伸长系数 2,真核翻译延伸因子 2

EEF2 基因编码真核翻译延伸因子-2,这是蛋白质合成中易位步骤所必需的,其中肽基-tRNA 从核糖体上的受体位点转移到 mRNA 上的下一个密码子,代价是水解提供的能量GTP 与 EF2 结合(Kaneda 等人,1984 年和Hekman 等人,2012 年总结)。

▼ 克隆与表达

拉普等人(1989)报道了预测的 858 个氨基酸的 EF2 蛋白的完整序列。序列比较显示仓鼠、大鼠和人类 EF2 蛋白序列仅在 8 个位置不同。

▼ 基因功能

白喉毒素和假单胞菌外毒素 A(PA 毒素)通过催化 NAD 的 ADP-核糖部分与延伸因子 2(EF2) 的共价结合来抑制蛋白质合成。I 类白喉毒素抗性(敏感性)与毒素的结合有关,该毒素由 5 号染色体编码。II 类抗性是由于蛋白质合成缺陷导致 EF2 未被白喉毒素或 PA 毒素 ADP 核糖基化。在一个亚类中,这是由于 EF2 结构基因的突变造成的;在第二个亚类中,它是由于 EF2 翻译后修饰基因的突变(Kaneda 等人,1984 年)。

达维多娃等人(2014)发现 FAM86A(EEF2KMT; 615263 ) 催化 lys525(K525) 上 EEF2 的三甲基化,lys525(K525) 位于高度保守的 α 螺旋外表面的结构域 III。

▼ 测绘

金田等人(1984)从人类胚胎的原代培养物中分离出具有第一类 II 类 PA 毒素抗性的细胞。通过分析由这些细胞和小鼠L细胞构建的杂交细胞,他们发现19号染色体带有抗性基因,即EF2结构位点。

通过分析人鼠杂交细胞,Kaneda 等人(1987)将 EF2 的分配范围缩小到染色体 19pter-q12。

▼ 分子遗传学

在一个挪威血统家族的受影响成员中,患有常染色体显性迟发性脊髓小脑性共济失调 26(SCA26; 609306 ),先前由Yu 等人报道(2005),赫克曼等人(2012)鉴定了 EEF2 基因中的杂合突变(P596H; 130610.0001)。对酵母中等效突变(P580Y) 的详细研究表明,它导致易位受损,翻译过程中 -1 程序性核糖体移码通读率增加。携带这种突变的酵母也表现出对蛋白质抑制破坏的更大敏感性,这可以通过攻击时未折叠的蛋白质反应激活驱动的报告基因的更强大的激活来证明。结果表明,该突变破坏了易位中涉及的正常机械过程,并表明蛋白质抑制破坏可导致神经退行性疾病。

▼ 等位基因变体( 1 示例):

.0001 脊髓小脑性共济失调 26(1 个家族)
EEF2、PRO596HIS
在 5 代挪威血统家族的受影响成员中,患有迟发性常染色体显性脊髓小脑性共济失调 26(SCA26; 609306 ),之前由Yu 等人报道(2005),赫克曼等人(2012)鉴定了 EEF2 基因外显子 12 中的杂合 C 到 A 颠换,导致在翻译过程中保持阅读框的关键结构域中高度保守的残基处发生 pro596 到他(P596H)取代。该突变是通过对染色体 19p13.3 连锁分析确定的关键区间的深度测序发现的。在 24 名受影响的个体和 2 名未受影响的个体中发现了这种突变,表明不完全外显率。dbSNP、1000 Genomes Project 或 CEPH 数据库或 104 名挪威对照个体中不存在该突变。体外表达研究表明,突变蛋白被正确表达,正确定位于内质网,并且能够在酵母模型中维持生长。然而,对酵母中等效突变(P580Y) 的详细研究表明,它导致易位受损,翻译过程中 -1 程序性核糖体移码通读率增加。携带这种突变的酵母也表现出对蛋白质抑制破坏的更大敏感性,这可以通过攻击时未折叠的蛋白质反应激活驱动的报告基因的更强大的激活来证明。结果表明,蛋白酶体破坏可导致神经退行性疾病。