再生胰岛衍生的 1-α; REG1A

再生胰岛来源,大鼠,同系物; REG
石蜡碱
胰石蛋白,分泌;PSPS

HGNC 批准的基因符号:REG1A

细胞遗传学定位:2p12 基因组坐标(GRCh38):2:79,120,488-79,123,409(来自 NCBI)

▼ 说明

REG1A 属于含有 C 型凝集素结构域的分泌蛋白家族。它在增殖、分化和炎症中发挥作用(Acquatella-Tran Van Ba et al., 2012)。

▼ 克隆与表达

胰结石蛋白是慢性钙化性胰腺炎患者结石蛋白基质的主要成分。分泌性胰石蛋白(PSPS)是胰腺分泌物中的一种糖蛋白,由于后处理而以多种分子形式出现。PSPS占胰液总蛋白的10%~14%,表明它在胰腺外分泌功能中发挥重要作用。Giorgi等人(1989)从人胰腺cDNA文库中分离出编码pre-PSPS的cDNA。推导的 166 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 18.7 kD。它有一个 22 个氨基酸的 N 端前肽。PSPS 的 C 端结构域与几种丝氨酸蛋白酶的 C 端结构域相似,并且包含高度保守的丝氨酸-色氨酸-甘氨酸三肽,预计可确定底物结合袋的特异性。总胰腺 RNA 的 Northern 印迹分析检测到 0.9-kb PSPS 转录物。

Terazono 等人(1988)克隆并测序了来自部分胰腺切除术后胰岛的 cDNA。根据其在胰腺再生过程中的诱导及其明显起源于胰岛,相应的基因被称为 REG,暗示该基因参与胰岛再生。Stewart(1989)发现该序列与胰石蛋白的序列相同。

Watanabe等人(1990)利用Northern印迹分析发现,大约0.9-kb REG1A转录物在人胰腺中强烈表达,而在胃粘膜和肾脏中表达较弱。在检查的其他人体组织中不存在表达。人胰腺的蛋白质印迹分析检测到表观分子质量为 16 至 18 kD 的 REG1A 蛋白。去糖基化降低了较高条带的质量。

de la Monte等(1990)利用免疫组织化学分析发现,PTP在胎儿和婴儿脑中表达。妊娠 24 周时,PTP 免疫反应性很弱,但随着年龄的增长,PTP 免疫反应性逐渐增加,直至 6 个月。PTP 主要定位于神经毡,心室系统内衬的脉络丛和室管膜细胞有强烈染色。在一名神经系统完好的 16 岁囊性纤维化患者(219700)和正常老年人的大脑中检测到了最低程度的脑免疫反应性。

Unno等人(1993)证明了小鼠中存在第二个Reg基因,并提出了人类基因组中存在第二个REG基因的可能性。Gharib等人(1993)证明,人类除了REG基因和REG假基因外,还存在另一种序列,他们将其命名为REGL(REG1B; 167771)。Bartoli et al.(1993)发现REG和REG1B编码的蛋白质含有166个氨基酸,仅相差22个氨基酸。

Sanchez等人(2001)利用不区分REG1A和REG1B的探针进行原位杂交和免疫组织化学分析,发现REG1A和/或REG1B在人胎儿和成人胰腺的腺泡细胞中表达。使用特异性引物的 RT-PCR 分析表明,两种转录物在成人胰腺中的表达量均高于胎儿胰腺中的表达水平。REG1A是胎儿样本中的优势物种,REG1B是成人样本中的优势物种。在妊娠 16 至 41 周之间,REG1A 和 REG1B 表达似乎没有发育调节。

Acquatella-Tran Van Ba 等人(2012)利用 SDS-PAGE 和 Western blot 分析发现,人类和啮齿动物单体 Reg1a 的表观分子量范围为 18 至 22 kD,这可能是由于可变的 O-糖基化所致。Reg1a还形成二聚体和四聚体,表观分子质量分别约为35和70 kD。对大鼠 PC12 细胞和培养的海马神经元和小鼠 N2a 细胞的免疫荧光分析检测到沿核周膜和生长锥的 Reg1a。

▼ 基因家族

REG和REG相关基因构成了一个多基因家族。根据REG基因编码的蛋白质之间的氨基酸序列同源性,该家族的成员可分为3个亚类:I型、II型和III型。Miyashita等人(1995)指出,在人类中已分离出4个REG家族基因,他们将其命名为REG I-α(REG1A)、REG I-β(REG1B)、RS(REG相关序列)和PAP( 167805)。REG1A和REG1B属于I型亚类,每个基因编码一个166个氨基酸的蛋白质。RS 显示出与 REG1 基因高度同源性,但在蛋白质编码区具有框内终止密码子。PAP(也称为“在肝细胞癌、肠和胰腺中表达的基因”的 HIP)编码一个 175 个氨基酸的蛋白质,与 REG I 蛋白质和 b 延伸蛋白 g 至 III 型亚类具有 49% 的氨基酸同一性。

▼ 基因结构

Giorgi等人(1989)确定REG1A基因至少含有2个外显子。REG1A 转录本具有 2 个典型的多聚腺苷酸化信号。

Watanabe et al.(1990)确定REG1A基因包含6个外显子,跨度约3 kb。外显子 1 是非编码的。上游区域包含 TATA 和 CCAAT 框以及 Alu 元件。REG1A 有多个转录起始位点。

▼ 测绘

Gharib et al.(1993)利用原位杂交发现REG和REGL基因均定位于染色体2p12。Perfetti et al.(1994)利用PCR研究小鼠/人和仓鼠/人杂交细胞系以及荧光原位杂交,将REG基因分配给染色体2p12。

Miyashita等人(1995)通过分析含有REG1A、REG1B、RS和PAP基因的YAC克隆并进行双色荧光原位杂交,证明这些基因在染色体2p12的95-kb DNA区域中串联排列,如下所示:如下:2cen--PAP--RS--REG1A--REG1B--pter。

▼ 基因功能

Giorgi等(1989)指出,体外实验表明PSPS抑制CaCO(3)晶体生长。由于正常胰腺分泌物在 CaCO(3) 中处于过饱和状态,他们提出 PSPS 的生理作用可能与其抑制特性有关,这一假设得到了慢性钙化性胰腺炎患者胰液中 PSPS 浓度降低的支持。Giorgi等(1989)发现慢性钙化性胰腺炎患者的PSPS mRNA水平比对照组低3倍。相反,胰蛋白酶原、糜蛋白酶原和辅脂肪酶的 mRNA 水平没有改变。Giorgi等(1989)得出结论,PSPS基因表达在慢性钙化性胰腺炎患者中特异性降低。

De la Monte等(1990)发现阿尔茨海默病(AD;AD;104300)大脑与正常老年对照的比较。AD 大脑中的表达定位于大脑皮层的锥体神经元。

Verdier等人(1992)将胰结石蛋白称为石硫磷(Sarles et al., 1990),并提出证据表明肾脏产生一种免疫学上与石硫磷相似的蛋白质。他们认为,它负责预防肾结石的形成,因为亨利袢细小的降肢中的尿液中 CaCO(3) 过饱和,胰液也是如此。

Cerini等人(1999)指出,在慢性钙化性胰腺炎和阿尔茨海默病中,已发现分泌形式的石硫磷沉淀在原纤维中。144 个氨基酸的分泌形式结合 CaCO(3) 晶体,改变其体外晶体习性。Cerini 等人(1999)表明,分泌的石硫氨酸在生理 pH 值下聚集,原纤维的形成需要 arg-ile 键的蛋白水解,生成 133 个氨基酸的肽。

Akiyama et al.(2001)研究了β细胞中REG基因激活的机制。他们发现联合添加白细胞介素6(IL6;147620)和地塞米松诱导β细胞REG基因表达以及聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP;173870)增强了表达。PARP抑制剂增强了REG基因转录的DNA-蛋白质复合物的形成,并通过抑制PARP的自聚(ADP-核糖基)化来稳定该复合物。

Shinozaki等(2001)利用cDNA表达差异分析发现,REG1A在炎症性结肠粘膜中表达上调,包括活动性溃疡性结肠炎(266600)、克罗恩病(266600)和非炎症性肠病病变。原位杂交检测到受影响组织的隐窝上皮细胞中有 REG1A 表达,但正常间充质细胞中没有。在HT29人结肠癌细胞中,REG1A在细胞快速生长过程中表达,但当细胞达到汇合时表达下调。

Acquatella-Tran Van Ba等人(2012)利用大鼠和小鼠神经源性细胞系和大鼠原代海马细胞发现,在培养基中表达人REG1A或暴露于重组人REG1A可延长神经元延伸。相反,敲除 PC12 或海马神经元中的 Reg1a 会缩短神经突的长度。抗体依赖性 Reg1a 缺失或 REG1A 分泌所需信号序列的缺失也会减少神经突长度。共转染和敲低研究表明Extl3(605744)在啮齿动物神经元中充当Reg1a受体。

▼ 动物模型

Yamaoka等人(2000)发现,胰岛细胞中过度表达Reg1的小鼠通过β细胞凋亡而患上糖尿病。他们还观察到这些小鼠的代偿性胰岛再生、导管上皮细胞增殖以及各种恶性肿瘤的发展。

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