肌生成调节糖苷酶; MYORG
核膜跨膜蛋白 37; NET37
KIAA1161
HGNC 批准的基因符号:MYORG
细胞遗传学定位:9p13.3 基因组坐标(GRCh38):9:34,366,666-34,376,898(来自 NCBI)
▼ 说明
MYORG 是一种糖苷酶,含有 II 型跨膜结构域,主要定位于核膜(NE)。MYORG 似乎在成肌细胞分化中发挥作用(Datta et al., 2009)。
▼ 克隆与表达
Datta et al.(2009)指出,小鼠Myorg(他们称之为Net37)具有N端跨膜结构域和C端糖苷酶结构域。C 末端区域还具有 6 个假定的 N-糖基化位点。对成年小鼠组织的蛋白质印迹分析发现,骨骼肌中 Net37 蛋白表达最高,肝脏、大脑和心脏中表达较低。Net37蛋白的表达在小鼠C2C12成肌细胞分化为肌管期间显着增加。C2C12肌管中的内源性Net37定位于NE,一小部分存在于外周内质网(ER)中。对 Net37 糖苷酶结构域方向的检查证实 Net37 是 II 型跨膜结构域,对来自分化的 C2C12 细胞的内源 Net37 的分析证实 Net37 是 N-糖基化的。
Yao等人(2018)在小鼠中发现Myorg基因在整个大脑中表达,其中在小脑中表达量较高。Myorg 特异性定位于星形胶质细胞内的内质网,表明它可能调节该区域的蛋白质糖基化。
▼ 基因功能
Datta等人(2009)利用RNA干扰发现,Net37是C2C12细胞有效分化为肌管所必需的。Net37的敲低阻止了肌细胞生成素(MYOG;159980),一种对生肌分化至关重要的蛋白质。尽管功能研究无法直接验证 Net37 的糖苷酶活性,但在保守糖苷酶催化残基 asp462 处发生突变的 Net37 无法支持野生型 Net37 耗尽的小鼠细胞中的肌生成。Net37耗尽的C2C12细胞Akt(164730)的激活减少,导致分化开始后向培养基中分泌的Igf2(147470)减少。进一步分析表明,Net37 在 Igf2 自分泌/旁分泌信号传导的上游发挥作用,直接与前 Igf2 前体相互作用,并且是 C2C12 肌生成过程中 Igf2 分泌所必需的。
▼ 测绘
Gross(2018)根据MYORG序列(GenBank BC070098)与基因组序列(GRCh38)的比对,将MYORG基因定位到染色体9p13.3。
▼ 分子遗传学
6个无亲属关系的中国家庭的12例常染色体隐性遗传特发性基底节钙化-7(IBGC7;618317),Yao et al.(2018)鉴定了MYORG基因中的纯合或复合杂合突变(参见例如618255.0001-618255.0005)。通过对 51 个具有相似表型的家族进行全外显子组测序,发现了前 2 个家族的突变。通过对另外 11 个家族的 MYORG 基因进行直接桑格测序,发现了随后 4 个家族的突变。有 9 个突变,包括 3 个无义突变、2 个影响多个氨基酸的插入或缺失突变、以及 4 个高度保守结构域的错义突变。突变分布在整个基因中。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究,但无义突变的存在表明功能丧失。
Peng等人(2019)在一名近亲结婚的中国女性中发现了IBGC7的MYORG基因纯合无义突变(Q445X;618255.0006)。桑格测序发现的这种突变与家族中的疾病是分离的。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。
Arkadir等人(2019)在2个无关的中东IBGC7家族受影响成员中发现了MYORG基因的纯合突变(618255.0007和618255.0008)。这些突变是通过外显子组测序发现的,并通过桑格测序证实,与家族中的疾病分开。没有进行变体的功能研究。
Forouhideh et al.(2019)在 4 名土耳其近亲出生的具有 IBGC7 的同胞中鉴定出 MYORG 基因纯合错义突变(I655T;618255.0009)。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。尚未进行该变异的功能研究和患者细胞的研究,但作者推测该突变可能会改变血脑屏障。
▼ 动物模型
Yao et al.(2018)发现,Myorg-null 纯合子小鼠在 9 个月大时丘脑出现颅内钙化,而对照小鼠则没有。Yao et al.(2018)假设脑钙化是由神经血管单元(包括星形胶质细胞末足)功能障碍引起的。
▼ 等位基因变异体(9个精选例子):
.0001 基底神经节钙化,特发性,7,常染色体隐性遗传
MYORG、TRP75TER(rs760451348)
兄弟2人,父母为中国近亲(家族1),患有常染色体隐性遗传性特发性基底节钙化-7(IBGC7;618317),Yao et al.(2018)在MYORG基因中发现了一个纯合的c.225G-A转换(c.225G-A, NM_020702),导致trp75-to-ter(W75X)取代。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。来自第二个中国家庭(家庭3)的三个患有类似疾病的同胞被发现为W75X复合杂合子和c.1321C-G颠换,导致arg441-to-gly(R441G;618255.0002)替代。在两个家族中,这些突变都随着疾病的发生而分离。在gnomAD数据库中,这两种变异在东亚人中出现频率较低(W75X为1.169 x 10(-4),R441G为6.096 x 10(-5))。千基因组计划或外显子组测序计划数据库中均未发现这两种变体。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究。
.0002 基底神经节钙化,特发性,7,常染色体隐性遗传
MYORG,ARG441GLY(rs749427106)
讨论MYORG基因中的c.1321C-G颠换(c.1321C-G, NM_020702),导致arg441-to-gly(R441G)取代,在3名常染色体隐性遗传同胞中发现复合杂合状态特发性基底节钙化-7(IBGC7;618317),Yao 等人(2018),参见 618255.0001。
.0003 基底神经节钙化,特发性,7,常染色体隐性遗传
MYORG,SER232LEU(rs757434146)
3名同胞,父母为中国近亲(家庭4)所生,患有常染色体隐性遗传性特发性基底节钙化-7(IBGC7;618317),Yao et al.(2018)在MYORG基因中鉴定出纯合的c.695C-T转换(c.695C-T, NM_020702),导致高度保守残基处的ser232到leu(S232L)替换。该突变是通过直接桑格测序发现的,在gnomAD数据库中东亚人中发现的频率较低(1.185 x 10(-4))。在千基因组计划或外显子组测序计划数据库中没有发现它。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。
.0004 基底神经节钙化,特发性,7,常染色体隐性遗传
MYORG,GLN203TER
一名中国男性(家族5)患有常染色体隐性遗传特发性基底节钙化-7(IBGC7; 618317),Yao et al.(2018)鉴定了MYORG基因中的复合杂合突变:c.607C-T转换(c.607C-T, NM_020702),导致gln203-to-ter(Q203X)取代,并且2-bp 变化(c.782_783GC-TT),导致 arg261 变为 leu(R261L;618255.0005)高度保守残基处的取代。这些突变是通过直接桑格测序发现的,与家族中的疾病分开。在 gnomAD、1000 基因组计划或外显子组测序计划数据库中均未发现这两种变体。没有进行变异的功能研究和患者细胞的研究。
.0005 基底节钙化,特发性,7,常染色体隐性遗传
MYORG,ARG261LEU
讨论 MYORG 基因中的 2-bp 变化(c.782_783GC-TT, NM_020702),导致 arg261 至 leu(R261L)替换,这种替换在常染色体隐性遗传特发性基底神经节患者的复合杂合状态中发现钙化-7(IBGC7;618317),Yao等人(2018),参见618255.0004。
.0006 基底神经节钙化,特发性,7,常染色体隐性遗传
MYORG,GLN445TER
一名中国女性,近亲所生,患有常染色体隐性遗传性特发性基底节钙化-7(IBGC7;618317),Peng et al.(2019)在MYORG基因中发现了一个纯合的c.1333C-T转换(c.1333C-T, NM_020702.3),导致gln445到ter(Q445X)的取代。该突变是通过桑格测序发现的,与家族中的疾病分离,并且在 dbSNP、1000 基因组计划或 gnomAD 数据库中未发现。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。
.0007 基底神经节钙化,特发性,7,常染色体隐性遗传
MYORG,1-BP DEL,1233C
一个中东近亲大家族(家族1)的7名成员患有常染色体隐性遗传特发性基底神经节钙化-7(IBGC7;618317),Arkadir et al.(2019)在MYORG基因中发现了一个纯合的1-bp缺失(c.1233delC, NM_020702.4),导致移码和提前终止(Phe411LeufsTer23)。该突变是通过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。在 gnomAD 数据库中找不到它。尚未进行该变体的功能研究和患者细胞的研究,但预计会导致无义介导的 mRNA 衰变和功能丧失。
.0008 基底节钙化,特发性,7,常染色体隐性遗传
MYORG,3-BP DEL,1060GAC
2名同胞,中东血统的近亲父母所生(家族2),患有常染色体隐性特发性基底神经节钙化-7(IBGC7;618317),Arkadir et al.(2019)在MYORG基因中发现了一个纯合的3-bp缺失(c.1060_1062delGAC,NM_020702.4),导致高度保守的残基asp354(354delD)缺失。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。在gnomAD数据库中以杂合状态出现的频率较低(0.001%)。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究,但分子模型预测该突变会破坏底物结合。
.0009 基底神经节钙化,特发性,7,常染色体隐性遗传
米尔格, ILE655THR
4 名同胞,父母为土耳其近亲所生,患有常染色体隐性特发性基底神经节钙化-7(IBGC7;618317),Forouhideh et al.(2019)在MYORG基因中鉴定出纯合的c.1964A-G转换,导致假定的葡萄糖苷酶结构域中的ile655到thr(I655T)替换。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。在gnomAD数据库中以杂合状态出现频率较低(2.5 x 10(-5))。在 2,380 个土耳其对照等位基因中也曾发现过该变体。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。