无关。

Jin等人(2010)利用均质牛视网膜蛋白下拉实验表明ARL6(608845)与BBS蛋白复合物结合。人类 RPE 细胞中 ARL6 的耗尽并不影响复合物的组装,但会阻止其定位到纤毛。ARL6 和蛋白复合物靶向纤毛需要 ARL6 结合 GTP,但不需要 ARL6 GTP 酶活性。当处于 GTP 结合形式时,ARL6 的 N 端两亲性螺旋结合脑脂质脂质体并招募 BBS 蛋白复合物。募集后,该复合物似乎聚合成电子致密的平面涂层,并在测试货物蛋白横向运输到睫状膜方面发挥作用。

Seo等(2011)通过对转基因小鼠睾丸进行质谱分析,发现Lxtfl1(606568)与人BBS4以及核心小鼠BBS复合体子单元Bbs1、Bbs2、Bbs5、Bbs7、Bbs8和Bbs9共纯化。 。人 RPE 细胞的免疫组织化学分析显示 LXTFL1 和 BBS9 在细胞质点中共定位。小干扰RNA的使用揭示了每个BBS子单元在BBS复合体组装和运输中的不同功能。LZTFL1 耗竭和过表达研究表明,LZTFL1 在 BBS 复合物运输中具有负面作用,但 LZTFL1 对 BBS 复合物组装没有影响。突变分析表明,Lztfl1 的 C 端部分与 Bbs9 的 C 端结构域相互作用,Lztfl1 的 N 端部分负向调节 BBS 复合物运输。几个 BBS 子单元和 LZTFL1 的耗尽也改变了 Hedgehog(SHH; 600725)信号传导,通过 GLI1(165220)表达和 SMO(SMOH;纤毛运输)测量 601500)。

▼ 生化特征

Jin等人(2010)通过计算分析发现BBS蛋白复合物与经典外壳复合物COPI(601924)、COPII(见610511)和网格蛋白AP1(见603531)具有相同的结构特征。BBS4 和 BBS8 几乎完全由四肽重复序列(TPR)组成(分别为 13 和 12.5 个 TPR),预计它们会折叠成延伸的杆状 α 螺线管。BBS1、BBS2、BBS7 和 BBS9 各自具有 N 端 β-螺旋桨折叠,后跟两亲性螺旋接头和 γ-适应素(AP1G1;603533)耳朵图案。在 BBS2、BBS7 和 BBS9 中,耳基序后面是 α/β 平台结构域和 α 螺旋。在BBS1中,4螺旋束插入β螺旋桨的第二和第三叶片之间。BBS5 包含 2 个-白细胞 C 破裂底物(PLEK; 173570)同源结构域和一个3螺旋束,而BBIP10则由2个α螺旋组成。Jin et al.(2010)的结论是,BBS 蛋白复合物内丰富的 β 螺旋桨、α 螺线管和附属结构域表明它与典型外壳复合物具有进化关系。

▼ 分子遗传学

Li等人(2004)在几位BBS(615983)患者中发现了BBS5基因的致病性突变。数据表明,BBS5 对 BBS 突变池的贡献约为 2%,这一估计与大多数其他 BBS 位点的贡献一致。Li等人(2004)也提出了BBS5可能与BBS1(209901)存在遗传相互作用的证据。

Hjortshoj et al.(2008)在来自2个不相关的非白种人BBS家族的5名患者中发现了BBS5基因突变(603650.0005和603650.0006)。

▼ 动物模型

Meehan等人(2017)报道,敲除小鼠Bbs5会导致肥胖,并伴有葡萄糖稳态受损和视网膜形态异常。

▼ 等位基因变异体(6个精选例子):

.0001 巴代-比德尔综合症 5

BBS5、IVS6DS、AG、+3

Li等(2004)发现Bardet-Biedl综合征患者(BBS5;来自定义 BBS5 基因座的纽芬兰家族(NFB9)的 615983)在 BBS5 基因中外显子 6 剪接供体位点 +3 位置处的 A 到 G 转变是纯合的。2 名受影响个体为纯合子 G/G,父母均为杂合子 A/G,4 名未受影响的同胞为纯合子 A/A 或杂合子 A/G。由于该等位基因随疾病分离,并且在 100 个纽芬兰对照染色体中不存在,因此研究了其对来自一名 NFB9 患者的淋巴母细胞系的影响。与对照细胞系中产生的 2 个 BBS5 剪接变体相比,患者 NFB9 产生了 3 个变体,所有这些变体都导致外显子 7 中的移码和过早终止。

.0002 巴代-比德尔综合症 5

BBS5、LEU142TER

沙特阿拉伯近亲家庭(KK63)的两名受影响的同胞患有 Bardet-Biedl 综合征(BBS5;615983),Li et al.(2004)鉴定了 BBS5 基因的外显子 6 中的一个突变,导致 leu142 到 ter(L142X)的取代。166 个种族匹配的对照染色体中不存在该突变。Li et al.(2004)认为这种突变可能导致无义介导的消息衰减。

.0003 巴代-比德尔综合症 5

BBS5,8-BP DEL/7-BP INS,NT263

土耳其近亲家庭(PB108)患有Bardet-Biedl综合征(BBS5; 615983),Li et al.(2004)鉴定了 BBS5 基因 263 核苷酸处的插入-缺失突变,其净效应是去除单个碱基,导致提前终止密码子。

.0004 巴代-比德尔综合症 5

BBS5、TRP59TER

库尔德家庭(PB127)患有Bardet-Biedl综合征(BBS5; 615983),Li et al.(2004)在BBS5基因中发现了一个纯合无义突变,trp59到ter(W59X),预计会导致提前终止。

.0005 巴代-比德尔综合症 5

BBS5、GLY72SER

索马里家庭的 4 名受影响兄弟姐妹患有 Bardet-Biedl 综合征(BBS5;615983),Hjortshoj et al.(2008)在BBS5基因的外显子4中发现了一个纯合的214G-A转换,导致gly72到ser(G72S)的取代。每个未受影响的父母都是杂合突变,而在 202 名种族匹配的对照中并未发现这种突变。

.0006 巴代-比德尔综合症 5

BBS5、THR183ALA

Bardet-Biedl综合征患者(BBS5; 来自斯里兰卡的 Hjortshoj et al.(2008)在 BBS5 基因的外显子 7 中鉴定出纯合的 547A-G 转换,导致 thr173 到 ala(T183A)的取代。该患者已被收养,没有亲生家庭成员可供检测。

Tags: none