tRNA 剪接核酸内切酶,子单元 54;TSEN54

tRNA 剪接核酸内切酶 54,酿酒酵母,同源物
SEN54,酵母,同源物;SEN54

HGNC 批准的基因符号:TSEN54

细胞遗传学定位:17q25.1 基因组坐标(GRCh38):17:75,516,528-75,524,735(来自 NCBI)

▼ 说明

tRNA 剪接是细胞生长和分裂所需的基本过程。SEN54是tRNA剪接核酸内切酶的子单元,它催化内含子的去除,这是tRNA剪接的第一步(Paushkin et al., 2004)。

▼ 克隆与表达

Paushkin等人(2004)通过以酵母Sen54为探针检索序列数据库,鉴定出了SEN54。SEN54 含有 526 个氨基酸,计算分子量为 58 kD。人和酵母 SEN54 之间的氨基酸保守性仅限于 N 端和 C 端区域。

▼ 基因功能

Paushkin et al.(2004)鉴定并表征了人类 tRNA 剪接核酸内切酶。该酶由酵母 tRNA 核酸内切酶子单元的同源物 SEN2(608753)、SEN34(608754)、SEN15(608756)和 SEN54 组成。此外,SEN2 的选择性剪接变体是具有独特 RNA 核酸内切酶活性的复合物的一部分。Paushkin et al.(2004)发现这两种人类核酸内切酶复合物都与CLP1(608757)(一种前mRNA 3-prime末端加工因子)相关。小干扰 RNA 介导的 SEN2 缺失导致前 tRNA 和前 mRNA 的成熟缺陷。这些发现证明了前 tRNA 剪接和前 mRNA 3-引物末端形成之间的联系,表明核酸内切酶子单元在多个 RNA 加工事件中发挥作用。

Budde et al.(2008)表明,在妊娠中期,TSEN54 在脑桥、小脑齿状核和橄榄核的神经元中高度表达,这是这些结构形态发育的决定时期。其他大脑区域显示出低染色或无染色。

▼ 测绘

Budde等(2008)通过连锁分析,在染色体17q25.1上发现了TSEN54基因,其间隔为3.4-cM。

▼ 分子遗传学

42 例 2 型脑桥小脑发育不全患者(PCH2A;Budde et al.(277470),Budde et al.(2008)鉴定了TSEN54基因中ala307到ser突变的纯合性(A307S;608755.0001)。Budde等(2008)也在3例脑桥小脑发育不全4型(PCH4;PCH4;225753);其中 1 例患者的 1 个 TSEN54 等位基因除了 A307S 突变(S93P/A307S;608755.0002),在另外2名患者中,发现了A307S的复合杂合性和不同的无义突变。

Cassandrini 等人(2010)在来自 6 个无关意大利家族的 7 名 PCH2A 受影响个体中发现了纯合 A307S 突变。另外两名患者具有 A307S 杂合突变:一名患者具有 PCH2A 表型,但未检测到第二个突变;另一名患者具有更严重的表型(PCH4),为 A307S 和截短突变的复合杂合子(608755.0005)。因此,A307S占18个突变等位基因中的16个(89%),单倍型分析表明存在创始人效应。

Namavar等(2011)在169名不同形式的脑桥小脑发育不全患者中,鉴定出88名(52.1%)患者的TSEN54基因中常见的A307S突变具有纯合性。所有纯合突变携带者均具有与PCH2A一致的表型。

▼ 基因型/表型相关性

Namavar et al.(2011)发现常见TSEN54错义突变A307S纯合的患者具有与PCH2一致的表型,而A307S复合杂合子和不同TSEN54突变的患者具有与PCH4一致的更严重的表型。未进行 TSEN54 变体的功能研究。

脑桥小脑发育不全5型(PCH5;Patel 等人(2006)报道的(610204),Namavar 等人(2011)鉴定了 TSEN54 基因中的复合杂合突变:1 个等位基因携带在较轻表型 PCH2A 患者中常见的 A307S 突变,另一个等位基因携带推定的剪接位点突变(608755.0006)。没有进行变体的功能研究。Namavar et al.(2011)注意到与PCH4的表型相似性,这是由A307S的复合杂合性和不同的致病性TSEN54突变引起的。研究结果表明,双等位基因 TSEN54 突变可导致 PCH 的一系列临床表现。

▼ 等位基因变异体(6个精选例子):

.0001 脑桥小脑发育不全,2A 型

桥脑小脑发育不全,4 型,包括

桥脑小脑发育不全,5型,包括(1名患者)

TSEN54、ALA307SER

42 例 2 型脑桥小脑发育不全患者(PCH2A;277470),Budde et al.(2008)鉴定了TSEN54基因中919G-T颠换的纯合性,导致ala307到ser(A307S)的取代。这种突变可能是由于 Budde 等人(2008)估计至少发生在 11 到 16 代之前的单一创始人事件所致。该蛋白质区域在哺乳动物和鸡中是保守的,但在低等生物中并不高度保守。对 451 个荷兰人和 279 个德国对照 DNA 样本的分析没有发现纯合基因型,只有 5 个荷兰人和 1 个德国人杂合基因型。此外,Budde等人(2008)对来自福伦丹的136名健康无亲属关系个体进行了筛查;没有鉴定出纯合个体,仅鉴定出 2 名杂合个体。因此,将 Volendam 受试者计算为单个数据点时,PCH2 受试者中 919G-T 变体的等位基因频率为 0.884,而对照人群中的等位基因频率为 0.004。这些数据强烈表明 TSEN54 位点是导致大多数 PCH2 病例的原因。

Budde et al.(2008)也在3名脑桥小脑发育不全4型(PCH4;PCH4;225753),在3个等位基因上分离(其中2个具有复合杂合性;参见 608755.0003, 608755.0004),以及一次在具有另一个错义取代的复杂突变中(608755.0002)。

Cassandrini 等人(2010)在来自 6 个无关意大利家族的 7 名 PCH2A 受影响个体中发现了纯合 A307S 突变。另外两名患者具有 A307S 杂合突变:一名患者具有 PCH2A 表型,但未检测到第二个突变;另一名患者具有更严重的表型(PCH4),为 A307S 和截短突变的复合杂合子(608755.0005)。因此,A307S占18个突变等位基因中的16个(89%),单倍型分析表明存在创始人效应。

脑桥小脑发育不全5型(PCH5;610204),Namavar et al.(2011)鉴定了常见的A307S突变和剪接位点突变(608755.0006)的复合杂合性。

.0002 脑桥小脑发育不全,4 型

TSEN54、ALA307SER/SER93PRO

患有严重婴儿脑桥小脑发育不全4型(PCH4;Budde et al.(225753),Budde et al.(2008)在一个TSEN54等位基因上发现除了919G-T突变(A307S;608755.0001),另一个是单独的 919G-T 突变。227T-C突变导致密码子93(S93P)处的脯氨酸取代丝氨酸。虽然 ser93 不是高度保守的,但该残基位于反平行 β 折叠中,并且该位置的脯氨酸可能会妨碍正确折叠。

.0003 脑桥小脑发育不全,4 型

TSEN54、GLN246TER

一名患有婴儿致死性脑桥小脑发育不全4型(PCH4;225753),之前由 Barth 等人(2007)报道,Budde 等人(2008)鉴定了 TSEN54(608755.0001)中 ​​A307S 突变的复合杂合性以及核苷酸 736 处的 C 到 T 转变,导致谷氨酰胺-密码子246(Q246X)处终止替换。

.0004 脑桥小脑发育不全,4 型

TSEN54、GLN343TER

一名患有婴儿致死性脑桥小脑发育不全4型(PCH4;225753),Budde et al.(2008)鉴定了 TSEN54 中 A307S 取代(608755.0001)的复合杂合性以及核苷酸 1027 处的 C 到 T 转换,导致密码子 343(Q343X)处谷氨酰胺到终止密码子的取代。

.0005 脑桥小脑发育不全,4 型

TSEN54、14-BP DEL、NT1170

Cassandrini et al.(2010)在一名患有致命PCH4(225753)的意大利女婴中鉴定出TSEN54基因中2个突变的复合杂合性:14-bp缺失(1170_1183del),导致移码和提前终止,而常见的A307S突变(608755.0001)。她出生时患有肌张力亢进、先天性挛缩和癫痫发作,并于 1 个月大时死亡。脑部MRI显示明显的小脑萎缩,半球和蚓部有特殊的空洞,脑干严重发育不全。神经病理学检查显示小脑皮质体积缩小,浦肯野细胞丢失,脑桥腹侧核丢失。然而,四层皮层有规则的模式。下橄榄核内可见胎儿图案。

.0006 脑桥小脑发育不全,5型(1名患者)

TSEN54、IVS5、TC、+2

脑桥小脑发育不全5型(PCH5;610204),Patel et al.(2006)之前报道,Namavar et al.(2011)鉴定了TSEN54基因中的复合杂合突变:内含子5(c.468+2T-C)中的T-to-C转变,预测会改变剪接位点并导致外显子5的跳跃,以及常见的错义突变A307S(608755.0001)。在 176 个对照染色体中未发现剪接位点变异。没有进行变体的功能研究。

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