DNA 交联修复蛋白 1C；DCLRE1C

ARTEMIS

HGNC 批准的基因符号：DCLRE1C

细胞遗传学定位：10p13 基因组坐标（GRCh38）：10:14,897,359-14,954,432（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

V（D）J重组过程确保了免疫球蛋白编码基因和抗原T细胞受体编码基因的体细胞多样化。该反应由 DNA 双链断裂引发，并由普遍表达的 DNA 修复机制解决。人类结核病严重联合免疫缺陷与细胞放射敏感性增加相关（RS-SCID；602450）的特点是 V（D）J 重组缺陷，导致 B 细胞和 T 细胞成熟提前停滞。RS-SCID位点定位于染色体10的短臂。通过分析染色体10 BAC重叠群、搜索序列数据库和RT-PCR，Moshous等人（2001）分离出编码Artemis的cDNA，Artemis是参与V（D）的蛋白。）J重组/DNA修复。预测的 685 个氨基酸 Artemis 蛋白的分子量为 77.6 kD，与鼠蛋白有 78% 的一致性。蛋白质序列分析表明Artemis属于金属-β-内酰胺酶超家族。Northern 印迹和 RT-PCR 分析检测到 Artemis 的普遍表达。

Li等（2002）通过RT-PCR和5-prime RACE确定Artemis基因的外显子2、2b、2c、3b和5存在选择性剪接，除了主要转录本。荧光显微镜证明了阿耳忒弥斯的核定位。

▼ 基因功能

Ma et al.（2002）报道Artemis与469-kD DNA依赖性蛋白激酶（PRKDC；600899）在没有DNA的情况下。纯化的 Artemis 蛋白单独具有单链特异性 5 引物至 3 引物核酸外切酶活性。复合物形成后，PRKDC 磷酸化 Artemis，Artemis 在 5 素数和 3 素数突出端以及发夹上获得核酸内切活性。Artemis-PRKDS复合物可以打开RAG（见179615）复合物产生的发夹。因此，PRKDC 通过磷酸化和复合物形成来调节 Artemis，以允许酶活性，这对于 V（D）J 重组的发夹打开步骤以及非同源 DNA 末端连接中的 5 素和 3 素突出处理至关重要。

Moshous等人（2003）提出的证据表明Artemis也充当“看护者”基因并参与基因组稳定性。

Lu et al.（2008）报道Artemis:PRKDC复合物的激酶活性可以被顺式发夹DNA末端激活，允许发夹切口，然后通过非同源DNA末端连接进行加工和连接。这些见解使得能够使用 13 种高度纯化的多肽重建 V（D）J 重组的抗原受体多样化的许多方面，从而允许可变域外显子组装。该生化系统产生的重组位点的特征包括体内观察到的所有特征，例如溶核切除、P核苷酸和N核苷酸添加，并且表明大多数（如果不是全部）末端修饰酶已被鉴定。。

为了研究Artemis在类转换重组（CSR）过程中非同源末端连接（NHEJ）中的作用，Du等人（2008）对Artemis缺陷的人类B细胞的开关（S）重组连接进行了表征。他们发现S（mu）-to-S（α）连接可以被扩增，而S（mu）-to-S（γ）连接通常不能被扩增。Du et al.（2008）得出结论，Artemis 功能受损会导致不同 S 区的 CSR 连接解析模式不同，并且 Artemis 与 CSR 期间的主要 NHEJ 通路相关。

Rivera-Munoz 等人（2009）发现，成熟 B 细胞中条件性缺乏 Artemis 的小鼠表现出向某些 Ig 同种型的类别转换减少，并且 CSR 连接处的 DNA 微同源性使用增加。在携带亚形态 Artemis 突变的 RS-SCID 患者的 CSR 连接中也发现 DNA 微同源性使用增加。Rivera-Munoz et al.（2009）得出结论，Artemis参与了CSR过程中产生的DNA断裂子集的修复。

▼ 基因结构

Moshous等（2001）通过基因组序列分析确定Artemis基因包含14个外显子，大小范围为52至1,160 bp。

▼ 测绘

Moshous等（2001）通过BAC contig分析将Artemis基因定位到染色体10p。

▼ 分子遗传学

Moshous等人（2001）在来自11个RS-SCID家族的13名患者中发现了Artemis基因的8种不同突变。

Li等（2002）在21名患有阿萨巴斯卡型严重联合免疫缺陷（SCIDA）的美洲原住民中发现了Artemis基因第8外显子（605988.0009）的始祖突变；602450）。野生型 Artemis 可以补充 SCIDA 成纤维细胞中编码接头的缺陷并减少信号接头的形成。

Noordzij et al.（2003）根据Artemis基因突变鉴定出4例RS-SCID患者。一名患者存在较大的基因组缺失，但其他 3 名患者在 Artemis 蛋白的 SNM1 同源结构域中的保守氨基酸残基中携带简单的错义突变。含有错义突变的细胞与含有大缺失的细胞具有相同的重组表型，表明这些氨基酸残基对于Artemis功能是不可或缺的。Noordzij 等人（2003）进行的研究表明，骨髓中前 B 细胞受体检查点处的 B 细胞分化完全停滞。这次逮捕的完整性说明了阿尔忒弥斯在淋巴分化这一阶段的重要性。

Moshous等人（2003）在2个部分SCID家族的4名患者中发现了Artemis基因第14号外显子（605988.0010；605988.0010；605988.0011）。这两种突变都保留了蛋白质的金属-β-内酰胺酶催化结构域，从而导致了残留功能。其中两名患者患上了 B 细胞淋巴瘤，作者认为 Artemis 还具有“看护”基因的功能，负责基因组的稳定性。

在一名 Omenn 综合征患者（603554）中，Ege 等人（2005）鉴定出亚型 Artemis 突变的复合杂合性（605998.0012；605998.0012；605988.0013）。患者的 T 细胞表达具有寡克隆库的 α/β 受体，但 V（D）J 重组编码关节正常。Artemis基因的测序揭示了Artemis基因编码的非同源末端连接（NHEJ）因子的复合杂合性，解释了患者原代真皮成纤维细胞放射敏感性增强的原因。母本等位基因含有活性中心无效突变，而起始密码子突变的父本等位基因的表达部分恢复了V（D）J重组和Artemis体内外功能。

大约 60% 的 DCLRE1C 和 IGHM（147020）基因缺陷涉及总缺失，而 BTK（300300）基因缺陷的比例约为 6%。Van Zelm et al.（2008）比较了涉及 DCLRE1C、IGHM 和 BTK 的总删除断点，以确定这些总删除频率差异背后的机制。他们的分析表明，总缺失涉及转座元件或大同源区域，而不是重组基序。Van Zelm et al.（2008）假设基因的转座元件含量与其粗缺失频率有关。

▼ 动物模型

Rooney et al.（2002）报道，Artemis缺陷小鼠具有与Prkdc缺陷小鼠相似的总体表型，包括与V（D）J编码发夹末端的打开和连接缺陷以及细胞电离增加相关的严重联合免疫缺陷辐射敏感性。虽然这些发现支持 Artemis 在非同源 DNA 末端连接功能子集中与 PRKDC 一起发挥作用的观点，但 Artemis 和 Prkdc 缺陷表型之间存在差异，最显着的是 Prkdc 缺陷中 V（D）J 信号序列连接的保真度降低，但不是 Artemis 缺陷的成纤维细胞，建议 PRKDC 具有其他功能。Artemis 缺陷导致成纤维细胞染色体不稳定，这表明 Artemis 具有基因组看护者的功能。

Li等人（2005）生成了缺乏Artemis的小鼠，并证实了Rooney等人（2002）的发现。Artemis 缺陷小鼠的造血干细胞移植导致了不一致的重建，优先选择 T 细胞区室，类似于 SCIDA 儿童的观察结果。

Jacobs等人（2011）观察到，与失活的Artemis突变相比，携带仿人类突变（605988.0010）的亚型Artemis等位基因的小鼠染色体内和染色体间V（D）J连接事件增加。具有亚等位Artemis等位基因且p53失活的小鼠（TP53; 191170）易患一系列 B 和 T 淋巴恶性肿瘤，与 Artemis 无效突变所观察到的情况不同。亚效型小鼠的肿瘤与克隆染色体易位相关，涉及由于 Rag 产生的 DNA 断裂失修而导致的基因座重排。Jacobs等人（2011）得出结论，Artemis亚等位基因导致独特的分子缺陷、肿瘤谱和致癌染色体重排。

▼ 等位基因变异体（15个选例）：

.0001 严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感

DCLRE1C、ARG74TER

3例无血缘关系且对电离辐射敏感的严重联合免疫缺陷患者（RS-SCID；Moshous et al.（2001）在 Artemis 基因的 279 位核苷酸处发现了 C 到 T 的转变，导致 arg74 到 ter（R74X）的取代。患者P2为R74X纯合子，而患者P1和P4为R74X复合杂合子，分别具有外显子1至4的基因组缺失（605988.0002）和外显子10剪接供体位点突变（605988.0005）。

.0002 严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感

DCLRE1C、EX1-4DEL

4例无血缘关系且对电离辐射敏感的严重联合免疫缺陷患者（RS-SCID；602450），Moshous et al.（2001）鉴定出Artemis基因的外显子1至4被删除，导致Artemis转录物完全缺失。患者 P6、P15 和 P40 为突变纯合子，而患者 P1 为外显子 1 至 4 缺失和 arg74 至 ter 取代（R74X；R74X；605988.0001）。

.0003 严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感

DCLRE1C、EX5-6DEL

患有严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感的患者（P3）（RS-SCID；Moshous et al.（2001）鉴定出Artemis基因第5至6号外显子的缺失，导致第4至7号外显子的框外剪接以及lys96处的移码（602450）。该患者为该突变和外显子11剪接供体位点突变（605988.0004）的复合杂合子。

.0004 严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感

DCLRE1C、IVS11DS、GC、+1

患有严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感的患者（P3）（RS-SCID；Moshous et al.（2001）在Artemis基因11号内含子的供体共有序列的第一个核苷酸中发现了一个剪接突变（G到C），导致10到12号外显子出现框外剪接以及 thr300 的移码。该患者为该突变的复合杂合子，且外显子 5 至 6 缺失（605988.0003）。

.0005 严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感

DCLRE1C、IVS10DS、GA、+1

患有严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感的患者（P4）（RS-SCID；602450），Moshous et al.（2001）在Artemis基因内含子10的供体共有序列的第一个核苷酸中鉴定出剪接突变（G到A），导致外显子9到12的框内剪接，并可能导致导致蛋白质缺乏 ala261 至 glu317。该患者为该突变和 arg74-to-ter 取代（R74X；R74X；605988.0001）。

.0006 严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感

DCLRE1C、IVS5DS、GT、+1

2个家系4例（P5、P11、P12、P38）对电离辐射敏感的严重联合免疫缺陷患者（RS-SCID；Moshous et al.（2001）在Artemis基因的内含子5的供体共有序列的第一个核苷酸中鉴定出剪接突变（G到T），导致外显子4到6出现框外剪接（602450）以及 lys96 处的移码。患者的这种突变是纯合的。

.0007 严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感

DCLRE1C，1-BP DEL，818G

患有严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感的患者（P16）（RS-SCID；Moshous et al.（2001）在Artemis基因第9外显子第818位核苷酸处发现了1个bp的缺失（G），导致密码子ala254后出现移码（G）（602450）。该患者的突变是纯合的。

.0008 严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感

DCLRE1C、EX5-8DEL

患有严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感的患者（P47）（RS-SCID；Moshous 等人（2001）发现 Artemis 基因第 5 至 8 外显子的缺失，导致第 4 至 9 外显子的框内剪接，并可能产生缺少 lys96 至 gln219 的蛋白质。该患者的突变是纯合的。

.0009 严重联合免疫缺陷，ATHABASCAN 型

DCLRE1C、TYR192TER

Li et al.（2002）在 18 名纳瓦霍人中的 17 名和 3 名阿帕奇人中的 3 名阿萨巴斯卡型严重联合免疫缺陷（SCIDA）患者中发现了 DCLRE1C 基因外显子 8 的纯合性 C 到 A 颠换；602450）。该突变在 tyr192（Y192X）处截短了 Artemis 蛋白，并在该基因的外显子 8 中创建了一个 NspI 限制性酶切位点，从而可以通过简单的检测来确认患者和携带者的突变和杂合状态。Li等人（2002）估计，2.1%的纳瓦霍人和阿帕奇人（讲阿萨巴斯卡语）美洲原住民携带Y192X突变。

.0010 部分严重联合免疫缺陷

DCLRE1C，7-BP DEL，NT1384

3 名同胞患有部分严重联合免疫缺陷（SCID；Moshous et al.（2003）鉴定出 Artemis 基因中 2 个突变的复合杂合性：第 14 号外显子中的 7-bp 缺失（核苷酸 1384-1390），导致移码asp451（D451）和下游10个氨基酸的提前终止密码子，以及无效突变（605988.0002）。外显子 14 中的 7-bp 缺失保留了该蛋白的金属-β-内酰胺酶催化区域，功能表达研究表明该突变蛋白保留了残余活性。所有患者的多克隆T细胞和B细胞水平均下降，表明发生了低水平的V（D）J重组。

.0011 部分严重联合免疫缺陷

DCLRE1C，17-BP DEL

部分严重联合免疫缺陷（SCID；602450），Moshous et al.（2003）在Artemis基因的外显子14中发现了一个纯合的17-bp缺失，导致下游15个氨基酸提前终止密码子。该缺失保留了蛋白质的金属-β-内酰胺酶催化区域，从而预测了剩余的功能活性。

.0012 预兆综合症

DCLRE1C、MET1THR

在一名患有 Omenn 综合征的 5 个月大男婴中（603554），Ege 等人（2005）鉴定出 Artemis 基因突变的复合杂合性：遗传自其父亲，T 到 C 的转变，导致met1 -to-thr 替换（M1T），以及 C-to-G 颠换，导致 his35-to-asp 替换（H35D；605988.0013），遗传自他的母亲。母本 H35D 等位基因在蛋白质活性中心内含有无效突变，而具有起始密码子突变的父本 M1T 等位基因的表达部分恢复了 V（D）J 重组和 Artemis 体内和体外功能。健康的非近亲结婚父母有 2 个大儿子，均死于与 Omenn 综合征相符的表现。大儿子患红皮炎，11个月大时因非典型肺炎去世。第二个儿子5岁时因曲霉菌病去世（见614079）。他患有血小板减少症和自身免疫性溶血性贫血，这被认为是埃文斯综合征的代表。已故的二哥具有与先证者相同的复合杂合突变。

.0013 预兆综合症

DCLRE1C、HIS35ASP

Ege等人（2005）在Omenn综合征患者（603554）复合杂合状态下发现的DCLRE1C基因his35-to-asp（H35D）突变的讨论，参见605988.0012。

.0014 严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感

DCLRE1C、THR65ILE

来自 5 个无关近亲土耳其家庭的 10 名对电离辐射敏感的严重联合免疫缺陷患者（RS-SCID；602450），Volk et al.（2015）在DCLRE1C基因中鉴定出纯合的c.194C-T转换（c.194C-T, NM_001033855.1），导致thr65-to-ile（T65I）取代。该突变是在第一个家族中通过全外显子组测序发现并通过桑格测序证实的，根据dbSNP（build 138）和ExAC数据库进行筛选，并与所有家族中的疾病分离。对 2 名纯合患者的成纤维细胞进行的蛋白质印迹分析显示，与对照相比，ARTEMIS 表达严重降低。来自其中 1 个家族不同分支的另外两名患者为 T65I 复合杂合子和 1-bp 插入（c.1669_1670insA；605988.0015）位于DCLRE1C基因的外显子14中，导致移码和提前终止（Thr577AsnfsTer21）。一些患者最初被诊断为抗体缺陷，但随后发现 T 细胞亚群异常和 T 细胞增殖反应有缺陷。野生型DCLRE1C可以恢复患者细胞中缺陷的V（D）J重组。

.0015 严重联合免疫缺陷且对电离辐射敏感

DCLRE1C，1-BP INS，1669A

讨论 DCLRE1C 基因外显子 14 中 1-bp 插入（c.1669_1670insA, NM_001033855.1）导致移码和提前终止（Thr577AsnfsTer21），该现象在 2 名患有严重联合免疫缺陷的同胞中发现，处于复合杂合状态对电离辐射敏感（RS-SCID；Volk 等人（2015 年），参见 602450），参见 605988.0014。