原骨胶原-脯氨酸, 2-酮戊二酸-4-加双氧酶, α 子单元, 同工型 2; P4HA2

PROLYL 4-羟化酶，α-2 子单元

HGNC 批准的基因符号：P4HA2

细胞遗传学定位：5q31.1 基因组坐标（GRCh38）：5:132,190,147-132,227,853（来自 NCBI）

脯氨酰4-羟化酶（EC 1.14.11.2）催化胶原蛋白中4-羟脯氨酸的后生成。脊椎动物酶是2个α子单元和2个β子单元的四聚体。β子单元（P4HB; 176790）是一种罕见的多功能多肽，与蛋白质二硫键异构酶（EC 5.3.4.1）相同。P4HA2 是至少 2 个 α 子单元亚型之一（Helaakoski et al., 1995）。

▼ 克隆与表达

Helaakoski et al.（1995）克隆了小鼠α（II）子单元。该多肽由518个氨基酸和19个氨基酸的信号肽组成。加工后的多肽比小鼠α（I）子单元（P4HA1）长1个残基；176710），Helaakoski 等人（1995）也克隆了它。小鼠α（II）和α（I）子单元之间的氨基酸序列总体同一性为63%。发现α（II）子单元的mRNA在多种小鼠组织中表达。

Annunen等人（1997）通过用小鼠α（II）子单元cDNA筛选人肺cDNA文库，克隆了编码人α（II）子单元或P4HA2的部分cDNA。利用该部分 cDNA，他们分离出了包含整个编码序列的其他人 P4HA2 cDNA。推导的P4HA2蛋白含有535个氨基酸，其中包括21个残基的信号肽。人P4HA2与人α（I）子单元（P4HA1）有64％的氨基酸同一性，与小鼠α（II）子单元有93％的同一性。Northern 印迹分析在多种人体组织中检测到 2.3 kb P4HA2 转录物；在几种组织中发现 P4HA2 和 P4HA1 的相对表达水平存在差异。

▼ 基因结构

Kukkola et al.（2003）确定P4HA2基因含有15个外显子。外显子 12 由 2 个互斥的交替剪接的外显子 12a 和 12b 表示。

▼ 测绘

Frazer等（1997）通过基因组序列分析，将P4HA2基因定位到染色体5q31。

▼ 基因功能

Helaakoski et al.（1995）发现，通过杆状病毒载体在昆虫细胞中表达小鼠α（II）子单元和人β子单元，导致形成活性脯氨酰4-羟化酶；该蛋白质似乎是 α（II）和 β 子单元的四聚体。该酶的活性与α（I）子单元组成的人四聚体非常相似，大部分催化特性也高度相似，但与后者明显不同的是它受到多聚体的抑制。（L-脯氨酸）仅在非常高的浓度下。

Annunen等人（1997）通过在昆虫细胞中共表达重组P4HA1、P4HA2和P4HB，表明不会出现在单个分子中同时含有P4HA1和P4HA2的四聚体。他们发现含有P4HA1（I型）和P4HA2（II型）的纯化人P4H酶对肽底物的Km值差异较小，但对聚（L-脯氨酸）的Ki值差异很大，其中II型酶明显升高。

▼ 分子遗传学

在一个3代中国家庭的受影响成员中，常染色体显性高度近视（MYP25；617238），Guo et al.（2015）鉴定出P4HA2基因错义突变杂合性（E291K；600608.0001）。对另外 186 名高度近视的中国先证者进行 P4HA2 基因筛查，发现 5 名患者中存在 4 个突变（参见例如 600608.0002 和 600608.0003）。这些突变在各自的家族中随疾病而分离，并且在基于人群的对照或公共变异数据库中没有发现。

▼ 动物模型

Aro et al.（2015）发现P4ha2 -/- 小鼠具有存活力和生育能力，没有明显的表型异常。对 P4ha1 +/- P4ha2-/- 小鼠的分析表明，P4ha1 可以在很大程度上补偿 C-P4H 活性中 P4ha2 的损失。然而，P4ha1 和 P4ha2 的部分和完全失活分别导致细胞外基质生物力学受损、生长缺陷、脊柱后凸以及增殖软骨细胞凋亡增加。

▼ 等位基因变异体（3个精选例子）：

.0001 近视 25，常染色体显性遗传

P4HA2、GLU291LYS

中国家庭3代以上9名受影响成员（HM-SR3）患有高度近视（MYP25；617238），Guo et al.（2015）鉴定了 P4HA2 基因中 c.871G-A 转变的杂合性，导致第二个四三肽样螺旋区域内高度保守的残基处由 glu291 替换为 lys（E291K）。该突变与家族中的疾病完全分离，并且在 626 个群体匹配对照或 dbSNP（build 138）、1000 基因组计划或 NHLBI 外显子组测序计划数据库中未发现。对患者淋巴细胞的实时 qPCR 显示，与对照相比，mRNA 表达显着降低，免疫印迹显示，与对照相比，蛋白质水平显着降低。

.0002 近视 25，常染色体显性遗传

P4HA2、GLN140ARG

一对中国母子（M20438）和一名患有高度近视（MYP25）的中国散发患者（M21457）；617238），Guo et al.（2015）鉴定了 P4HA2 基因中 c.419A-G 转变的杂合性，导致在高度保守的残基处发生 gln140 到 arg（Q140R）的取代。在第一家庭的 4 名未受影响的成员或 626 名人口匹配的对照中未发现该突变。

.0003 近视 25，常染色体显性遗传

P4HA2，2-BP DEL，1349GT

一名中国患者（M21436）患有高度近视（MYP25；617238），Guo et al.（2015）鉴定出 P4HA2 基因的氧化戊二酸/铁依赖性双加氧酶结构域内 2 bp 缺失（c.1349_1350delGT）的杂合性，导致移码，预计会导致提前终止密码子（Arg451GlyfsTer8））。在 626 个群体匹配的对照中未发现该突变。