蛋白质精氨酸甲基转移酶 7;PRMT7
KIAA1933
HGNC 批准的基因符号:PRMT7
细胞遗传学定位:16q22.1 基因组坐标(GRCh38):16:68,311,019-68,360,870(来自 NCBI)
▼ 说明
精氨酸甲基化是一种明显不可逆的蛋白质修饰,由精氨酸甲基转移酶(如PMT7)催化,使用S-腺苷甲硫氨酸(AdoMet)作为甲基供体。精氨酸甲基化与信号转导、RNA 转运和 RNA 剪接有关(Miranda et al., 2004)。
▼ 克隆与表达
Nagase 等人(2001)通过对从大小分级的胎脑 cDNA 文库中获得的克隆进行测序,克隆了 PRMT7,并将其命名为 KIAA1933。cDNA 的 5-prime UTR 包含 3 个 SINE。RT-PCR ELISA 检测到成人脑和肺中中等表达。在大多数其他成人和胎儿组织以及所检查的特定大脑区域中表达较弱。
通过在数据库中搜索与PRMT相似的序列,Miranda et al.(2004)鉴定出了PRMT7。推导的 692 个氨基酸的蛋白质具有 2 个甲基转移酶结构域,每个结构域都包含一个推定的 AdoMet 结合基序。N端甲基转移酶结构域与PRMT5(604045)的催化核心最相似,C端结构域与PRMT1(602950)最相似。数据库分析显示PRMT7同源物存在于多种动物和植物物种中,但在酵母或原核生物中没有。
Lee et al.(2005)通过数据库分析鉴定出3个PRMT7剪接变异体。用最长变体转染 COS 细胞导致表位标记的 PRMT7 定位到细胞核和细胞质。
▼ 基因功能
Miranda et al.(2004)发现重组PRMT7甲基化了含有纤维蛋白甲基转移酶靶序列的合成肽(FBL;134795),但它不能甲基化原纤维蛋白或其他常见 PRMT 底物的较大甘氨酸/富含精氨酸(GAR)片段。交联实验表明PRMT7的N端甲基转移酶结构域与AdoMet相互作用,但C端结构域却没有。
Lee et al.(2005)发现重组PRMT7和从转染的HeLa细胞中免疫纯化的PRMT7甲基化组蛋白H2A(见601772)、组蛋白H4(见602822)、MBP(159430)、纤维蛋白的GAR片段、剪接体蛋白SMB(182282) ,和一个分离的GRG三肽。PRMT7 主要产生单甲基精氨酸和对称二甲基精氨酸修饰,表明 PRMT7 是 II 型 PRMT。
▼ 测绘
Miranda等(2004)通过基因组序列分析,将PRMT7基因定位到染色体16q22.1。
▼ 分子遗传学
来自3个不相关家庭的6名女性患有身材矮小、短指、智力发育障碍和癫痫发作(SBIDDS;617157),Akawi et al.(2015)鉴定出PRMT7基因的复合杂合突变(610087.0001-610087.0005)。通过外显子组测序发现的突变与家族中的疾病分开。这些患者是一项大型研究的一部分,该研究对 4,125 个患有各种严重发育障碍的家庭进行了外显子组分析。预计突变会导致功能丧失,但并未进行变异的功能研究和患者细胞的研究。
Kernohan et al.(2017)在一名阿富汗裔近亲父母所生的患有 SBIDDS 的男孩中发现了一个包含 PRMT7 基因转录起始位点(610087.0006)的 15,309 bp 纯合缺失。该突变是通过全外显子组测序发现的,与家族中的疾病分离。对患者来源的细胞进行的蛋白质印迹分析显示,PRMT7 蛋白和转录物完全缺失,这与功能丧失一致。对患者细胞的分析显示,靶蛋白的精氨酸甲基化降低,包括某些核心组蛋白,例如 H2B(参见 609904)和 H4。患者细胞还表现出 Wnt 信号通路内基因的异常表达。与对照相比,亲本细胞表现出甲基化水平降低,与单倍体不足一致。
Birnbaum et al.(2019)在2名患有SBIDDS的同胞中发现了PRMT7基因的纯合移码突变(610087.0007)。该突变是通过全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。没有进行功能研究。
▼ 动物模型
Akawi et al.(2015)发现Prm7缺失小鼠的生存能力下降(P14天存活率为45%)。幸存的小鼠表现出脂肪量增加、长度减少、四肢骨异常,包括第五跖骨缩短,以及骨矿物质密度和含量降低。其中一些变化在女性中更为显着。
▼ 等位基因变异体(7个精选示例):
.0001 身材矮小、短指、智力发育受损和癫痫发作
PRMT7,1276-1G-A
2 姐妹(家庭 1)患有身材矮小、短指、智力发育障碍和癫痫发作(SBIDDS;617157),Akawi et al.(2015)鉴定了 PRMT7 基因中的复合杂合突变:c.1276-1G-A 转换(c.1276-1G-A, NM_019023.2),预计会导致剪接位点缺陷以及功能丧失和c.1480T-C转变,导致trp494-to-arg(W494R; 610087.0002)替代。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究。
.0002 身材矮小、短指、智力发育受损和癫痫发作
PRMT7、TRP494ARG
讨论 PRMT7 基因中的 c.1480T-C 转变(c.1480T-C, NM_019023.2),导致 trp494-to-arg(W494R) 取代,在 2 个姐妹的复合杂合状态中发现身材矮小、短指、智力发育障碍和癫痫发作(SBIDDS;617157),Akawi 等人(2015),参见 610087.0001。
.0003 身材矮小、短指、智力发育受损和癫痫发作
PRMT7、ARG32THR
来自2个无血缘关系的家庭(家庭2和家庭3)的4名女性患有身材矮小、短指、智力发育障碍和癫痫发作(SBIDDS;617157),Akawi et al.(2015)鉴定出PRMT7基因中的复合杂合突变。所有患者在第一个编码外显子的最后一个碱基处均携带c.95G-C颠换(c.95G-C, NM_019023.2),这可能导致剪接位点缺陷或arg32到thr(R32T) 1 个等位基因上的替换。家族2的患者携带c.1159A-G转变,导致arg387-to-gly(R387G;610087.0004)在另一个等位基因上,来自家族3的3个姐妹携带c.1056-1G-T颠换(610087.0005),预计会导致剪接位点缺陷和另一个等位基因的功能丧失。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究。
.0004 身材矮小、短指、智力发育受损和癫痫发作
PRMT7、ARG387GLY
讨论PRMT7基因中的c.1159A-G转换(c.1159A-G, NM_019023.2),导致arg387到gly(R387G)的取代,这种取代在患有短症的女性中以复合杂合状态发现身材矮小、短指、智力发育障碍和癫痫发作(SBIDDS;617157),Akawi 等人(2015),参见 610087.0003。
.0005 身材矮小、短指、智力发育受损和癫痫发作
PRMT7,1056-1G-T
讨论 PRMT7 基因中的 c.1056-1G-T 颠换(c.1056-1G-T, NM_019023.2),预计会导致剪接位点缺陷和功能丧失,在复合杂合状态下发现3 姐妹患有身材矮小、短指、智力发育障碍和癫痫发作(SBIDDS;617157),Akawi 等人(2015),参见 610087.0003。
.0006 身材矮小、短指、智力发育受损和癫痫发作
PRMT7,15,309-BP DEL
一名阿富汗裔近亲父母所生男孩,身材矮小、短指、智力发育受损、癫痫发作(SBIDDS;617157),Kernohan et al.(2017)鉴定出包含 PRMT7 基因转录起始位点的纯合 15,309 bp 缺失(chr16.68,345,747-68,361,056, GRCh37)。该突变是通过全外显子组测序发现的,并根据 1000 个基因组计划和外显子组测序计划数据库以及 2,000 个内部对照外显子组进行筛选。PCR 分析证实了该突变与该疾病在家族中的分离。对患者来源的细胞进行的蛋白质印迹分析显示,PRMT7 蛋白和转录物完全缺失,这与功能丧失一致。对患者细胞的分析显示,靶蛋白的精氨酸甲基化降低,包括某些核心组蛋白,例如 H2B 和 H4。患者细胞还表现出 Wnt 信号通路内基因的异常表达。与对照相比,亲本细胞表现出甲基化水平降低,与单倍体不足一致。
.0007 身材矮小、短指、智力发育受损和癫痫发作
PRMT7,2-BP DEL,1074AG
2 名同胞患有身材矮小、短指、智力发育障碍和癫痫发作(SBIDDS;617157),Birnbaum et al.(2019)在PRMT7基因中发现了一个纯合的2-bp缺失(c.1074_1075delAG, NM_001290018.1),预测了移码和提前终止密码子(Arg358fsTer9)。该突变经全外显子组测序鉴定并经桑格测序证实,在父母中以杂合状态存在。预计该突变会消除该蛋白质的 C 端结构域,表明其功能丧失。未进行功能研究。