Ss血型
Ss 血型抗原位于红细胞糖蛋白 GYPB 上。S 和 s 抗原源自 GYPB 氨基酸 29 的多态性,其中 S 具有met29,s 具有thr29。U 抗原是指 GYPB 中位于膜附近的一个短的细胞外序列。GYPB、血型糖蛋白 A(GYPA;617922)和血型糖蛋白 E(GYPE;138590)在染色体 4q31 上紧密相连。MN 血型的抗原( 111300) 驻留在 GYPA。M 和 N 抗原在 GYPA 的氨基酸 1 和 5 处不同,其中 M 是 ser-ser-thr-thr-gly,N 是 leu-ser-thr-thr-glu。GYPB 的 N 末端与 GYPA 的 N 末端基本相同,只是它始终表达 N 抗原,表示为“N”或 N-prime。GYPA、GYPB 和 GYPE 之间的重组和基因转换导致杂交血型糖蛋白分子和低发生率抗原的产生。因此,MN 和 Ss 血型统称为 MNSs 血型系统(见111300)。重组导致 3 种血型糖蛋白无效表型: 由于 GYPA 和 GYPB 之间的重组,En(a-) 细胞缺乏 GYPA;由于 GYPB 中的重组,GYPB 阴性(SsU-) 细胞缺乏 GYPB;由于 GYPA 和 GYPE 之间的重组,M(k) 细胞(MNSsU-) 缺乏 GYPA 和 GYPB。具有血型糖蛋白无效表型的个体唾液酸含量降低,对疟疾感染的抵抗力增加(见611162)。GYPA 和 GYPB 对红细胞发育或存活不是必需的,并且 GYPA 和 GYPB 无效表型与贫血或红细胞功能改变无关(Cooling评论,2015 年)。
▼ 分子遗传学
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Blumenfeld 和 Adamany(1978)发现 MM 血型多肽在 2 个氨基酸上与 NN 多肽不同,它们是 MM 中的丝氨酸和甘氨酸以及 NN 中的亮氨酸和谷氨酸。MN 个体显示所有 4 个氨基酸。人红细胞膜的 2 种主要唾液酸糖蛋白 α 和 δ(分别为血型糖蛋白 A 和 B)具有 MNS 抗原特异性。它们的 N 末端的前 26 个残基具有相同的氨基酸序列。α 表示 M 或 N 血型活性;δ 只携带 N 型血的活性。此外,α 位置 26 处的天冬酰胺携带一条寡糖链,该链在 δ 的相同位置不存在。2 种唾液酸糖蛋白的剩余氨基酸序列不同,δ 表达 Ss 活性。
Ss 和 MN 在染色体 4q28-q31 上紧密相连但孤立的基因位点。已经观察到 Ss 和 MN 基因座之间的几个重组实例(见Race and Sanger 的评论,1975)。分别携带 MN 和 Ss 特异性的 2 种唾液酸糖蛋白的基因的紧密连锁也通过似乎由 Lepore 型机制产生的杂合分子的鉴定表明(Mawby 等,1981)。红细胞糖蛋白,部分位于细胞膜内,部分暴露于外部,含有 203 个氨基酸。氨基末端的一半暴露在外,它带有决定血型抗原特异性的寡糖复合物,并作为病毒和植物凝集素的受体。如所示111300,Ss 血型抗原位于血型糖蛋白 B 上。SS 和 ss 特异性之间的结构差异是第 29 位的甲硫氨酸-苏氨酸多态性。Ferrari 和 Pavia(1986)合成了 2 个肽,每个 8 个氨基酸长,携带Ss 特异性:SS,asn-gly-glu-met-gly-gln-leu-val;ss, asn-gly-glu-thr-gly-gln-leu-val。糖蛋白 C(GYPC; 110750 ) 是 Gerbich 血型抗原特异性( 616089 ) 的位点。
黄等人(1987)提供了来自蛋白质和基因组 DNA 分析的证据,表明 2 名纯合 SsU 血型表型无关人员的红细胞由于 δ-血型糖蛋白基因缺失而缺乏 δ-血型糖蛋白。Dantu 和 Stones 是由杂合糖蛋白携带的 2 种变异抗原,它们似乎是 δ 和 α 血型糖蛋白融合基因的产物。在 Stones 中,符号 St(a),连接点是从 δ 的第 26 或 28 位氨基酸残基到 α 的第 59 或 61 位残基,而在 Dantu 中,δ 的第 38 或 39 位残基与 α 的第 71 或 72 位残基相连。
Huang 和 Blumenfeld(1988)在基因组水平上描绘了来自第 3 代黑色家族的 DNA 中 α 和 δ 糖蛋白的结构,其中存在 Dantu 和 Mi-III(另一种罕见的 MNs 抗原),但不存在观察到δ-血型糖蛋白。
具有罕见 En(a-) 变体的红细胞对恶性疟(见611162)具有抗性(Pasvol 等,1982)。这些细胞缺乏血型糖蛋白 A( Siebert and Fukuda, 1986 )。Ss 系统的罕见 U(-) 变体缺乏其他主要唾液酸糖蛋白血型糖蛋白 B,对入侵具有相对抵抗力。Wr(b) 阴性细胞也能抵抗恶性疟原虫的入侵,尽管它们的表面具有正常量的糖蛋白 A 和 B。所有这些观察结果,以及使用抗血型糖蛋白和某些糖类(特别是 N-乙酰氨基葡萄糖)抗体的实验,都导致了血型糖蛋白在恶性疟原虫红细胞侵袭中的作用的初步模型(Pasvol 和 Wilson,1982)。
通过分析来自人群的基因组序列数据,Leffler 等人(2017)确定了一系列影响 GYPA 和 GYPB 的大拷贝数变异。他们发现,涉及 GYPB 丢失和 2 个 GYPB-GYPA 杂合基因编码 MNS 血型系统丹图抗原的复杂结构重排解释了附近区域与严重疟疾保护之间的关联。与3个基因(GYPE、GYPB和GYPA)的参考单倍型相比,保护性单倍型具有5个GYP基因,包括2个GYPE拷贝、2个Dantu杂种基因和1个GYPA拷贝。保护性单倍型在肯尼亚地区将严重疟疾的风险降低了 40%,但尚未在西非发现。
▼ 进化
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血型糖蛋白A(GYPA; 111300)和B,它们确定在MN与SS血型,分别是2个被对红细胞表面和相互作用恶性疟原虫配体表达的主要受体。柯等人(2011)分析了 15 个不同疟疾暴露水平的非洲人群中血型糖蛋白基因家族的核苷酸多样性。在这些基因中发现了高水平的核苷酸多样性和基因转换。柯等人(2011)确定了一种导致血型糖蛋白 B 胞外域发生 3 个氨基酸变化的单倍型。这种单倍型可能在 5 个高度接触疟疾的人群中适应性进化。柯等人(2011)观察到这些重复基因之间以及 GYPA 不同细胞外结构域之间的遗传变异的不同模式。相比之下,Ko 等人(2011)观察到,在许多人群中,GYPA 外显子 2 的等位基因频谱偏向显着过量的中频等位基因;频谱失真的程度与疟疾暴露有关,可能是因为基因转换和平衡选择的共同影响。