β-1,4-葡萄糖醛酸转移酶1；B4GAT1
β-1,3-N-乙酰葡萄糖胺基转移酶 1；B3GNT1
i-β-1,3-N-乙酰葡萄糖胺基转移酶；iGNT
HGNC 批准的基因符号：B4GAT1
细胞遗传学定位：11q13.2 基因组坐标（GRCh38）：11:66,345,374-66,347,629（来自 NCBI）
▼ 说明
B3GNT1基因编码参与靶蛋白糖基化的II型跨膜蛋白（Buysse等人总结，2013）。
▼ 克隆与表达
Sasaki等（1997）通过表达克隆策略分离出了编码i-β-1,3-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶的cDNA。序列分析预测，415个氨基酸的II型跨膜蛋白具有短的N端胞质序列、28个残基的跨膜结构域、茎区、大的催化结构域和2个潜在的N-糖基化位点。Northern 印迹分析检测到 2.2 kb 转录物在胎儿大脑、肾脏和成人大脑中普遍存在高水平表达，而在成人胸腺、外周血白细胞、肺和肝脏中则存在较低水平表达。功能分析证实克隆产物为i-β-1,3-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶。
▼ 基因功能
Yu等人（2001）在一篇综述中指出，i/I抗原（110800）中存在的N-乙酰基乳糖胺（LacNAc）重复序列是通过B3GNT1和β-1,4-半乳糖基转移酶的连续作用合成的（参见B4GALT1） ，137060）。
Lee等人（2009）指出，B3GNT1和B4GALT1分别交替添加N-乙酰葡糖胺和半乳糖残基，以合成聚-N-乙酰乳糖胺，这是一种可以掺入N-或O-连接聚糖的线性碳水化合物。使用转染的 HeLa 和 COS-1 细胞进行免疫荧光和免疫共沉淀分析，他们发现 B3GNT1 和 B4GALT1 直接相互作用并共定位于高尔基体。在任一酶的 C 末端添加内质网（ER）保留信号都会导致两者重新定位到 ER。
α-肌营养不良聚糖（DAG1; 128239）是一种在上皮细胞上表达的高度N-和O-糖基化分子，介导上皮细胞-基底膜相互作用。Bao等（2009）发现B3GNT1与LARGE（603590）和LARGE2（GYLTL1B）形成复合物并协同作用；609709）用于α-肌营养不良聚糖上层粘连蛋白（参见156225）结合聚糖的合成。当蛋白质在体外混合时，B3GNT1 没有与 LARGE 或 LARGE2 形成复合物。突变分析表明，B3GNT1 和 LARGE 中的 DxD 基序是 α-dystroglycan 上层粘连蛋白结合聚糖相互作用和合成所必需的。B3GNT1 是复合物酶活性所必需的。B3GNT1 的敲低减少了层粘连蛋白结合聚糖的合成，并增加了癌细胞系的细胞迁移和肿瘤形成。相反，B3GNT1 的过度表达减少了细胞迁移和肿瘤形成。
▼ 测绘
Hartz（2013）根据B3GNT1序列（GenBank AF029893）与基因组序列（GRCh37）的比对，将B3GNT1基因定位到染色体11q13.2。Wright et al.（2012）将小鼠 B3gnt1 基因定位到染色体 19。
▼ 分子遗传学
4 名东印度裔同胞患有先天性肌营养不良-肌营养不良症并伴有脑部和眼部异常（MDDGA13；615287），Buysse et al.（2013）鉴定了B3GNT1基因（605517.0001）中2个错义突变的纯合性。这些突变是通过纯合性作图和候选基因分析发现的，与疾病分离，并且在 5,379 个对照样本或 672 个内部对照外显子组中未发现。这两种突变都位于蛋白质的保守糖基转移酶结构域中，并且在细胞中表达时，与野生型相比，会导致糖基化减少，这与功能丧失一致。在这个家庭中，有 3 名妊娠被终止，1 名受影响的儿子在 2 岁时死亡。活着的患者表现出严重的肌张力低下，血清肌酸激酶升高，并出现顽固性癫痫发作。所有患者均有视网膜发育不良和严重脑部畸形，包括脑积水、脑干和小脑发育不全、结节性异位、鹅卵石无脑回等。在另外 57 个患有肌聚糖病的家庭中未发现 B3GNT1 突变，这表明它是这些疾病的罕见原因。斑马鱼中 b3gnt1 的吗啡啉敲低导致很少或没有糖基化 α-dystroglycan（DAG；128239），并且变形胚胎表现出肌营养不良的迹象。
Shaheen等人（2013）在沙特阿拉伯一个近亲大家庭出生的MDDGA13婴儿中鉴定出B3GNT1基因（605517.0002）纯合移码突变。该突变是通过外显子组测序发现的，但在 dbSNP 数据库或包含 250 个沙特外显子组的内部数据库中均未发现。有 6 名类似受影响的家庭成员，但无法进行 DNA 分析。没有进行功能研究和患者细胞的研究。
▼ 动物模型
Wright et al.（2012）利用N-乙基-N-亚硝基脲（ENU）诱变筛选产生的小鼠，发现B3gnt1和Ispd（Crppa; 614631）引起了类似的轴突引导和分支缺陷，导致后脑轴突束异常和脊髓背索严重解束。B3gnt1 中 ENU 生成的 met155-to-thr（M155T）替换是一个亚等位基因，导致突变蛋白不定位于高尔基体，而是保留在 ER 中。M155T 突变小鼠以预期的孟德尔比例出生，并表现出不完全外显的轻度肌营养不良表型。相比之下，敲除 B3gnt1 会导致胚胎在第 9.5 天死亡。Wright et al.（2012）发现B3gnt1和Ispd突变小鼠的轴突引导缺陷是由于肌营养不良聚糖（DAG1；DAG1；128239），并且未糖基化的肌营养不良聚糖与轴突引导分子 Slit 之间不存在相互作用（见 603742）。
Buysse et al.（2013）发现斑马鱼中b3gnt1的吗啡啉敲除导致很少或没有糖基化α-肌营养不良聚糖。畸形胚胎表现出肌纤维组织和结构的破坏，表现为肌纤维脱离、肌腱连接不连续以及跨越肌隔膜的拉长肌纤维。有证据表明 b3gnt1 突变体胚胎中存在肌肉退化和肌膜完整性丧失的情况。
▼ 等位基因变异体（2个精选例子）：
.0001 肌营养不良-肌营养不良病（先天性脑部和眼睛异常），A 型，13
B4GAT1、ASN390ASP 和 ALA406VAL
4 名东印度裔同胞患有先天性肌营养不良-肌营养不良症并伴有脑部和眼部异常（MDDGA13；615287），Buysse et al.（2013）鉴定了 B3GNT1 基因中 2 个突变的纯合性：c.1168A-G 转变导致 asn390 到 asp（N390D）取代，c.1217C-T 转变导致ala406-to val（A406V）替换。这些突变是通过纯合性作图和候选基因分析发现的，与疾病分离，并且在 5,379 个对照样本或 672 个内部对照外显子组中未发现。这两种突变都位于蛋白质的保守糖基转移酶结构域中，并且在细胞中表达时，与野生型相比，会导致糖基化减少，这与功能丧失一致。
.0002 肌营养不良-肌营养不良病（先天性脑部和眼睛异常），A 型，13
B4GAT1、2-BP INS、821TT
一名出生于沙特阿拉伯近亲大家庭的男婴，患有先天性肌营养不良-肌营养不良症，伴有脑部和眼部异常（MDDGA13；615287），Shaheen et al.（2013）在B3GNT1基因的外显子1中发现了一个纯合的2-bp插入（c.821_822insTT, NM_006876），导致移码和提前终止（Glu274AspfsTer94）。该突变是通过外显子组测序发现的，但在 dbSNP 数据库或包含 250 个沙特外显子组的内部数据库中均未发现。有 6 名类似受影响的家庭成员，但无法进行 DNA 分析。没有进行功能研究和患者细胞的研究。
