肌醇多磷酸酯磷酸酶样1;INPPL1

含SH2的肌醇磷酸酶2; SHIP2

HGNC 批准的基因符号:INPPL1

细胞遗传学定位:11q13.4 基因组坐标(GRCh38):11:72,223,563-72,239,147(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

Hejna 等人(1995)克隆了一种新的人类 cDNA,它似乎属于肌醇三磷酸磷酸酶家族。他们将基因命名为肌醇多磷酸磷酸酶like-1(INPPL1)。

Pesesse等人(1997)克隆了INPPL1基因,他们将其称为SHIP2,但他们的克隆在N-和C-末端与Hejna等人(1995)的序列不同。SHIP2 编码 1,258 个氨基酸的蛋白质,预计分子量为 142 kD。Northern 印迹分析检测到人类心脏、骨骼肌和胎盘中 SHIP2 的水平特别高。SHIP2也在原代培养的狗甲状腺细胞中表达,其中在促甲状腺激素(TSH;见188540)-和表皮生长因子(EGF;131530)-刺激细胞。

Schurmans et al.(1999)报道了小鼠Ship2的cDNA序列、基因组结构、启动子分析以及胚胎和成年小鼠中的基因表达。

▼ 测绘

Hejna 等人(1995)通过使用 INPPL1 cDNA 序列的引物进行 PCR 筛选了 NIGMS 人类/啮齿动物体细胞杂交作图板,并将 INPPL1 基因分配给染色体 11。他们使用染色体 11 特异性缺失将定位范围缩小到 11q23控制板。

▼ 基因功能

Habib 等人(1998)制备了针对 SHIP2 的抗体,以检测生长因子和胰岛素(176730)对该蛋白代谢的影响。免疫印迹分析显示,SHIP2在成纤维细胞和非造血肿瘤细胞系中广泛表达,而SHIP蛋白(601582)仅在造血来源的细胞系中发现。SHIP2抗血清沉淀出约145kD的蛋白质,并具有将磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸水解为磷脂酰肌醇3,4-二磷酸的活性。SHIP2 的酪氨酸磷酸化是对 EGF、血小板衍生生长因子(PDGF;PDGF;见190040)、神经生长因子(NGF;162030)、胰岛素样生长因子-1(IGF1;147440),或胰岛素。EGF和PDGF诱导SHIP2短暂的酪氨酸磷酸化,而用NGF、IGF1或胰岛素处理细胞导致SHIP2的酪氨酸磷酸化延长。Habib 等人(1998)得出结论,他们的数据表明 SHIP2 可能在生长因子和胰岛素调节磷脂酰肌醇 3-prime-kinase 信号传导中发挥重要作用。

Yu et al.(2008)利用人上皮细胞系和原代人角膜和表皮角质形成细胞表明,microRNA-184(MIR184; 613146)干扰MIR205(613147)下调SHIP2表达的能力。靶向 MIR205 或 MIR184 异位表达的合成 antagomir 可诱导角质形成细胞中的 SHIP2 表达,同时协调抑制 AKT(参见 164730)信号传导并增加细胞凋亡。对 SHIP2 的 3 素 UTR 的检查揭示了 MIR184 和 MIR205 的重叠结合位点。MIR184 与 MIR205 的共表达逆转了 MIR205 诱导的含有 SHIP2 3-prime UTR 的报告基因的抑制。MIR184 对 SHIP2 表达没有直接影响,但干扰 MIR205 与 SHIP2 3 素 UTR 的结合。

Hasekawa等(2011)发现人SH3YL1(617314)的SYLF结构域与脂质体、酸性磷脂和磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸(PI(3,4,5)P3)结合。SH3YL1 的脂质结合和膜定位需要 SYLF 结构域 N 末端的 α 螺旋,并且 SH3YL1 是背侧皱褶形成所必需的。SH3YL1与SHIP2形成复合物,该复合物是生产PI(3,4)P2所必需的。Hasekawa等(2011)得出结论,SH3YL1-SHIP2复合物通过将PI(3,4,5)P3转化为PI(3,4)P2来促进背皱的形成。

▼ 分子遗传学

视发育不良

在来自 7 个患有视发育不良的家系的受影响个体中(258480),Below et al.(2013)鉴定了 INPPL1 基因突变的纯合性或复合杂合性(参见例如 600829.0001-600829.0004),这些突变在未受影响的父母中以杂合性存在。 DNA 可用。

Huber等人(2013)在来自10个患有视性发育不良的家系的受影响个体中鉴定了INPPL1中12个不同突变的纯合性或复合杂合性(参见例如600829.0005-600829.0009),包括2个无义突变、4个移码突变、2个剪接位点突变和4个突变突变。错义突变。

妊娠 33 周的水肿死产(ISDR R01-170),临床诊断为 Schneckenbecken 发育不良(SHNKND;Hiraoka等人(2007)排除了SLC35D1基因(610804)的突变,Lee等人(2015)则鉴定了INPPL1基因(600829.0004)剪接位点突变的纯合性。269250)。作者认为这代表了 SHNKND 的第二个位点;然而,Fradet 和 Fitzgerald(2017)得出的结论是,需要更多患有 SHNKND 的家庭来确认 INPPL1 在该疾病中的作用。

Fradet 和 Fitzgerald(2017)回顾了在视发育不良患者中发现的 INPPL1 基因变异。在 20 个家族中发现的 25 个突变分布在整个基因中,包括 3 个无义突变、1 个符合读框突变、7 个错义突变、9 个移码突变和 5 个剪接位点突变。大多数突变(17/25)预计会导致终止密码子过早出现,从而导致无效等位基因。7 个错义突变中有 6 个位于催化结构域,可能使 SHIP2 蛋白的磷酸酶功能失活。所有患者均具有纯合或复合杂合状态的突变,杂合父母不受影响,这表明需要禁用 SHIP2 才能实现表型的完全外显。没有发现明确的基因型-表型相关性。文献中报道的最年长的存活患者为24,是复合杂合的移码和位于催化结构域之外的错义突变(Gln251His),这使得作者推测少量的酶活性可能足以改善表型的严重程度。

2 型糖尿病

Kakawa等人(2005)研究了日本人群SHIP2基因中的单核苷酸多态性(SNP)与2型糖尿病(125853)发病机制的关系。他们鉴定出 10 个多态性,其中包括 4 个错义突变。其中,SNP3(L632I)位于5-引发磷酸酶催化区,SNP5(N982S)毗邻C端磷酸酪氨酸结合结构域结合共有基序。SNP3 在对照受试者中的发现频率高于 2 型糖尿病患者,表明这种突变可能可以防止胰岛素抵抗。转染研究表明,在过表达人胰岛素受体(CHO-IR)的中国仓鼠卵巢细胞中,SNP3-SHIP2 的表达对胰岛素诱导的 PI(3,4,5)-三磷酸产生和 AKT2(164731)磷酸化的抑制作用弱于野生型 SHIP2 的表达。 )。Kakawa 等人(2005)得出结论,SHIP2 的多态性至少部分地与 2 型糖尿病有关,可能是通过影响日本人群的代谢和/或促有丝分裂胰岛素信号传导而实现的。

▼ 动物模型

Clement et al.(2001)培育出缺乏Ship2基因的小鼠。Ship2的缺失导致对胰岛素的敏感性增加,其特征是严重的新生儿低血糖、糖异生相关基因的表达失调以及围产期死亡。Ship2 突变杂合的成年小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性增加,这与 GLUT4 葡萄糖转运蛋白(138190)募集增加和骨骼肌糖原合成增加相关。Clement et al.(2001)认为,结果表明SHIP2是体内胰岛素信号传导和胰岛素敏感性的有效负调节因子。作者在勘误表中指出,这些小鼠中删除的 7.3 kb 基因组 DNA 片段,除了 Ship2 基因的 19 至 29 号外显子外,还包括 Phox2a 基因的最后一个外显子(602753);如果删除该外显子,将产生完全无功能的 Phox2a 蛋白。他们表示,尚不清楚在小鼠中观察到的胰岛素敏感性是否是由于 Ship2 或 Phox2a 基因单独失活或同时失活所致。

通过靶向起始 ATG 密码子并删除编码 Inppl1 的前 18 个外显子,Sleeman 等人(2005)生成了 Inppl1 -/- 小鼠,其 Inppl1 mRNA 和蛋白质均无效。这些小鼠能够存活,具有正常的葡萄糖和胰岛素水平以及正常的胰岛素和葡萄糖耐量。然而,当他们接受高脂肪饮食时,他们对体重增加具有很强的抵抗力。Sleeman et al.(2005)认为INPPL1介导肥胖抵抗,但不改变葡萄糖和胰岛素稳态。

▼ 等位基因变异体(9个精选例子):

.0001 视物发育不良

INPPL1、PRO659LEU

一名 8 岁男孩和他 2 岁的妹妹患有视镜发育不良(OPSMD;258480),由西班牙裔和美洲原住民血统的近亲父母所生,Below et al.(2013)鉴定了INPPL1基因外显子17中1976C-T转变的纯合性,导致pro659到leu(P659L)的取代催化区。该突变以杂合性形式存在于未受影响的父母中,并且在作为 NHLBI 外显子组变异服务器测序项目的一部分进行测序的 13,000 多个染色体中未发现。该男孩患有肾磷酸盐消耗和低磷血症,而他受影响的妹妹则没有。

.0002 视物发育不良

INPPL1、SER182TER

一名患有视物发育不良(OPSMD;258480),出生于中东血统的近亲父母,Below et al.(2013)鉴定出INPPL1基因外显子5中545C-A颠换的纯合性,导致ser182到ter(S182X)的取代,预计会消除蛋白质的大部分功能域,包括催化域。未受影响的父母无法获得 DNA;作为 NHLBI 外显子组变异服务器测序项目的一部分,在超过 13,000 个染色体中未发现该突变。

.0003 视物发育不良

INPPL1、1-BP DEL、NT768

一名 19 个月大的欧裔美国儿童,患有视物发育不良(OPSMD;258480),Below et al.(2013)鉴定了INPPL1基因外显子768处核苷酸1-bp缺失的纯合性,导致移码,预计会导致提前终止密码子(Glu258AlafsTer45)。在一名无血缘关系的16个月大的患有视性发育不良的欧裔美国儿童中,在复合杂合性中发现了相同的1-bp缺失,且内含子21(2415+1G-A)存在剪接位点突变;INPPL1的600829.0004)。在这两种情况下,缺失都是母系遗传的,剪接位点突变是父系遗传的;没有从另一位父亲那里得到DNA。作为 NHLBI 外显子组变异服务器测序项目的一部分,在超过 13,000 个染色体中未发现这两种突变。

.0004 视物发育不良

INPPL1、IVS21DS、GA、+1

讨论OPSMD患者复合杂合状态下发现的INPPL1基因剪接位点突变(2415+1G-A);258480),Below 等人(2013),参见 600829.0003。

妊娠 33 周的水肿死产(ISDR R01-170),临床诊断为 Schneckenbecken 发育不良(SHNKND;Hiraoka等人(2007)排除了SLC35D1基因(610804)的突变,Lee等人(2015)鉴定了INPPL1基因中IVS21+1G-A突变的纯合性(269250)。Lee et al.(2015)认为这代表了 SHNKND 的第二个位点;然而,Fradet 和 Fitzgerald(2017)得出的结论是,需要更多患有 SHNKND 的家庭来确认 INPPL1 在该疾病中的作用。

.0005 视轴发育不良

INPPL1、PRO659SER

一名 4 岁索马里男孩患有视发育不良(OPSMD;258480),Huber et al.(2013)鉴定了INPPL1基因外显子17中1975C-T转变的复合杂合性,导致5-磷酸酶结构域中pro659到ser(P659S)的取代,以及5- bp删除(276_280del; 600829.0006)位于外显子 3 中,预计会引起移码(Gln93ProfsTer3),从而导致缺乏富含脯氨酸和 SAM 结构域的截短蛋白质。未受影响的父母各有一种突变的杂合子,而在 200 名种族匹配的对照中未发现这两种突变。

.0006 视物发育不良

INPPL1、5-BP DEL、NT276

讨论在OPSMD患者中发现的复合杂合性INPPL1基因5-bp缺失(276_280del);258480),Huber 等人(2013),参见 600829.0005。

.0007 视轴发育不良

INPPL1、ARG401TRP

一名 19 岁的法国阿尔及利亚男子患有视镜发育不良(OPSMD;258480),Huber et al.(2013)鉴定了INPPL1基因外显子11中1201C-T转换的复合杂合性,导致arg401-to-trp(R401W)取代,以及外显子19中2164T-A颠换,得到phe722-to-ile(F722I; 600829.0008)取代,均在5-磷酸酶结构域中。未受影响的父母各有一种突变的杂合子,而在 200 名种族匹配的对照中未发现这两种突变。该患者的磷和钙代谢评估正常,包括血清和尿肌酐、钙和磷水平正常。

.0008 视物发育不良

INPPL1、PHE722ILE

讨论在视性发育不良(OPSMD)患者中发现复合杂合状态的INPPL1基因中phe722-to-ile(F722I)突变;258480),Huber 等人(2013),参见 600829.0007。

.0009 视物发育不良

INPPL1、28-BP DEL、NT94

3名患有视发育不良(OPSMD;Huber et al.(2013)从两个不相关的近亲巴西家族中鉴定出INPPL1基因外显子1中28-bp缺失(94_121del)的纯合性,预计会引起移码(Glu32MetfsTer77),导致蛋白被截短,缺乏富含脯氨酸和 SAM 结构域。其中1名婴儿死产,1名婴儿在出生后半小时死亡,1名婴儿在出生后5天死亡。

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