糖皮质激素 C
GYPC 基因通过使用替代翻译起始位点编码血型糖蛋白 C(GPC) 和血型糖蛋白 D(GPD)。GPC 和 GPD 与蛋白质 4.1R(EPB41; 130500 )相互作用并有助于红细胞膜的稳定性(Walker 和 Reid 的评论,2010 年)。
▼ 克隆与表达
------
科林等人(1986)分离出红细胞血型糖蛋白 C 的 cDNA 克隆并推导出其完整的氨基酸序列。它是128个氨基酸的主要红细胞膜血型糖蛋白共享几乎没有同源性的单一多肽链(GYPA; 617922)和B(GYPB; 617923),其携带血型MN(111300)和SS(111740)抗原,分别是密切相关的蛋白质。
勒万金等(1987)提出了 GPC 和 GPD 由相同基因编码的证据。埃尔马利基等(1989)根据序列数据得出结论,血型糖蛋白 D 是血型糖蛋白 C 的删减版本。糖型蛋白 C 是一条由 128 个氨基酸残基组成的多肽链。GYPD 小于 GYPC(24 kD 对 32 kD)。氨基酸序列显示 GYPD 与 GYPC 的 30 至 126 位残基的同一性。从同一基因产生 GYPC 和 GYPD 的机制可能涉及通过泄漏翻译将相同的 mRNA 翻译成同相 AUG(Cartron 等,1990)。GYPD 的可用测序信息与该模型一致。Daniels 等人对稀有血型 An(a) 抗原的分子基础进行了研究(1993) 获得了进一步的证据,证明血型糖蛋白 D 是 GYPC 基因的产物。
▼ 基因结构
------
在他们的评论中,Walker 和 Reid(2010)指出 GYPC 基因包含 4 个外显子,跨度为 13.5 kb。外显子 2 和 3 是同源的,核苷酸差异小于 5%。
▼ 测绘
------
马泰等人(1986)在研究中使用 GYPC 的 cDNA 克隆,通过原位杂交将 GYPC 基因分配到染色体 2q14-q21。
Gross(2014)基于 GYPC 序列(GenBank AY838876 ) 与基因组序列(GRCh38)的比对将 GYPC 基因定位到染色体 2q14.3 。
▼ 基因功能
------
Yiangou 等人通过将缺乏 Gypc 的小鼠胚胎干细胞分化为红细胞生成,然后进行体外感染测定(2016)发现小鼠疟原虫伯氏疟原虫与人类疟原虫恶性疟原虫(见611162)一样,使用 Gypc 侵入小鼠红细胞。删除带 3(SLC4A1; 109270 ),也被恶性疟原虫使用,对伯氏疟原虫的入侵没有影响。
▼ 分子遗传学
------
糖蛋白 C 携带 Gerbich 血型的决定因素( 616089 );Ge 抗原也存在于血型糖蛋白 D 上。Le Van Kim 等人使用从血型糖蛋白 C 的 mRNA 制备的 cDNA(1987)发现非椭圆红细胞供体的 Ge 阴性条件与血型糖蛋白 C 基因中的 3-kb 缺失有关。他们的发现还表明,相同的基因编码血型糖蛋白 D。
温纳迪等人(1993)描述了 Gerbich 血型系统的 Leach 表型红细胞中血型糖蛋白 C 和 D 的缺乏。他们发现这种缺陷是 GYPC 基因外显子 3 和 4 缺失或显着改变的结果。该突变基因编码的 mRNA 足够稳定,可在循环网织红细胞中检测到。预计由该 mRNA 编码的蛋白质不会在细胞膜中表达,因为它缺乏跨膜和细胞质结构域。
Roychoudhury 和 Nei(1988)列出了等位基因变异的基因频率数据。
▼ 进化
------
通过在 GYPC 上比较来自 6 个不同全球种群的 5 种猿和人类的多态性模式,Wilder 等人(2009)发现过度的非同义分歧完全归因于人类谱系中 GYPC 的加速进化。GYPC 编码 GPC 和 GPD 的能力是人类独有的,是由 GPC 起始密码子的进化引起的。作者假设了一个搭便车事件来解释进化,由于恶性疟原虫寄生虫通过 GPC 结合和入侵人类红细胞,因此出现了相对较新的正自然选择。怀尔德等人(2009)提出 GYPC 是一种蛋白质创新模型,通过在形成新的起始密码子后对 UTR 序列进行共同选择。在人类中,可能有益的祖先蛋白质 GPD 继续通过泄漏翻译产生。
▼ 等位基因变体( 4 精选示例):
------
.0001 GERBICH 血型系统,YUSSEF 表型
GYPC,57-BP DEL,EX2
在 Gerbich 血型系统( 616089 )的 Yussef(Yus) 表型中,Chang 等人(1991)证明了与 GYPC 基因的外显子 2 精确对应的 57 bp 缺失。
.0002 GERBICH 血型系统,GERBICH 表型
疟疾,抗性,包括
GYPC,84-BP DEL,EX3
在 Gerbich 血型系统( 616089 )的 Gerbich 表型中,Chang 等人(1991)鉴定了 GYPC 基因 84 bp 外显子 3 的缺失。
在美拉尼西亚人中发现了 GYPC 基因中外显子 3 的缺失;这种改变改变了 Ge 血型系统的血清学表型,导致 Ge 阴性(Booth 和 McLoughlin,1972;Serjeantson 等,1994)。GYPC ex3del 等位基因在疟疾( 611162 )高度流行的巴布亚新几内亚沿海地区达到高频率(46.5%)(Patel 等,2001)。恶性疟原虫红细胞结合抗原 140(EBA140,也称为 BAEBL)以高亲和力与人类红细胞表面结合。迈尔等人(2003)表明 EBA140 的受体是血型糖蛋白 C,并且这种相互作用介导了恶性疟原虫侵入人类红细胞的主要途径。EBA140 不与 Ge 阴性红细胞中的 GYPC 结合,恶性疟原虫也不能使用这种侵入途径侵入此类细胞。这提供了令人信服的证据,证明通过严重疟疾的自然选择,在美拉尼西亚人口中出现了遗传负性。
使用巴布亚新几内亚疟疾流行区 6 岁以下儿童的档案血液样本,Tavul 等人(2008)进行了一项病例对照研究,以调查 GYPC 外显子 3 缺失在预防严重疟疾性贫血(SMA) 中的作用。他们证实了该人群中外显子 3 缺失的高频率,但他们发现多态性与 SMA 保护之间没有关联。
.0003 GERBICH 血型系统,WEBB 表型
GYPC、ASN8SER
澳大利亚的Simmons 和 Albrey(1963)首次描述了 Gerbich 血型系统的罕见 Webb 抗原( 616089 ) 。布卢姆菲尔德等人(1986)在南威尔士的 10,117 名随机献血者中发现了 8 个 Wb 阳性抗原,其中 2 个来自同一家族。家族研究证实了常染色体显性遗传。韦伯抗原孤立于其他几个血型系统分离;此外,它不是 X染色体连锁 或 y染色体连锁。Yus( 110750.0001 ) 和 Gerbich( 110750.0002 ) 表型的mRNA 产生的 cDNA比正常短,而 Webb 表型的 cDNA大小正常。张等人(1991)证明了编码序列第 23 位核苷酸的 A 到 G 转换,导致天冬酰胺被丝氨酸取代。这种修饰解释了在 Webb 表型中看到的血型糖蛋白糖基化的改变。泰伦等人(1991)同样发现了一个点突变,导致第 8 位氨基酸的丝氨酸被天冬酰胺取代。
.0004 GERBICH 血型系统,DUCH 表型
GYPC,LEU14PHE
Duch, Dh(a) 是一种极其罕见的 Gerbich 血型红细胞抗原( 616089 ),被 1968 年在丹麦奥尔胡斯发现的抗体识别( Jorgensen 等,1982 )。该抗原在 3 代的 5 个人中被发现,并且孤立于其他几个血型进行分离。
Spring(1991)在与正常 GPC 具有相同表观分子量的血型糖蛋白 C 变体上检测到 Duch 抗原。Dh(a) 在 GPC 上的位置暂时分配到残基 1 和 47 之间的序列。由于 Dh(a) 抗原在 GPD 上没有检测到,但存在于 GPC 上,因此推测它位于残基 1-21 中GPC 的 N 端结构域。通过对 PCR 扩增的 DNA 进行测序,King 等人(1992)证明了核苷酸 40 处的 C 到 T 转换,负责氨基酸残基 14 处亮氨酸被苯丙氨酸取代。