微管蛋白-γ 复合物相关蛋白 2;TUBGCP2

γ-微管蛋白复合蛋白2;GCP2
γ环复合蛋白,103-KD; GRIP103
SPC97,S. Pombe,同系物;SPC97
ALP4,酿酒酵母,同源物; ALP4

HGNC 批准的基因符号:TUBGCP2

细胞遗传学定位:10q26.3 基因组坐标(GRCh38):10:133,278,635-133,312,337(来自 NCBI)

▼ 说明

γ-微管蛋白(TUBG; 参见 605785)环复合物是一个微管组织中心,充当微管极化生长的模板,这对不同的细胞结构至关重要。TUBG小复合体是环状复合体的组成部分,由TUBGCP2、TUBGCP3(617818)和TUBG的多聚体组成,是微管末端生长的直接模板(Riehlman et al., 2013)。

▼ 克隆与表达

通过在EST数据库中搜索与酵母Spc97相似的序列,然后对HeLa细胞cDNA文库进行PCR,Murphy等人(1998)克隆了TUBGCP2,他们将其称为GCP2。GCP2有5个与人类GCP3(TUBGCP3)及其各自的酵母直系同源物Spc97和Spc98保守的结构域。GCP2 的预测分子量为 103 kD。免疫组织化学分析显示 GCP2 和 GCP3 与 TUBG 在中心体共定位。在昆虫细胞中表达后,GCP2 和 GCP3 作为紧密双联体运行,表观分子质量约为 100 kD。数据库分析检测到小鼠、果蝇和苔藓中 GCP2 的直系同源物。

▼ 基因功能

Murphy等(1998)通过免疫共沉淀分析发现,表位标记的人TUBG与小鼠3T3胚胎成纤维细胞中的内源性Gcp2和Gcp3相互作用。人 293 细胞的蔗糖梯度分级分离用 TUBG 检测到同一级分中的 GCP2 和 GCP3。该复合物的沉降系数为32S。GCP2和GCP3均与稳定的微管一起沉积,并且微管的解聚对GCP2与GCP3和TUBG的结合没有影响。

Riehlman et al.(2013)发现人类GCP3而非GCP2组装成超过2MDa的裂殖酵母TUBG环复合物。GCP3取代了复合物中的酵母Alp6(Spc98)并挽救了表达致命Alp6突变体的酵母的生长。相比之下,GCP2主要组装成较小的TUBG复合体,并且无法拯救表达有缺陷的Alp4(Spc97)的酵母。Alp4-GCP2 嵌合体的生成表明,GCP2 N 端结构域限制了其在 TUBG 环复合物组装过程中取代 Alp4 的能力。

▼ 测绘

Hartz(2017)根据TUBGCP2序列(GenBank AF042379)与基因组序列(GRCh38)的比对,将TUBGCP2基因定位到染色体10q26.3。

▼ 分子遗传学

4个家系的5例患者有脑回肥大、小头畸形、发育迟缓、面容畸形,伴或不伴癫痫发作(PAMDDFS;Mitani et al.(2019)鉴定出TUBGCP2基因(617817.0001-617817.0004)的纯合或复合杂合突变。这些突变是通过外显子组测序发现的,并通过桑格测序证实,在所有家族中都与该疾病分离。这些患者是通过协作努力和 GeneMatcher 确定的。没有对这些变体进行功能研究,但对来自 1 名具有剪接位点突变的患者的患者成纤维细胞进行的分析表明,产生了几种异常转录本,预计这些转录本会导致功能丧失。其他 3 个变体均为错义,发生在重要的 Grip1 和 Grip2 功能域中高度保守的残基处。作者推测 TUBGCP2 在微管中的作用可以解释在这些患者中观察到的神经元迁移异常。

▼ 等位基因变异体(4个精选例子):

.0001 脑回肥大、小头畸形、发育迟缓和面部畸形,伴有或不伴有癫痫发作

TBGCP2、ARG333CYS

来自高度近亲多代土耳其家庭(家庭 1)的 2 名受影响男孩,患有脑回肥大、小头畸形、发育迟缓和面容畸形,伴或不伴癫痫发作(PAMDDFS;618737) Mitani et al.(2019)在TUBGCP2基因的外显子7中鉴定出纯合的c.997C-T转换(c.997C-T, NM_006659.1),导致arg333到cys(R333C)的替换Grip1 结构域中高度保守的残基。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的,与家族中的疾病分离。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。其中一名男孩出现癫痫发作,另一名则没有。其中一名患者具有更严重的表型,并具有一些额外特征,包括宽脚趾、宽间距牙齿和自闭症行为,也携带 2q23.1 的从头重复(参见 156200)。

.0002 脑回肥大、小头畸形、发育迟缓和面部畸形,伴有癫痫发作

TBGCP2、ALA615PRO

2名无血缘关系的女孩中,1名由无血缘关系的印度父母所生(家庭2),另一名由近亲伊朗父母所生(家庭3),患有脑回肥大、小头畸形、发育迟缓、面容畸形和癫痫发作(PAMDDFS;Mitani et al.(2019)在TUBGCP2基因的第12号外显子中发现了纯合的c.1843G-C颠换(c.1843G-C, NM_006659.1),导致ala615-to-pro(A615P)取代在 Grip2 结构域中的保守残基处。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的,在两个家族中都与该疾病分离。两名患者均早产,并于 3 岁时死亡。

.0003 脑回肥大、小头畸形、发育迟缓和面部畸形,伴有或不伴有癫痫发作

TBGCP2、ARG297CYS

一名 4 岁男孩,无亲属关系的波兰父母(家庭 4)所生,患有脑回肥大、小头畸形、发育迟缓、面容畸形,伴或不伴癫痫发作(PAMDDFS;618737),Mitani et al.(2019)鉴定了 TUBGCP2 基因中的复合杂合突变:外显子 7 中的 c.889C-T 转换(c.889C-T, NM_006659.1),导致 arg297-to-cys( R297C)位于Grip1结构域中高度保守的残基处,以及内含子13中的A到G转变(c.2025-2A-G;617817.0004),导致产生几个异常转录本,通过对患者细胞的 RT-PCR 分析证明了这一点。预计转录本会导致无义介导的 mRNA 衰减或产生缺少部分 Grip2 结构域的截短蛋白。这两种情况都会导致功能丧失。这些突变是通过外显子组测序发现的,并通过桑格测序证实,与家族中的疾病分开。没有进行变体的功能研究。没有癫痫发作的报告,但患者的脑电图显示局限于中心区域的阵发性癫痫样活动。

.0004 脑回肥大、小头畸形、发育迟缓和面部畸形,伴有或不伴有癫痫发作

TUBGCP2、IVS13AS、AG、-2

讨论 TUBGCP2 基因(c.2025-2A-G, NM_006659.1)内含子 13 中 A 到 G 的转变,该转变是在患有脑回肥大、小头畸形、发育迟缓和畸形的患者中发现的复合杂合状态面相,有或没有癫痫发作(PAMDDFS; Mitani 等人(2019),参见 618737),参见 617817.0003。

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