泛醇-细胞色素C还原酶铰链蛋白; UQCRH

铰链蛋白,线粒体

此条目中代表的其他实体:

包含 UQCRH/EWS 融合基因

包含 UQCRH/ZSG 融合基因

HGNC 批准的基因符号:UQCRH

细胞遗传学定位:1p33 基因组坐标(GRCh38):1:46,303,698-46,316,776(来自 NCBI)

▼ 说明

UQCRH 是线粒体呼吸链中泛醇-细胞色素 c 还原酶复合物的一个小子单元。UQCRH \'铰链\' 细胞色素 c(CYCS; 123970)与细胞色素c1(CYC1; 123980)并且对于细胞色素c-细胞色素c1复合物的形成是不可缺少的(Ohta等人总结,1987)。

▼ 克隆与表达

Ohta等人(1987)利用牛铰链蛋白序列筛选人成纤维细胞cDNA文库,克隆了UQCRH。推导的 91 个氨基酸蛋白具有 13 个氨基酸 N 端线粒体靶向前序列。成熟的人类蛋白质与牛蛋白质有 95% 的同一性。

Modena等人(2003)利用3-prime RACE与脑和肺总RNA鉴定了一个UQCRH剪接变体,其在外显子2和3之间包含一个148-bp的外显子(外显子2bis)。该转录物包含2个假定的ORF。第一个 ORF 编码一个推导的 108 个氨基酸的蛋白质,该蛋白质保留了 Ohta 等人(1987)先前报道的 91 个氨基酸的 UQCRH 蛋白质的前导序列和聚谷氨酰胺(poly(Q))片段,但它有一个新颖的特点。 C-末端。第二个 ORF 编码推导的 85 个氨基酸的蛋白质,该蛋白质缺乏前导序列和 Poly(Q) 延伸段。Northern印迹和RT-PCR分析检测到1-kb UQCRH转录本,该转录本代表Ohta等人(1987)之前在所有检查的人体组织中报道的序列,其中在肌肉和心脏中表达最高。RT-PCR 在大多数测试组织中检测到含有外显子 2bis 的 UQCRH 变体的低表达。通过数据库分析,Modena et al.(2003)还鉴定了5个推定的加工过的UQCRH假基因。RT-PCR 检测到其中 1 个假基因在大脑、骨骼肌和肝脏中的表达,该假基因对应到染色体 1p36。

▼ 基因功能

Ohta等人(1987)利用Northern印迹分析发现,佛波酯处理可降低HL60早幼粒细胞白血病细胞中UQCRH mRNA的表达。

Liu和Bradner(1993)检测到与正常细胞和用有丝分裂原处理的细胞相比,各种人类癌细胞系中UQCRH转录物的表达升高。

Modena 等人(2003)发现,UQCRH 表达在 1 个乳腺癌细胞系和 2 个卵巢癌细胞系中缺失,而在另外一个乳腺癌细胞系中表达减少。所有 3 个缺乏 UQCRH 表达的细胞系均显示 UQCRH 上游 CpG 岛甲基化。

▼ 基因结构

Modena et al.(2003)确定UQCRH基因包含4个主要外显子,跨度14 kb。一个较小的选择性剪接外显子(外显子 2bis)位于内含子 2 中。启动子区域包含一个 1.9-kb CpG 岛。

Liu and Bradner(1993)描述了UQCRH基因的上游区域。然而,Modena等人(2003)指出Liu和Bradner(1993)的这些研究基于染色体1p36上转录的UQCRH假基因的序列。

▼ 测绘

Modena等人(2003)通过基因组序列分析和FISH将UQCRH基因定位到染色体1p34.1。他们鉴定了 5 个假定的经过处理的 UQCRH 假基因,其中 1 个对应到染色体 1p36。

▼ 细胞遗传学

Modena et al.(2003)描述了一个易位t(1;22)(p34;q12),该易位与小圆形细胞肉瘤中染色体22q12的中心倒位相关。他们之前已经证明,染色体22q12的倒位产生了EWS(EWSR1; 133450)/ZSG(ZNF278; 605165)融合基因。Modena et al.(2003)发现t(1;22)(p34;q12)中断了UQCRH基因,断点在内含子3上,并与der(22)上的EWS和der(22)上的ZSG创建了融合基因1). 肿瘤 cDNA 和基因组 DNA 的 PCR 分析检测到 5-prime-UQCRH/EWS-3-prime、5-prime-ZSG/UQCRH-3-prime 和 5-prime-EWS/ZSG-3-prime。只有 5-prime-EWS/ZSG-3-prime 产生框内转录本。相反,5-prime-UQCRH/EWS-3-prime 和 5-prime-ZSG/UQCRH-3-prime 产生包含过早终止密码子的框外转录本。

▼ 分子遗传学

UQCRH多态性

在肿瘤样本中,Modena 等人(2003)在 UQCRH 基因的外显子 2 中发现了一个 G 到 A 的 SNP,导致在 Poly(Q) 片段中发生非保守的 glu20 到 gly(E20G) 取代。蛋白质。作者在 56 名健康个体中的 12 名(21%)中鉴定出了该 SNP,表明它是一种多态性。

线粒体复合物 III 缺乏症,核型 11

2名男性第一代表兄弟姐妹,父母为英国裔巴基斯坦人近亲所生,患有线粒体复合物III缺陷核型11(MC3DN11;620137),Vidali et al.(2021)在UQCRH基因(613844.0001)中发现了一个纯合的2.2-kb缺失。通过自合性作图、全外显子组测序和桑格测序鉴定了该突变。对其中一名患者的成纤维细胞进行蛋白质印迹分析,结果显示复合物 III 稳定性降低且 UQCRH 检测不到。与对照组相比,患者成纤维细胞的复合物 III 活性也降低了 60%。对患者成纤维细胞中 OXPHOS 复合物形成的进一步分析表明,复合物 III 可以组装,并且可以与其他呼吸复合物组装形成超级复合物。然而,复合体分析显示总组装复合体 III 减少,复合体 IV 增加,这可能是由于补偿效应。将野生型 UQCRH 转染至患者成纤维细胞中可改善复合物 III 组装缺陷。

▼ 动物模型

Vidali et al.(2021)生成了一个小鼠模型,其中 Uqcrh 基因中的外显子 2 和 3 纯合缺失。Uqcrh -/- 小鼠出生时的孟德尔比率低于预期,并且出生后未能生长,在 5 至 6 周时生长停止。在 1 至 2 周龄时,与野生型小鼠相比,小鼠的血乳酸升高,血糖略有降低。8周大时,小鼠的运动活动减少、震颤和步态异常。通过房室结的心脏传导也受损。8 周和 12 周时,小鼠出现多系统器官功能障碍。心脏、大脑和肝脏中的呼吸链复合物 III 活性降低。

▼ 等位基因变异体(1个精选示例):

.0001 线粒体复合体III缺陷,核11型(1家族)

UQCRH、2.2-KB DEL、EX2-3DEL

2名男性第一代表兄弟姐妹,父母为英国裔巴基斯坦人近亲所生,患有线粒体复合物III缺陷核型11(MC3DN11;620137),Vidali et al.(2021)在UQCRH基因(c.55-528_243+473del)中鉴定出一个纯合的2.2-kb缺失,导致外显子2和3的框内缺失。该突变被发现通过自合性作图、全外显子组测序和桑格测序,在两组父母和未受影响的同胞中均在携带状态下鉴定出该病毒。对其中一名患者的成纤维细胞进行蛋白质印迹分析,结果显示复合物 III 稳定性降低,且 UQCRH 蛋白表达检测不到。与对照组相比,患者成纤维细胞的复合物 III 活性也降低了 60%。

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