ATTRACTIN; ATRN
MAHOGANY, 小鼠, 同源; MGCA
HGNC 批准的基因符号:ATRN
细胞遗传学定位:20p13 基因组坐标(GRCh38):20:3,471,018-3,651,118(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
Attractin 是一种人血清糖蛋白,在活化的 T 细胞上快速表达,并在 48 至 72 小时后释放到细胞外。Duke-Cohan等人(1998)克隆了吸引素,并发现,与其天然血清形式一样,它介导单核细胞的扩散,成为非增殖T淋巴细胞聚集的焦点。有 2 种具有造血组织特异性表达的 mRNA 种类,编码具有推定的丝氨酸蛋白酶催化丝氨酸的 134-kD 蛋白质、4 个 EGF 样基序、一个 CUB 结构域、一个 C 型凝集素结构域和一个与共同γ细胞因子链的配体结合区。除最后2个结构域外,整体结构与秀丽隐杆线虫蛋白具有高度同源性,表明吸引素在细胞介导的免疫发展的同时进化出了新的结构域和功能。
Gunn et al.(1999)和Nagle et al.(1999)分别孤立、同时克隆了小鼠“桃花心木”基因。Gunn等人(1999)采用定位克隆策略,在染色体2上鉴定出了一个桃花心木候选基因Mgca。正常的9-kb Mgca mRNA在脑、皮肤、心脏、肾脏、肝脏和肺中表达。Mgca蛋白胞外结构域的序列与吸引素的序列有93%的同一性。吸引素的肽序列在与 Mgca 分开后终止 6 个密码子,并在 Mgca 跨膜结构域之前终止 11 个密码子。Gunn et al.(1999)利用与小鼠Mgca氨基末端区域相对应的探针,在人体组织中检测到了8.5和4 kb的2种主要RNA亚型。他们推测 8.5 kb 的转录物很可能编码人类吸引素的跨膜形式,因为它也可以被对应于 Mgca C 末端的探针检测到。Gunn等人(1999)也检测到了与Mgca C端452个残基有97%同一性的人脑cDNA克隆。吸引素和人脑 cDNA 分歧的位点对应于 Mgca 基因组序列中的剪接点。
当吸引素被鉴定为鼠“桃花心木”基因的产物,与控制色素沉着和能量代谢有关,并且“桃花心木”产物被鉴定并显示为跨膜蛋白时,人类膜的可能性除了分泌形式外,还提出了吸引素。Tang等人(2000)描述了吸引素的完整基因组序列,特别关注编码3-prime区域的外显子,并展示了人膜和分泌性吸引素如何由于同一基因的交替剪接而产生。他们发现可溶性吸引素由 20p13 上 25 个连续外显子的转录产生,其中 3-prime 末端外显子包含来自长散布核元件 1(LINE-1)逆转录转座子插入的序列,其中包括终止密码子和聚腺苷酸化信号。用于膜吸引的 mRNA 亚型在 LINE-1 外显子上剪接,并包含 5 个编码跨膜和细胞质结构域的外显子,其组织和编码潜力几乎与小鼠基因相同。通过 RT-PCR 测量的可溶性和跨膜亚型的相对丰度在淋巴组织中受到差异性调节。由于植物血凝素激活外周血白细胞会诱导细胞表面吸引素的强烈表达,随后释放可溶性吸引素,这些结果向 Tang 等人(2000)表明,LINE-1 插入(哺乳动物特有的基因组事件)提供了一种进化机制。用于调节炎症反应期间的细胞相互作用。
▼ 基因功能
Agouti蛋白(600201)是一种通常局限于皮肤的旁分泌信号分子,在“致死黄”或A(y)小鼠中异位表达,并通过模仿agouti相关蛋白(AGRP;602311),主要存在于下丘脑。桃花心木突变小鼠中的Atrn蛋白功能丧失会阻碍A(y)的多效性作用。He et al.(2001)在转基因、生化和遗传相互作用实验中证明,在体外和体内,吸引素是agouti蛋白的低亲和力受体,但不是Agrp的低亲和力受体。纯合桃花心木小鼠的其他组织病理学异常和跨物种基因组比较表明,从生理学和进化的角度来看,Atrn 具有多种功能。
Nagle等人(1999)强调了Mgca在下丘脑腹内侧核中表达的重要性,下丘脑腹内侧核是体重和摄食调节的中心区域。Nagle等人(1999)证明桃花心木基因座不会抑制黑皮质素4受体(155541)无效等位基因或单基因肥胖模型Lep-db、tub和Cpe-fat的肥胖表型。然而,桃花心木可以抑制饮食引起的肥胖,Nagle等人(1999)提出的机制对于人类肥胖的治疗干预具有重要意义。
Malik等人(2001)确定吸引素mRNA和蛋白在大鼠和人神经胶质瘤细胞系中表达,并指出在正常神经胶质细胞中未发现表达。人胶质瘤细胞系吸引素的生化表征表明,膜结合吸引素具有 DPP4(102720)样水解活性。流式细胞术显示吸引素存在于不显示 DPP4 样活性的细胞系中,这意味着吸引素可能以酶活性或非活性形式存在。
▼ 测绘
Tang等(2000)通过序列同源性和EST数据库检索,将人类ATRN基因定位到染色体20p13。