Teneurin 跨膜蛋白 1;TENM1
ODZ,果蝇,同源物,1;ODZ1
腱蛋白M1;TNM1
TENEURIN 1
HGNC 批准的基因符号:TENM1
细胞遗传学定位:Xq25 基因组坐标(GRCh38):X:124,375,903-125,204,312(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
Minet et al.(1999)克隆了鸡teneurin-1,并通过数据库分析鉴定了人类同源物。预测的全长人类蛋白质包含 2,705 个氨基酸。它具有一个包含 3 个 EF-hand 基序和 2 个富含脯氨酸重复序列的 N 端胞内结构域、一个跨膜结构域和一个包含 8 个 EGF(131530)样重复、一个 EF-hand 基序和多个重复序列的 C 端胞外结构域。 YD 重复。对几种人体组织的 Northern 印迹分析仅在胎儿大脑中检测到 9.5 kb 的转录本。在发育中的鸡中,表达集中在视网膜、视顶盖和背侧间脑的特定核中。
▼ 基因结构
Minet et al.(1999)确定TENM1基因至少含有31个外显子。Ben-Zur et al.(2000)指出ODZ1基因跨度超过700 kb。
▼ 测绘
通过基因组序列分析,Ben-Zur 和 Wides(1999)将 ODZ1 基因(他们称之为 ODZ3)对应到染色体 Xq25。
▼ 基因功能
Minet et al.(1999)发现,涂有鸡 teneurin-1 的 YD 重复区域的培养基质支持背根神经节外植体的神经元生长。该蛋白的其他部分不支持生长,并且神经元和 YD 重复序列之间的相互作用被肝素抑制。
Nunes et al.(2005)发现,在培养的鸡成纤维细胞中,内源性鸡teneurin-1的胞内结构域通过蛋白水解从细胞膜上释放并积累在细胞核中。在小鼠胚胎 cDNA 的酵母 2 杂交实验中,teneurin-1 胞内结构域与 Cap(SORBS1; 605264),一种包含 SH3 结构域的转换因子蛋白。这种相互作用导致 teneurin-1 胞内结构域募集至细胞膜(Cap 富集),并将 Cap 易位至细胞核。teneurin-1 胞内结构域还与甲基 CpG 结合蛋白 Mbd1(156535)相互作用,并与 Mbd1 共定位于与核基质相关的病灶中。
Hong等人(2012)利用果蝇遗传筛选,鉴定出2个进化上保守的、含有EGF重复序列的teneurin蛋白跨膜,Ten-m和Ten-a,作为投射神经元树突和嗅觉受体神经元轴突之间的突触伴侣匹配分子。Ten-m 和 Ten-a 在选定的投射神经元-嗅觉受体神经元匹配对中高度表达。Teneurin 功能的丧失和获得会导致特定的嗅觉受体神经元和投射神经元的错配。最后,tenurins 在体外促进同质相互作用,非伴侣投射神经元和嗅觉受体神经元中的 Ten-m 共表达在体内促进它们的异位连接。Hong等人(2012)提出,teneurins通过果蝇中的同质吸引来指导突触伙伴之间的匹配特异性。
Mosca et al.(2012)表明,果蝇中的 2 个 ten-m 和 Ten-a 是神经肌肉突触组织和目标选择所必需的。Ten-a 是突触前的,而 Ten-m 主要是突触后的;神经元 Ten-a 和肌肉 Ten-m 在体内形成复合体。突触前或突触后的 tenurin 扰动会导致严重的突触损失,并损害跨突触组织和细胞自主的许多方面。这些包括活性区并置、释放位点、膜和囊泡组织以及突触传递的缺陷。此外,突触前微管和突触后血影蛋白细胞骨架被严重破坏,这表明teneurins组织细胞骨架的机制,进而影响突触发育的其他方面。Mosca 等人(2012)证明了 Ten-m 与 α-血影蛋白(182810)有物理相互作用。teneurin和neuroligin的遗传分析(见600568)表明它们具有不同的作用,可以协同促进突触组装。最后,在内源水平升高时,Ten-m 调节特定运动神经元和肌肉之间的目标选择。Mosca et al.(2012)得出的结论是,他们的研究确定了 tenurins 是参与一般突触组织的关键双向跨突触信号,并证明诸如此类的蛋白质也可以调节靶点选择。
Boucard等人(2014)利用亲和层析和质谱鉴定大鼠脑蛋白,发现固定化的大鼠latrophilin-1(LPHN1或ADGRL1;616416)结合所有 4 个 tenurin,包括 Tenm1。利用Tenm2(610119)和Tenm4(610084)进行进一步研究,他们发现tenurins主要结合Lphn1的凝集素结构域。在凝集素结构域附近含有共有序列 KVEQK 的 Lphn1 同工型显示出比不含该序列的 Lphn1 同工型更低的 teneurin 结合亲和力。表达大鼠Lphn1、Lphn2(ADGRL2;607018),或Lphn3(ADGRL3;616417)没有聚合。同样,表达 Tenm2 或 Tenm4 的细胞也不会聚集。然而,将表达懒虫蛋白的细胞与表达细纤维蛋白的细胞混合会产生表明细胞间粘附的大细胞聚集体。teneurin-latrophilin 相互作用的发生与钙无关。Boucard et al.(2014)得出结论,teneurins 和 latrophilins 形成经典的异嗜性细胞粘附对,并且 latrophilins 中的选择性剪接调节相互作用。
▼ 分子遗传学
关联待确认
Alkelai 等人(2016)在患有先天性嗅觉缺失症的双胞胎兄弟和一个姐妹(301700)中发现了 TENM1 基因中的 c.4829C-T 转变,导致 pro1610 到 leu (P1610L)在高度保守的残基处进行取代。对大家庭的桑格测序显示,未受影响的母亲和外祖母是该变异的携带者。受影响的女性和她的 X 失活比率分别为 28:72 和 63:37。在大约 67,600 个对照样本中未发现该变体。Alkelai et al.(2016)指出,需要进一步的研究来证实TENM1在先天性嗅觉丧失中的作用。
▼ 动物模型
Alkelai et al.(2016)使用CRISPR-Cas9生成了Tenm1破坏的小鼠模型。Tenm1 缺失和 Tenm1 敲入小鼠在出生时表现正常,并且在早期和成年发育过程中没有显示出可见的表型。出生后第 13 天进行的归巢测试并未显示 Tenm1 缺失小鼠和 Tenm1 敲入小鼠之间存在任何差异;然而,在埋藏食物测试中,与野生型小鼠相比,基因敲除和敲入小鼠定位埋藏颗粒所需的时间明显更长。当针对令人厌恶的气味剂 2-甲基丁酸进行测试时,基因敲除和基因敲入小鼠均表现出气味辨别能力受损。