核糖体蛋白 S14,5q 缺失难治性大红细胞性贫血
哺乳动物核糖体由 4 种 RNA(见180450)和大约 80 种不同的蛋白质组成。核糖体蛋白由复杂的基因家族编码,包括至少 1 个活性内含子基因和多个加工过的假基因。
Dana 和 Wasmuth(1982)分离了正常人类白细胞与中国仓鼠卵巢(CHO) 细胞系之间的种间杂种,该细胞系在 EMTB 基因座中发生突变,导致 40S 核糖体蛋白 S14 发生改变,从而对蛋白质合成抑制剂依米丁。由于 CHR 基因( 118840 ) 中的突变,该细胞系还具有铬酸盐抗性,并且由于亮氨酰-tRNA 合成酶基因(LEUS;151350 )中的突变而对温度敏感。所有 3 个突变在 CHO 细胞中都是隐性的。因此,人-CHO细胞杂交体对依米丁敏感、对铬酸盐敏感且耐温。
通过用 CHO Rps14 cDNA 筛选来自 HeLa 细胞 10S 至 12S mRNA 的 cDNA,Rhoads 等人(1986)分离出编码人类 RPS14 的 cDNA。推导出的 151 个氨基酸的人 RPS14 蛋白与 CHO Rps14 相同。作者使用人类和 CHO RPS14 cDNA 分离了人类 RPS14 基因组克隆。
陈等人(1986)报道说,RPS14 基因在进化过程中似乎是严格保守的。他们发现哺乳动物 RPS14 的 C 末端与酵母核糖体蛋白 59 之间存在高度相似性;该区域包括在抗依米丁的 CHO 细胞中发生突变的核苷酸(Rhoads 和 Roufa,1985 年)。
▼ 基因结构
罗兹等人(1986)确定人类 RPS14 基因包含 5 个外显子,跨度为 5.9 kb。
▼ 测绘
Dana 和 Wasmuth(1982)分离的所有 3 个与依米汀抗性相关的基因似乎都与中国仓鼠的 2 号染色体长臂有关。Dana 和 Wasmuth(1982)表明,这三个特征的基因由人类 5 号染色体携带。结果表明,这三个基因的同线性在进化过程中长期保持。EMTB 基因座是 3 个基因中的 1 个,可以被改变以产生抗吐母素表型,编码核糖体蛋白 S14(Madjar 等人,1982 年,Dana 等人,1985 年)。Dana 和 Wasmuth(1982)对中国仓鼠-人种间杂交细胞进行了研究,该细胞含有人 5 号染色体并表达 4 个同线基因 LEUS、HEXB( 606873)、EMTB 和 CHR,选择条件要求它们保留 LEUS 基因但失去 EMTB 或 CHR 基因。Dana 和 Wasmuth(1982)使用自发分离子的细胞遗传学和生化分析(主要由 5q 的各个部分的末端缺失产生)得出结论,连锁基因的顺序和特定位置是:LEUS,5pter-5q1;十六进制,5q13;EMTB,5q23-5q35;和 CHR,5q35。Nakamichi 等人将其他核糖体蛋白基因定位到 8 号和 17 号染色体(1986),使用 cDNA 探针和仓鼠-人杂交细胞。8号染色体携带核糖体蛋白基因的区域是8pter-q21.1。17号染色体上的核糖体蛋白基因位于长臂上。中道等人(1986) 将 RPS14 基因放在片段 5q23-q33 上。
罗兹等人(1986)使用体细胞杂合 DNA 将源自 RPS14 基因内含子的 DNA 片段对应到 5q23-q33,表明功能性 RPS14 基因位于该位点。肯莫奇等人(1998)证实了Rhoads 等人报告的映射分配(1986 年)。
▼ 分子遗传学
体细胞 RPS14 单倍体不足导致 5q 缺失综合征
5q- 综合征( 153550 ) 是一种骨髓增生异常综合征亚型,其特征是由包含 40 个基因的染色体 5q 上的 1.5-Mb 区域的反复体细胞缺失引起的红系分化缺陷。虽然癌症中的体细胞染色体缺失被认为表明其双等位基因失活导致癌症的肿瘤抑制基因的位置,但在 5q 综合征患者中未发现此类双等位基因失活。Ebert 等人使用 RNA 介导的基于干扰的方法(2008)发现核糖体亚基蛋白RPS14的部分功能丧失在正常造血祖细胞中表现出这种疾病。RPS14 的强制表达挽救了患者来源的骨髓细胞中的疾病表型。此外,作者确定了 RPS14 缺陷细胞中前核糖体 RNA 加工过程中的一个阻滞,该阻滞在功能上等同于 Diamond-Blackfan 贫血( 105650 )的缺陷,将 5q 综合征的分子病理生理学(一个体细胞缺失RPS14 等位基因)导致骨髓衰竭的先天性综合征。埃伯特等人(2008) 得出结论,5q-综合征是由核糖体蛋白功能缺陷引起的,并建议 RNA 干扰筛选是识别致病单倍体不足疾病基因的有效策略。