腓骨肌萎缩;Charcot-Marie-Tooth 综合征;周围髓磷脂蛋白2
PMP2基因编码对脂质动力学和髓磷脂膜稳定性重要的外周髓磷脂蛋白。 它主要在雪旺氏细胞中表达(Hong等人,2016年和Gonzaga-Jauregui等人,2015年的摘要)。
髓磷脂是多层致密的膜结构,围绕并隔离轴突,促进神经冲动的传导。 它主要由脂质组成,蛋白质约占其净重的30%。 雪旺氏细胞负责外周神经系统中髓鞘的形成。 外周髓磷脂蛋白2(PMP2)是一种小的基本蛋白,是外周髓磷脂的主要蛋白之一,似乎与脂肪酸的转移或髓磷脂脂质的代谢有关。 as坂等(1991)指出PMP2(也称为髓磷脂P2蛋白,MP2)具有脂质结合活性。 因此,MP2蛋白可能在致密髓磷脂的组织中起重要作用。
细胞遗传学位置:8q21.13
基因座标(GRCh38):8:81,440,325-81,447,438
Location | Phenotype | Phenotype MIM number |
Inheritance | Phenotype mapping key |
---|---|---|---|---|
8q21.13 | Charcot-Marie-Tooth disease, demyelinating, type 1G | 618279 | AD | 3 |
as坂等(1991)从人胎儿脊髓cDNA文库中分离了外周髓磷脂MP2蛋白的全长cDNA。 发现其包含393bp的开放解读码组,其编码131个残基的多肽。 推导的氨基酸序列与其他物种的髓磷脂P2蛋白高度同源。
▼ 基因结构
------
as坂等(1993)克隆了基因组PMP2序列,该序列长约8 kb,由4个外显子组成。所有外显子-内含子连接序列均符合GT / AG规则。该基因的5个引物侧翼区具有一个富含TA的元件(TATA样框)和一个通过引物延伸方法检测到的单一定义的转录起始位点。
▼ 测绘
------
通过流分类人类染色体的斑点印迹杂交(FISH)和荧光原位杂交,Hayasaka等(1993)将PMP2基因定位到8q21.3-q22.1。这与绘制Charcot-Marie-Tooth腓骨肌萎缩症(CMT4A; 214400)的常染色体隐性形式的区域相同。因此,PMP2基因是该疾病突变位点的主要候选者。
Narayanan等(1994)报道了PMP2基因的部分结构。他们利用一组人/仓鼠体细胞杂种并通过FISH将基因定位于8q21。Ben Othmane等(1995年)创建了一个7-Mb YAC重叠群,覆盖了CMT4A基因定位的8q13-q21区域。该重叠群用于将另外9个微卫星和6个STS对应到该区域。随后的单倍型分析将CMT4A侧翼间隔缩小到小于1 cM。使用SSCP和物理图谱,他们可以证明PMP2基因不是CMT4A中的缺陷。
▼ 分子遗传学
------
Gonzaga-Jauregui等人在患有脱髓鞘性Charcot-Marie-Tooth病的父亲和儿子(家庭BAB1468)中发现了1G型(CMT1G;618279)(2015)鉴定出PMP2基因中的杂合错义突变(I43N;170715.0001)。该突变通过外显子组测序发现,并通过Sanger测序证实,与该家族的疾病分离。没有进行变体的功能研究和对患者细胞的研究,但是在斑马鱼中的研究表明它具有致病性(请参见动物模型)。这些作者提出显性负作用。该先证者是37个无亲缘族群的一部分,这些家族具有相似的表型,并接受了全外显子组测序。
Hong等人在一个带有CMT1G的韩国家庭(FC183家族)的3个受影响家庭中(2016)在PMP2基因中鉴定了杂合I43N取代。通过全外显子组测序发现的突变与该家族的疾病分离。没有进行患者细胞的研究,但是具有I43N突变的转基因小鼠发生了与患者中发现的相似的周围神经病变(请参见动物模型)。
Motley等人在2个与CMT1G无关的家庭的受影响成员中进行了研究(2016)在PMP2基因中发现了错义突变(I52T,170715.0002和T51P,170715.0003)。没有进行变体的功能研究和对患者细胞的研究,但是Motley等人(2016年)表明,突变可能导致脂肪酸的异常转移,并可能导致功能性毒性增加。
▼ 动物模型
------
Gonzaga-Jauregui等(2015)发现,两个斑马鱼pmp2直系同源物的吗啉代敲除会导致运动神经元表型,包括运动神经元轴突无法从脊索延伸,以及寻路错误,其中轴突未能适当地支配肌体。人类野生型PMP2的过表达诱导了相似的表型,表明剂量敏感性。
Hong等(2016)发现与对照组相比,具有I43N突变或野生型Pmp2过表达的转基因小鼠发展为周围神经病,运动功能受损,运动神经传导速度降低。与对照组相比,突变小鼠的神经活检显示减少了较大的有髓纤维的数量,异常的髓鞘形成和节间长度变短,表明雪旺细胞功能存在缺陷。
▼ 等位基因变异体(3个示例):
------
.0001炭疽病,脱髓鞘,1G型
PMP2,ILE43ASN
Gonzaga-Jauregui等人在患有脱髓鞘性Charcot-Marie-Tooth病的父亲和儿子(家庭BAB1468)中发现了1G型(CMT1G;618279)(2015年)在PMP2基因的第2外显子中发现了杂合的c.128T-A转化,导致ile43-asn(I43N)取代。该突变通过外显子组测序发现,并通过Sanger测序证实,与该家族的疾病分离。还有其他几位受影响的家庭成员,他们无法获得DNA。在Exome Sequencing Project数据库中找不到该变体,并针对dbSNP和1000个Genomes Project数据库进行了过滤。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。突变PMP2蛋白在斑马鱼中的表达与mpolin2直系同源物的吗啉敲除不能挽救异常的运动神经元表型并加重表型,这与显性负性机制一致。192150)和PRX(605725)基因,后者参与常染色体隐性脱髓鞘CMT(CMT4F; 614895)。
Hong等人在一个带有CMT1G的韩国家庭(FC183家族)的3个受影响家庭中(2016)在PMP2基因中鉴定出杂合的c.128T-A转化(c.128T-A,NM_002677.3),导致在脂笼蛋白/胞质脂肪酸结合结构域的保守残基处发生I43N取代。通过全外显子组测序发现的突变与该家族的疾病分离。在dbSNP(内部版本144),1000 Genomes Project,Exome Sequencing Project或ExAC数据库或500个朝鲜语控件中找不到该文件。没有进行患者细胞的研究,但是具有I43N突变的转基因小鼠发生了与患者中发现的相似的周围神经病变(请参见动物模型)。
.0002 CHARCOT-MARIE-TOOTH疾病,脱髓鞘,1G型
PMP2,ILE52THR
Motley等人在患有脱髓鞘性的Charcot-Marie-Tooth病的父子(家庭1)中,感染了1G型(CMT1G;618279)(2016)在PMP2基因中鉴定出杂合的c.155T-C过渡,导致在PMP2的β桶的保守残基处发生ile52-thr(I52T)取代。该突变是通过全外显子组测序发现并通过Sanger测序证实的,该突变从头发生在父亲身上。在Exome Variant Server,1000 Genomes Project或ExAC数据库中找不到该变体。没有进行变体的功能研究和对患者细胞的研究,但是Motley等人(2016年)表明,这种突变可能导致脂肪酸的异常转移,并可能导致功能的毒性增加。
Punetha等(2018)报道了另一个CMT1G家族,由于PMP2基因中的I52T杂合突变。该突变通过全外显子组测序发现,并通过Sanger测序证实,与该家族的疾病分离。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。
.0003炭疽病,脱髓鞘,类型1G
PMP2,THR51PRO
在Motley等人的3代奥地利家庭(家庭2)的6个成员中,它们患有脱髓鞘性的Charcot-Marie-Tooth病,类型为1G(CMT1G; 618279)(2016)在PMP2基因中鉴定出杂合的c.151A-C转换,导致在PMP2的β桶的保守残基处出现thr51-pro(T51P)取代。该突变是通过对136例患有类似疾病的欧洲先证者中的PMP2基因进行直接测序而发现的,该突变已通过Sanger测序得到证实,并与该家族的疾病分离。在Exome Variant Server,1000 Genomes Project或ExAC数据库或188个奥地利控件中找不到该变体。没有进行变体的功能研究和对患者细胞的研究,但是Motley等人(2016年) 提示该突变可能导致脂肪酸异常转移,并可能导致功能性毒性增加。