FLVCR血红素转运蛋白1;FLVCR1
猫白血病病毒亚组 C 受体 1
FLVCR
SLC49A1
HGNC 批准的基因符号:FLVCR1
细胞遗传学定位:1q32.3 基因组坐标(GRCh38):1:212,858,275-212,899,363(来自 NCBI)
▼ 说明
FLVCR1基因编码猫白血病病毒C亚型受体1,一种血红素转运蛋白(Quigley et al., 2004)。
▼ 克隆与表达
感染猫白血病病毒A亚型(FeLV-A)的家猫通常会产生突变病毒,称为FeLV-C,与细胞表面受体结合,导致体内严重再生障碍性贫血和骨髓培养中的成红细胞破坏。Tailor 等人(1999)从 T 淋巴细胞 cDNA 文库中功能性克隆了编码 FLVCR1 的人类 cDNA,FLVCR1 是 FeLV-C 的假定细胞表面受体。推导的 555 个氨基酸的蛋白质包含 12 个跨膜片段和 3 个 N-糖基化位点。FLVCR1 与主要促进子转运蛋白超家族的有机磷酸盐逆向转运蛋白和阴离子/阳离子同向转运蛋白亚家族关系最为密切。Northern 印迹分析在除肝脏和骨骼肌之外的所有检查组织中检测到 7.5-kb 转录物,在胎儿肝脏、胰腺、肾脏和所有造血组织中检测到 2.0-kb 转录物。
Rajadhyaksha et al.(2010)发现Flvcr1在小鼠中枢神经系统的多个区域表达,其中视网膜表达最高,其次是脊髓后柱和小脑,以及新皮质、纹状体和大脑皮层。海马体。
▼ 基因功能
Tailor等(1999)发现,天然抗性小鼠成纤维细胞和中国仓鼠卵巢细胞中FLVCR cDNA的表达会诱导对FeLV-C的易感性,但不会诱导对其他逆转录病毒的易感性。
Quigley等人(2004)证明人类FLVCR输出细胞质血红素,他们假设FLVCR是发育中的红系细胞所必需的,以保护它们免受血红素毒性。抑制 K562 红白血病细胞中的 FLVCR 会减少血红素输出,损害其红系成熟,并导致细胞凋亡。FLVCR在红系分化的集落形成单位-红系(CFU-E)阶段上调,表明血红素输出在该阶段的原代细胞中很重要。对细胞系中 FLVCR 表达的研究表明,FLVCR 还会影响肠道和肝脏中的血红素运输。
Brown等人(2006)通过在FLVCR1和FLVCR2(610865)(不支持FeLV-C感染的FLVCR1旁系同源物)之间产生特异性杂交体,确定FLVCR1的细胞外环1和6对于介导FeLV-C感染至关重要。
▼ 基因结构
Lipovich et al.(2002)确定FLVCR1基因含有10个外显子。3素数UTR包含7个重复元件和3个简单序列重复。该区域似乎有一个双向启动子,可以以相反的方向驱动FLVCR1和LQK1(610864)的表达。3-prime 末端有 2 个聚腺苷酸化信号。
▼ 进化
Lipovich 等人(2002)鉴定出参与染色体 1q/14q 块复制的基因,包括 FLVCR1-FLVCR2 旁系同源基因。系统发育分析表明,复制发生在脊椎动物谱系分歧之内或之前,即原口动物-后口动物和羊膜动物-两栖动物分歧之间。
▼ 测绘
Quigley等(2000)通过辐射杂交分析将FLVCR1基因定位到染色体1q31.3。
▼ 分子遗传学
患有常染色体隐性遗传性后柱共济失调并伴有视网膜色素变性的德国瑞士家庭成员(AXPC1;Higgins et al.(1997)报道,Rajadhyaksha et al.(2010)报道了FLVCR1基因的纯合突变(N121D;609033)。609144.0001)。通过对 4.2 Mb AXPC1 位点进行靶向 DNA 捕获和高通量测序,然后进行生物信息学分析和过滤,发现了该突变。对患有该疾病的西班牙和法裔加拿大家庭的进一步分析发现,FLVCR1 基因中存在另外 2 个纯合突变(分别为 A241T,609144.0002 和 C192R,609144.0003)。基于FLVCR1的功能,Rajadhyaksha等人(2010)推测中枢神经系统血红素调节或加工缺陷可能导致神经退行性变。
Puffenberger等人(2012)在宾夕法尼亚州门诺派一名患有后柱共济失调和色素性视网膜炎的患者中鉴定出FLVCR1基因(609144.0001)中N121D突变的纯合性。
Ishiura等(2011)对2名近亲结婚的日本同胞患有PCARP和轻度智力低下进行连锁分析,并进行候选基因测序,发现FLVCR1基因纯合突变(G493R;609144.0004)。未受影响的父母和未受影响的同胞为突变杂合子。
▼ 动物模型
Keel等(2008)表明FLVCR缺失小鼠缺乏确定的红细胞生成,具有与Diamond-Blackfan贫血患者(105650)类似的颅面和四肢畸形,并在妊娠中期死亡。缺失 FLVCR 的小鼠在新生儿时会出现严重的大红细胞性贫血,并伴有原红细胞成熟停滞,这表明红系前体细胞输出过量的血红素以确保生存。Keel等人(2008)还证明FLVCR介导吞噬衰老红细胞的巨噬细胞输出血红素并调节肝铁。Keel 等人(2008)得出结论,血红素(而不仅仅是元素铁)的运输促进红细胞生成和全身铁平衡。
▼ 等位基因变异体(4个精选例子):
.0001 后柱共济失调伴色素性视网膜炎
FLVCR1、ASN121ASP
Higgins 等人(1997)报道,在一个瑞士-德国血统的美国大家庭的受影响成员中,患有常染色体隐性后柱共济失调伴视网膜色素变性(609033),Rajadhyaksha 等人(2010)在该家族中发现了纯合的 361A-G 转变FLVCR1基因,导致跨膜片段中高度保守的残基处由asn121替换为asp(N121D)。Higgins 等人(1997)之前曾报道过该家族。该疾病的特征是儿童期发病的视网膜色素变性和本体感觉丧失。这种疾病是进行性的,受影响的人在三十多岁的时候就会失明,并出现严重的感觉共济失调、肌肉无力和萎缩。
Puffenberger 等人(2012)在一位患有后柱共济失调和色素性视网膜炎的宾夕法尼亚州门诺派患者中鉴定出 FLVCR1 基因中 N121D 突变的纯合性。在406个门诺派对照染色体中,有5个杂合性检测到该变异,群体特异性等位基因频率为1.23%。(Puffenberger(2012)指出,正确的群体特异性等位基因频率数据见表4;文中对应数据不正确。)
.0002 后柱共济失调伴色素性视网膜炎
FLVCR1、ALA241THR
Rajadhyaksha等人(2010)在患有常染色体隐性遗传性后柱共济失调伴色素性视网膜炎的西班牙家族成员中(609033),在FLVCR1基因的外显子1中发现了纯合的721G-A转变,导致ala241到thr (A241T)跨膜片段中高度保守残基的取代。Berciano 和 Polo(1998)此前曾报道过该家族。受影响的个体在生命的最初十年因视网膜色素变性而出现视力障碍。步态异常在第二个十年开始变得明显,此后缓慢进展。一名患者在 14 岁时出现共济失调,在 35 岁时进行腓肠神经活检,结果显示大的有髓神经纤维缺失。
.0003 后柱共济失调伴色素性视网膜炎
FLVCR1、CYS192ARG
Rajadhyaksha等人(2010)在一个患有常染色体隐性后柱共济失调伴视网膜色素变性的法裔加拿大家庭的受影响成员中(609033),在FLVCR1基因的外显子1中发现了纯合574T-C转变,导致cys192-to-跨膜片段中高度保守残基处的 arg(C192R)取代。受影响的个体患有儿童期发病的遗传性感觉神经病,伴有色素性视网膜炎和共济失调。最初的症状包括行走迟缓、骨科畸形、脊柱侧凸以及手足内在肌肉远端轻度无力。神经病的特征是精细触觉和振动减少,伴有足部本体感觉丧失和反射消失。所有人都失去了行走的能力。上肢轻度共济失调。其他特征包括反复尿路感染和尿失禁。
.0004 后柱共济失调伴色素性视网膜炎
FLVCR1、GLY493ARG
Ishiura et al.(2011)在2名日本近亲出生的同胞中患有后柱共济失调伴视网膜色素变性(609033),Ishiura et al.(2011)在FLVCR1基因中发现纯合子1477G-C颠换,导致gly493-to-arg(G493R) )第十二个跨膜结构域中高度保守的残基处的取代。每个未受影响的父母和一个未受影响的同胞都是杂合突变,而在 192 个对照染色体中未发现这种突变。除了儿童期发病的色素性视网膜炎和感觉性共济失调之外,两名受影响的同胞均患有轻度智力低下,作者推测这可能是由其他原因造成的,因为此前尚未在这种疾病中描述过智力低下。通过连锁分析和候选基因测序发现了突变。