磷酸胞苷转移酶 1、胆碱、α 异构体,椎管干骺端发育不良伴锥杆营养不良
磷脂酰胆碱生物合成途径中的速率控制酶是CTP-磷酸胆碱胞苷转移酶( EC 2.7.7.15 )。在培养的真核细胞中,这种酶是生存所必需的。α 同种型位于细胞核中,受可逆磷酸化和膜结合的调节(Rutherford 等人总结,1993 年)。
▼ 克隆与表达
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卢瑟福等人(1993)克隆并测序了 CTP-磷酸胆碱胞苷转移酶的鼠 cDNA。Kalmar 等人使用基于啮齿动物 Ctpct 序列的简并寡核苷酸引物进行 PCR(1994)从红白血病 K562 细胞 cDNA 文库中分离出编码人 CTPCT 的 cDNA。编码 367 个氨基酸的多肽的人类核苷酸序列与大鼠核苷酸序列有 89% 的同一性。人 CTPCT 的催化域与枯草芽孢杆菌甘油磷酸胞苷酰转移酶和酵母 MUQ1 的区域具有同源性。卡尔马等人(1994)观察到 CTPCT 和大豆油质蛋白的 α 螺旋膜结合域之间的显着同一性。表达的 CTPCT 具有脂质依赖性胞苷酸转移酶活性。
使用 RT-PCR,Lykidis 等人(1999)发现 CCT-α 在人脑、胎盘、肝、肺、胎肺和 HeLa 细胞中的表达水平相似。HeLa 细胞、BAC1.2F5 鼠巨噬细胞和 CHO58 仓鼠卵巢细胞的共聚焦显微镜显示 CCT-α 在细胞核和内质网中均有表达。
▼ 测绘
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通过对来自一组种间回交后代的 DNA 进行 Southern 印迹杂交,Rutherford 等人(1993)将小鼠 Ctpct 基因定位到 STF1( 184600 ) 和 SST( 182450 ) 基因的鼠同源物之间的染色体 16 。由于这两个基因都在人类的 3q 上,因此通过同源性预测 PCYT1A 基因对应到同一位置。
Gross(2015)基于 PCYT1A 序列(GenBank BC046355 ) 与基因组序列(GRCh38)的比对将 PCYT1A 基因定位到染色体 3q29 。
▼ 基因功能
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Lykidis 等(1999)发现 CCT-α 或 CCT-β 的任一同种型(PCYT1B;300948)的过度表达可以补充 CHO58 细胞中缺陷的 CCT 活性,这表明所有 3 种同种型都具有相同的生化功能。
▼ 分子遗传学
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Hoover-Fong 等人对来自 6 个家族的 8 名患有脊椎干骺端发育不良和锥杆营养不良(SMDCRD; 608940 ) 的患者进行了研究(2014)确定了 PCYT1A 基因突变的纯合性或复合杂合性( 123695.0001 - 123695.0008 )。这些变异与家族中的疾病分离,在 Exome Variant Server 或 1000 Genomes Project 数据库中未发现。
Yamamoto 等人在来自 2 个巴西近缘 SMDCRD 血统的 4 个受影响个体中(2014) 分别确定了错义突变(E129K;123695.0007 ) 和 1-bp 重复( 123695.0009 ) 的纯合性。
▼ 等位基因变体( 9 精选示例):
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.0001 椎体骨骺端发育不良伴锥形杆营养不良
PCYT1A, ALA99VAL
在 2 名脊椎干骺端发育不良和锥杆营养不良(SMDCRD; 608940 ) 患者中,其中 1 名是女婴,Walters 等人报告为病例 1(2004)和另一名 54 岁的希腊裔女性,视网膜表型迟发,Hoover-Fong 等人(2014)确定了 PCYT1A 基因外显子 5 中 c.296C-T 转换的纯合性,导致 ala99 到 val(A99V) 替换。在Walters 等人先前报道的患有 SMDCRD 的男孩中(2004)作为案例 2,Hoover-Fong 等人(2014)确定了 A99V 突变的复合杂合性和外显子 6 中的 c.448C-G 颠换,导致 pro150 到 ala(P150A;123695.0002) 替代。两种错义突变都涉及催化结构域内的高度保守残基,并在各自家族中与疾病分离,并且在 Exome Variant Server 或 1000 Genomes Project 数据库中均不存在。对来自 3 个家族的 SNP 基因分型数据的分析表明,A99V 变异出现在不同的单倍型上,表明 CpG 突变反复发生。
.0002 伴有锥杆营养不良的脊柱骨骺端发育不良
PCYT1A、PRO150ALA
由Hoover-Fong 等人讨论了 PCYT1A 基因中 pro150 到 ala(P150A) 的突变,该突变在脊柱干骺端发育不良和锥杆营养不良(SMDCRD; 608940 )患者中以复合杂合状态被发现(2014),见123695.0001。
.0003 椎体骨骺端发育不良伴锥杆营养不良
PCYT1A, ALA99THR
来自Walters 等人最初描述的一个家族的2 个姐妹和一个患有脊椎干骺端发育不良和锥杆营养不良(SMDCRD; 608940 )的兄弟(2004)(案例 3-5),Hoover-Fong 等人(2014)确定了 PCYT1A 基因外显子 5 中 c.295G-A 转变的复合杂合性,导致催化结构域内高度保守的残基处的 ala99 到 thr(A99T) 取代,以及 c.847C-外显子 9 中的 T 转变,导致两亲性膜结合域内的 arg283 到 ter(R283X;123695.0004)取代。父母的 DNA 无法用于测试。
.0004 椎体骨骺端发育不良伴锥杆营养不良
PCYT1A, ARG283TER
用于讨论 PCYT1A 基因中的 arg283-to-ter(R283X) 突变,该突变在患有脊椎干骺端发育不良和锥杆营养不良(SMDCRD; 608940 ) 的同胞中发现于复合杂合状态,由Hoover-Fong 等人提出(2014),见123695.0003。
.0005 伴有锥杆营养不良的脊柱骨骺端发育不良
PCYT1A, 1-BP DEL, 990C
一名日本男孩患有脊椎干骺端发育不良和锥杆营养不良(SMDCRD; 608940 ),最初由Kitoh 等人报道(2011) , Hoover-Fong 等(2014)鉴定了 PCYT1A 基因外显子 10 中 1 bp 缺失(c.990delC) 的复合杂合性,导致移码,预计会导致 C 端磷酸化结构域(Ser331ProfsTer) 内的提前终止密码子,以及 c .669G-C 颠换导致 arg223 到 ser(R223S;123695.0006)在催化结构域内的高度保守残基处取代。他未受影响的母亲和姐姐是 1 bp 缺失的杂合子,而他未受影响的父亲是错义突变的杂合子。
.0006 椎体骨骺端发育不良伴锥杆营养不良
PCYT1A、ARG223SER
由Hoover-Fong 等人讨论 PCYT1A 基因中的 arg223 到 ser(R223S)突变,该突变在脊柱干骺端发育不良和锥杆营养不良(SMDCRD;608940)患者中发现为复合杂合状态(2014),见123695.0005。
.0007 伴有锥杆营养不良的脊柱骨骺端发育不良
PCYT1A、GLU129LYS
在一名患有脊椎干骺端发育不良和锥杆营养不良(SMDCRD; 608940 )的韩国男孩中,Hoover-Fong 等人(2014)确定了 PCYT1A 基因中 2 个错义突变的复合杂合性:c.385G-A 转换,导致 glu129 到 lys(E129K) 替换,以及 c.571T-C 转换,导致 phe191- to-leu(P191L; 123695.0008 ) 置换,均涉及催化域内的高度保守残基。他未受影响的父母各有 1 个突变的杂合子。
在 SMDCRD 的巴西兄弟姐妹中,Yamamoto 等人(2014)确定了 PCYT1A 基因中 E129K 突变的纯合性。他们未受影响的父母是突变的杂合子。除了锥杆营养不良外,同胞还表现出小眼症、斜视、晶状体半脱位和视神经缺损。
.0008 椎体骨骺端发育不良伴锥杆营养不良
PCYT1A、PHE191LEU
由Hoover-Fong 等人讨论了 PCYT1A 基因中的 phe191 到 leu(F191L) 突变,该突变在脊柱干骺端发育不良和锥杆营养不良(SMDCRD; 608940 )患者中发现为复合杂合状态(2014),见123695.0007。
.0009 伴有锥杆营养不良的脊椎骨骺端发育不良
PCYT1A, 1-BP DUP, 968G
Yamamoto 等人在 2 个来自巴西血统的远亲表亲患有脊柱干骺端发育不良和锥杆营养不良(SMDCRD; 608940 )(2014)确定了 PCYT1A 基因中 1 bp 重复(c.968dupG) 的纯合性,导致预计会导致磷酸化域中过早终止密码子(Ser323ArgfsTer38) 的移码。所有 4 个未受影响的父母都是突变的杂合子。