低密度脂蛋白受体相关蛋白2；LRP2
糖蛋白330
巨蛋白
HGNC 批准的基因符号：LRP2
细胞遗传学定位：2q31.1 基因组坐标（GRCh38）：2:169,127,109-169,362,534（来自 NCBI）
▼ 说明
脂蛋白受体相关蛋白2（LRP2）也称为糖蛋白330或巨蛋白（Farquhar, 1995），是Heymann肾炎与RAP（LRPAP1；LRPAP1；104225）（Farquhar et al., 1995），是与低密度脂蛋白受体（LDLR；LDLR；104225）结构相似的受体家族的成员。606945）。
▼ 克隆与表达
LRP2最初被确定为Heymann肾炎（膜性肾小球肾炎的大鼠模型）的靶抗原。它位于网格蛋白包被的凹坑中表明 gp330 是一种内吞受体。Gp330在特殊的上皮细胞中表达，包括内耳（Farquhar et al., 1995）、神经管、肺气道、附睾、卵黄囊、肾小球和近端肾小管（Kerjaschki and Farquhar, 1983）；夏特莱等人，1986；Buc-Caron 等，1987）。Raychowdhury等人（1989）对部分cDNA克隆进行了测序，明确证实gp330是LDL受体基因家族的成员。
Saito等人（1994）报道了517,715-Da巨蛋白的完整氨基酸序列。Hjalm et al.（1996）确定了人gp330的核苷酸序列。他们报告称，推导的 4,655 个氨基酸成熟蛋白的分子量约为 519,636 Da，由可能的 25 个氨基酸 N 端信号肽、4,398 个氨基酸的胞外区、23 个氨基酸的单个跨膜结构域组成。氨基酸，以及209个氨基酸的细胞内C端区域。人 gp330 中存在 LDLR 超家族特征的三种富含半胱氨酸的重复序列。在胞外区，共有 36 个 LDLR 配体结合重复序列，包括 4 个不同的结构域、由 8 个 YWTD 间隔区分隔的 16 个生长因子重复序列和 1 个表皮生长因子样重复序列。Hjalm et al.（1996）没有检测到内切蛋白酶弗林蛋白酶的共有切割序列。细胞内尾部含有 2 个拷贝的 F（X）NPXY 涂层坑介导的 LDLR 超家族成员特有的内化信号特征，以及潜在的功能基序，包括几个 Src-同源 3 识别基序、一个 p85 的 Src-同源 2 识别基序。磷脂酰肌醇 3-激酶的调节子单元，以及蛋白激酶 C、酪蛋白激酶 II 和 cAMP-/cGMP 依赖性蛋白激酶的其他位点。人和大鼠 gp330 之间大约有 77% 的氨基酸同一性，胞外和胞内区域之间存在微小差异。
▼ 基因功能
在肾小管上皮细胞中，gp330 已被证明可以在体外与脂蛋白脂肪酶和富含载脂蛋白 E 的 β-VLDL 结合，表明该受体在脂蛋白代谢中发挥作用。Kounnas et al.（1995）表明gp330可以结合载脂蛋白J/clusterin（CLU；185430）亲和力高。表达 gp330 的细胞可以介导 APOJ 内吞作用，导致其溶酶体降解。
Moestrup et al.（1995）证明，抗纤维蛋白溶解多肽、抑肽酶以及肾毒性和耳毒性抗生素、氨基糖苷类和多粘菌素 B，会竞争放射性碘标记的尿激酶-纤溶酶原激活剂抑制剂 1 型复合物与纯化的兔 gp330 的结合。也称为牛胰腺胰蛋白酶抑制剂，是一种 6-kD 蛋白质，临床上用于急性胰腺炎和抗纤溶治疗。静脉内施用的抑肽酶在肾近端小管的溶酶体中积聚，并且仅被非常缓慢地降解。对酿酒酵母中表达的突变型抑肽酶的分析表明，碱性残基对于与 gp330 的结合和肾脏摄取至关重要。多元药物还拮抗配体与人α-2-巨球蛋白受体（107770）的结合。然而，药物的快速肾小球滤过表明肾脏 gp330 是定量上最重要的靶标。因此，证明了 gp330 作为药物受体的新作用。Moestrup等（1995）指出，对多元药物上皮摄取机制的深入了解可能为设计降低毒性的药物提供基础。Farquhar（1995）根据这些新发现简要回顾了LRP2/gp330/megalin的文献。
巨蛋白是肾近曲小管中丰富的低密度脂蛋白受体家族的成员，介导类固醇 25（OH）维生素 D3 和维生素 D 结合蛋白（DBP；139200）在肾小球中过滤。需要受体介导的摄取来防止 25（OH）D3 在尿液中损失，并输送产生 1,25（OH）2 维生素 D3 的前体，1,25（OH）2 维生素 D3 是钙稳态和骨转换的有效调节剂。Nykjaer等（1999）表明，巨蛋白敲除小鼠尿液中DBP和25（OH）D3丢失，并出现严重的维生素D缺乏和骨病。巨蛋白结合大量结构上不相关的配体，并且辅助受体可以通过隔离并将其货物呈递给巨蛋白来赋予配体特异性。例如胃内因子（IF；609342）-B12 复合物通过串联受体介导的机制在肠道中被吸收：该复合物首先与受体 cubilin（602997） 结合，可能通过两亲性螺旋锚定在质膜的外叶上，然后巨蛋白介导的cubilin及其货物的内吞作用（Nykjaer等人总结，2001）。
Marino 等人（1999）在 78 名自身免疫性和非自身免疫性甲状腺疾病患者中寻找抗麦加林抗体。18 名患者中发现该值显着升高，其中 26 名自身免疫性甲状腺炎患者中的 13 名（50%）和 19 名 Graves 病患者（275000 名）中的 2 名（11%）。此外，19 名非毒性甲状腺肿患者中的 2 名（11%）和 14 名分化型甲状腺癌患者中的 1 名（7%）平均荧光强度（MFI）值大于 50.62，与循环中抗甲状腺自身抗体的存在相关。在 18 名阳性患者中，有 15 名（83%）与纯化巨蛋白共孵育，血清 IgG 与 L2 细胞的结合显着降低；在 11 名（61%）名患者中，与兔抗巨蛋白抗体共孵育显着降低了血清 IgG 与 L2 细胞的结合。免疫沉淀实验提供了进一步更确凿的证据，证明与L2细胞结合的阳性检测（MFI小于50.62）可归因于血清抗麦加林抗体。作者建议，需要进一步研究来确定抗麦加林抗体在自身免疫性甲状腺疾病中是否具有致病意义或诊断价值。
Nagai等人（2003）利用酵母2-杂交、pull-down和免疫共沉淀实验发现大鼠Arh（LDLRAP1；605747）结合巨蛋白的第一个FxNPxY基序。Arh 与巨蛋白共定位于网格蛋白包被的凹坑以及大鼠 L2 细胞高尔基体区域的再循环内体中。巨蛋白内化后，巨蛋白和 Arh 共定位于网格蛋白包被的凹坑中，随后共定位于中心粒周围区域的早期内体和管状回收内体中，然后重新出现在细胞表面。Arh在表达巨蛋白微型受体的犬肾细胞中的表达增强了巨蛋白介导的乳铁蛋白（LTF；150210），巨蛋白配体。Nagai et al.（2003）得出结论，ARH促进巨蛋白的内吞作用并沿着其内吞途径护送巨蛋白。
白蛋白（ALB；103600）不容易穿过肾小球滤过器，并且穿过的部分通过网格蛋白和受体介导的内吞作用被近端肾小管细胞重吸收。长时间过量的白蛋白使内吞系统过度紧张（通常与肾脏疾病有关），会损害近端小管细胞并导致白蛋白诱导的细胞凋亡。Caruso-Neves et al.（2006）将巨蛋白确定为决定细胞是否受到白蛋白保护或损伤的传感器。他们利用猪肾细胞系，发现巨蛋白结合蛋白激酶 B（PKB；参见 164730）以磷酸肌醇 3-激酶（参见 601232）孤立的方式，将 PKB 锚定在管腔质膜上。低剂量白蛋白导致PKB激活和抗凋亡蛋白Bad（603167）磷酸化。相反，白蛋白的病理生理水平降低了 PKB 和巨蛋白之间的相互作用，导致 Bad 磷酸化和白蛋白诱导的细胞凋亡减少。
Hammes et al.（2005）发现巨蛋白内化了与性激素结合球蛋白（SHBG）结合的性类固醇复合物；182205）在培养的大鼠癌细胞中。内化后，载体在溶酶体中被降解，同时类固醇被释放以诱导类固醇反应基因。敲除小鼠中缺乏巨蛋白表达会损害睾丸下降并阻塞阴道开口，这些过程严重依赖于性类固醇信号传导。
▼ 测绘
Korenberg等人（1994）根据gp330、LDLR和LRP1（107770）的保守区域设计了简并寡核苷酸引物，并利用同源PCR克隆分离了编码人gp330的cDNA。然后他们使用人类gp330 cDNA作为荧光原位杂交探针，将该基因定位到条带2q24-q31的边界（Korenberg et al., 1994）。Chowdhary等人（1995）通过同位素原位杂交发现，LRP2在人中定位于2q31-q32.1，在猪中定位于15q22-q24。
▼ 分子遗传学
4 名患有 Donnai-Barrow 综合征的同胞（DBS；来自阿拉伯联合酋长国的Kantarci等人（222448）（222448）鉴定出LRP2基因中的纯合突变（600073.0001）。Kantarci 等人（2007）还鉴定了 Donnai 和 Barrow（1993）（600073.0004-600073.0006）和 Chassaing 等人（2003）（参见例如 600073.0002-600073.0003）报道的受影响个体中 LRP2 基因的致病性突变。此外，Kantarci et al.（2007）发现了LRP2基因的突变（600073.0007；600073.0008），Devriendt 等人（1998）报告一名比利时儿童患有面声学肾综合征（FOAR）。受影响个体的尿液样本显示蛋白尿，并伴有视黄醇结合蛋白（参见 RBP1, 180260）和维生素 D 结合蛋白（参见 DBP, 139200）的溢出。研究结果证实 FOAR 和 Donnai-Barrow 综合征是同一实体。
有关 LRP2 基因变异与自闭症易感性之间可能关联的讨论，请参阅 209850。
▼ 动物模型
Willnow等人（1996）通过靶向破坏小鼠基因构建了gp330/megalin敲除小鼠。纯合基因敲除小鼠在正常表达该蛋白的肺和肾等上皮组织中表现出异常。这些小鼠在围产期因呼吸功能不全而死亡。在大脑中，神经上皮增殖受损导致前脑无裂综合征，其特征是缺乏嗅球、前脑融合和共同的脑室系统。由于巨蛋白可以结合脂蛋白，这些研究人员提出该受体是母胎脂蛋白转运系统的一部分，并介导原肠胚形成后阶段必需营养素的内吞摄取。
尽管大多数巨蛋白缺陷小鼠在围产期死于前脑无裂畸形，但这些小鼠中大约有五分之一能存活到成年。Nykjaer et al.（1999）利用幸存的基因敲除动物研究巨蛋白在肾近曲小管中的作用。他们发现25-（OH）维生素D3和58-kD维生素D结合蛋白（DBP）的复合物通过肾小球过滤，并被巨蛋白重吸收到近端肾小管细胞中。巨蛋白敲除小鼠中25-（OH）维生素D3和DBP的尿排泄异常导致严重的维生素D缺乏和骨病。因此，Nykjaer 等人（1999）发现了一条肾脏摄取途径，该途径对于保存维生素 D 代谢物和输送生成 1,25-（OH）2 维生素 D3 的前体至关重要。
Schmitz et al.（2002）利用巨蛋白缺陷小鼠模型发现巨蛋白是氨基糖苷类肾脏蓄积和肾毒性的主要贡献者。在正常小鼠中，他们发现氨基糖苷类庆大霉素仅在肾脏和尿液中积累；在肾脏内，它仅在近端肾小管细胞内积累。巨蛋白缺陷小鼠分泌相似量的标记庆大霉素，但没有表现出肾脏蓄积。
类似地，Leheste等人（1999）证明，巨蛋白缺陷小鼠表现出肾小管吸收缺陷，并在尿液中排出低分子量血浆蛋白。排出的蛋白质包括携带亲脂性化合物的小血浆蛋白，包括维生素 D 结合蛋白、视黄醇结合蛋白、α-1-微球蛋白和气味结合蛋白。巨蛋白通常结合这些蛋白质并介导它们的细胞摄取。载体蛋白的尿液损失导致与载体结合的亲脂性维生素同时损失。Leheste等人（1999）表明患有低分子蛋白尿的Fanconi综合征患者也会分泌维生素/载体复合物。因此，这些结果确定了近端小管在回收过滤的维生素/载体复合物中的关键作用以及巨蛋白在此过程中发挥的核心作用。
Tramontano 和 Makker（2004）表明，用杆状病毒构建体编码的可溶性、分泌性 563 个氨基酸的巨蛋白 N 端序列免疫大鼠，可引发与活动性海曼肾炎（AHN）一致的反应。相比之下，细菌或非分泌的昆虫细胞蛋白诱导较温和的抗麦加林反应并且没有疾病。尽管昆虫蛋白优先与天然巨蛋白诱导的患有 AHN 的大鼠的自身抗体反应，但在使用兔抗麦蛋白抗血清的蛋白质印迹分析中，所有 3 种重组蛋白均可检测到。凝集素印迹分析仅检测到分泌蛋白，表明它是糖基化的。Tramontano and Makker（2004）提出巨蛋白N末端结构域含有足以引起致病性自身免疫反应的表位，并且构象B细胞表位以及糖苷后修饰参与肾炎性。
Naccache et al.（2006）发现synectin（GIPC1; 605072）缺失的小鼠与巨蛋白缺失的小鼠一样，表现出蛋白尿。Synectin缺失小鼠的尿液中含有视黄醇结合蛋白（见RBP1；180260），一种已知的巨蛋白配体。与野生型相比，突触蛋白缺失小鼠肾脏近端小管中的巨蛋白表达正常，表明突触蛋白缺失小鼠的巨蛋白回收存在缺陷。Naccache et al.（2006）得出结论，联联蛋白是巨蛋白在体内适当运输所必需的。
▼ 等位基因变异体（10个精选例子）：
.0001 唐奈-巴罗综合症
LRP2、TYR2522HIS
Kantarci et al.（2007）在 4 名患有 Donnai-Barrow 综合征的同胞中（222448），在 LRP2 基因的外显子 41 中发现了一个纯合的 7564T-C 转换，导致 tyr2522 到 his（Y2522H）的高度替换。 LDL 受体 B 类结构域内的保守残基。这对同胞是阿拉伯联合酋长国的近亲父母所生，表现出典型的临床特征，包括前囟大、感音神经性耳聋、膈膨出、胼胝体缺失和蛋白尿。在 96 个种族匹配的对照中没有发现这种突变。
.0002 唐奈-巴罗综合症
LRP2、2-BP DEL、9484GT
在一个患有 Donnai-Barrow 综合征的法国家庭（222448）的 2 个受影响的同胞中，最初由 Chassaing 等人（2003）描述，Kantarci 等人（2007）鉴定出 LRP2 基因中 2 个突变的复合杂合性：2 bp 缺失（9484delGT）位于外显子 50，导致移码和提前终止，以及内含子 18（600073.0003）的转变。两名患者均患有脑部畸形，其中一名患者患有先天性膈疝。在 96 名种族匹配的对照中，这两种突变均未发现。
.0003 唐奈-巴罗综合症
LRP2、IVS18AS、GA、-1
在 Chassaing 等人（2003）最初描述的患有 Donnai-Barrow 综合征（222448）的法国家庭的 2 个受影响的同胞中，Kantarci 等人（2007）发现了 LRP2 基因中 2 个突变的复合杂合性：G 到 -内含子18（IVS18-1G-A）的转变和2-bp缺失（600073.0002）。
.0004 唐奈-巴罗综合症
LRP2、4-BP DEL、8516TTTA
在一名患有 Donnai-Barrow 综合征的女孩（222448）中，最初由 Donnai 和 Barrow（1993）报道，Kantarci 等（2007）在 LRP2 基因的外显子 45 中发现了一个纯合的 4-bp 缺失（8516delTTTA）。
.0005 唐奈-巴罗综合症
LRP2、IVS44DS、GA、+1
在来自 Donnai-Barrow 综合征（222448）家族的 3 个受影响的同胞中，最初由 Donnai 和 Barrow（1993）报告，Kantarci 等人（2007）鉴定了 LRP2 基因中 2 个突变的复合杂合性：G 到 A 的转变在内含子44和R3399X（600073.0006）中。
.0006 唐奈-巴罗综合症
LRP2、ARG3399TER
在来自 Donnai-Barrow 综合征（222448）家族的 3 个受影响的同胞中，最初由 Donnai 和 Barrow（1993）报告，Kantarci 等人（2007）鉴定了 LRP2 基因中 2 个突变的复合杂合性：外显子中的 10195C-T 转换53，导致arg3399-to-ter（R3399X）替换，以及内含子44（600073.0005）剪接位点突变。
.0007 唐奈-巴罗综合症
LRP2、IVS11DS、TG、+2
在最初由 Devriendt 等人（1998）报道的一名患有 Donnai-Barrow 综合征的儿童（222448）中，Kantarci 等人（2007）发现了 LRP2 基因中 2 个突变的复合杂合性：外显子 11 中的 T 到 G 颠换和R365X（600073.0008）。
.0008 唐奈-巴罗综合症
LRP2、ARG365TER
在最初由 Devriendt 等人（1998）报道的患有 Donnai-Barrow 综合征（222448）的儿童中，Kantarci 等人（2007）鉴定了 LRP2 基因中 2 个突变的复合杂合性：外显子 10 中的 1093C-T 转换导致arg365-to-ter（R365X）替换，以及内含子11（600073.0007）剪接位点突变。
.0009 唐奈-巴罗综合症
LRP2，1-BP DEL，NT12437
de Ligt 等人（2012）在一名 36 岁男性智力障碍人群中进行了研究，发现 LPR2 基因中存在杂合性从头突变，即第 12437 位 1 bp 缺失，导致移码（Gly4146GlufsTer2）。患者从出生第一天起就出现癫痫发作，并表现出发育迟缓。成年后，他身材苗条，但身材和头围正常。面部畸形包括距离过远、轻度舟状头畸形、深陷的眼睛、突出的颧骨、双侧耳标过度折叠的螺旋、宽鼻梁、嘴角下垂的大嘴和丰满的下唇；他的视力也很差。该男子在 LPR2 基因中发现了一种罕见的、父系遗传的、预测的致病性变异，即 6160G-A 转变，导致 asp2054 到 asn（D2054N）替换（600073.0010）后，被诊断为 Donnai-Barrow 综合征（222448）。
.0010 唐奈-巴罗综合症
LRP2、ASP2054ASN
关于de Ligt等人（2012）在Donnai-Barrow综合征（222448）患者复合杂合状态下发现的LRP2基因中的asp205-to-asn（D205N）突变的讨论，参见600073.0009。
