脱氧核糖核酸酶 II，溶酶体

DNase II（ EC 3.1.22.1 ）或“酸性 DNase”在酸性条件下水解 DNA，是 2 种不同的哺乳动物 DNase 之一。参见 DNASE1（ 125505 ）。

▼ 克隆与表达

Yasuda 等人使用 RACE 和基于纯化的 DNase II 蛋白序列的引物来扩增甲状腺 RNA（1998）克隆了 DNase II 基因。预测的 360 个氨基酸的蛋白质有 3 个部分：16 个氨基酸的信号肽、91 个氨基酸的前肽和 253 个氨基酸的成熟蛋白区域。安田等人（1998）提出，与其他溶酶体酶一样，DNase II 的加工过程是释放信号肽，然后进行蛋白水解加工，产生 2 链酶。纯化的 DNase II 在 SDS-PAGE 上迁移为 2 个条带（32 和 12 kD）。使用 RT-PCR，Yasuda 等人（1998）发现 DNase II 普遍表达。

▼ 基因结构

Krieser 等人（2001）以及Shiokawa 和 Tanuma（2001）报道 DNASE2 基因包含 6 个外显子，跨度约为 5.2 kb。

▼ 测绘

通过研究体细胞杂种中的酶活性，Bruns 等人（1979）和布鲁克等人（1984）将溶酶体脱氧核糖核酸酶的基因分配给 19p13-q13。安田等人（1998）使用杂交面板的 Southern 印迹分析将 DNASE2 基因分配到 19 号染色体。通过 PCR 和 FISH 分析，Yasuda 等人（1998）将 DNASE2 基因定位到 19p13.2-p13.1。

▼ 分子遗传学

安田等人（1992）描述了一种针对尿液和白细胞 DNASE2 的特异性和高度灵敏的测定。在尿液和白细胞中，该酶显示出明显的双峰性，日本研究人群可分为两种不同的类型，即低活性（DNASE2 L）和高活性（DNASE2 H），这表明存在遗传多态性。观察到来自同一个体的白细胞和尿酶活性水平之间的密切相关性，并且白细胞样本中的类型与相应尿液样本中发现的类型一致。在一组 528 个无关的日本人中，低活性等位基因（DNASE2L）和高活性等位基因（DNASE2H）的基因频率分别计算为 0.632 和 0.368。性别和年龄不影响 DNASE2 活性水平的分布。

▼ 动物模型

哺乳动物中的成熟红细胞没有细胞核，尽管它们与有核前体细胞不同。Kawane 等人（2001）证明 DNase II 对于小鼠胎肝中的最终红细胞生成是必不可少的。由于严重的贫血，没有活的 DNase II 缺失小鼠出生。当突变胎肝细胞被转移到经致命辐射的野生型小鼠体内时，突变细胞产生了成熟的红细胞，这表明 DNase II 以非细胞自主方式发挥作用。组织化学分析表明，DNase II 的关键细胞来源是存在于胎儿肝脏中最终红细胞生成部位的巨噬细胞。因此，Kawane 等人（2001）得出的结论是巨噬细胞中的 DNase II 似乎负责破坏从红细胞前体细胞排出的核 DNA。

Kawane 等人（2003）产生了缺乏 Cad（DFFB; 601883 ）的健康小鼠。Cad -/- 胸腺细胞不产生响应 Casp3（ 600636 ）的DNase 活性，Casp3裂解 Cad 结合配偶体 Icad（DFFA; 601882 ），并且细胞未发生凋亡。然而，来自野生型小鼠而非 DNase2 缺陷小鼠的胚胎胸腺巨噬细胞能够消化核并降解野生型和 Cad -/- 胸腺细胞的 DNA。Kawane 等人（2003）得出的结论是，凋亡细胞中的 CAD 和巨噬细胞中的 DNASE2 协同降解凋亡细胞中的 DNA。与 Cad -/- 或野生型小鼠相比，Dnase2 -/- 小鼠的胸腺更小，细胞更少，并且含有许多未消化 DNA 的病灶。在缺乏 Dnase2 的小鼠中也发现了肾脏缺陷。Ifna1（ 147660 ）和 Ifnb（ 147640 ）的表达在 Cad 缺陷小鼠中检测不到，但 Ifnb 和 Ifng（ 147570 ）在 Dnase2 缺陷小鼠中上调，在双基因敲除动物中上调更多，表明未消化的 DNA凋亡细胞可以激活先天免疫，导致胸腺发育缺陷。

Kawane 等人（2006）表明，DNase II-null/干扰素 I 型受体（IFNIR）-null 小鼠和 DNase II 基因诱导缺失的小鼠发展出类似于人类类风湿性关节炎的慢性多关节炎。在这些小鼠的受影响关节中，一组细胞因子基因被强烈激活，它们的血清中含有高水平的抗环瓜氨酸肽抗体、类风湿因子和基质金属蛋白酶-3（见185250）。在发病早期，编码肿瘤坏死因子（TNF）-α（ TNFA；191160 ）的基因在骨髓中的表达被上调，并且抗 TNFA 抗体的施用阻止了关节炎的发展。Kawane 等人（2006）得出的结论是，如果巨噬细胞不能从红细胞前体和凋亡细胞中降解哺乳动物 DNA，它们会产生 TNFA，从而激活滑膜细胞产生各种细胞因子，导致慢性多关节炎的发展。