ENGRAILED 2

在果蝇中，'engrailed'（en）同源基因蛋白在分割发育过程中起着重要作用，它是后室形成所必需的（见 EN1, 131290）。通过低严格杂交，Poole 等人（1989）从与果蝇“engrailed”基因的探针同源的人类粘粒基因组文库序列中分离出来。部分核苷酸序列分析显示共有剪接受体位点，后跟一个能够编码 104 个氨基酸的开放解读码组；前 94 个氨基酸与果蝇中的蛋白质有 71% 的同一性。共享区域包含同源域。在氨基酸水平上，人类序列与小鼠 En1 基因 85% 相同，与小鼠 En2 基因 100% 相同。

洛根等人（1992）分离了 EN1 和 EN2 基因的人和鸡基因组克隆。推导出的 333 个氨基酸的人 EN2 蛋白与小鼠 En1 90% 相同。通过序列分析，作者确定来自不同物种的 En 蛋白包含 5 个不同的保守亚区。Northern印迹分析显示EN2，但不是EN1，在人类小脑中表达为4-kb mRNA。类似地，蛋白质印迹表明只有 EN2 在胎儿小脑中表达。

▼ 基因结构

洛根等人（1992）证明，与小鼠和鸡一样，人类 EN2 基因的预测编码区被单个内含子打断。贝纳耶德等人（2005）指出，人类 EN2 基因跨越 8.1 kb 的基因组 DNA，由 2 个外显子组成，由一个 3.3-kb 的内含子隔开。

▼ 测绘

通过对一组人-仓鼠体细胞杂交体的 DNA 进行 Southern 印迹分析，Poole 等人（1989）将 EN2 基因对应到人类 7 号染色体；通过原位杂交进行的区域映射将其定位到 7q36。洛根等人（1989）孤立完成了相同的任务。

▼ 基因功能

为了在开发过程中定义 EN2 的功能，Benayed 等人（2005）在皮质前体中异位表达小鼠 En2。比对照更少的 En2 转染细胞显示出分化的表型。这些连锁不平衡研究的数据和结果表明，EN2 可能在自闭症谱系障碍的易感性中发挥作用（209850）。

布鲁内特等人（2005）报道，En2 蛋白的外部梯度强烈排斥源自颞叶视网膜的非洲爪蟾轴突的生长锥，相反，吸引鼻轴突。荧光标记的 En2 在暴露后的几分钟内积累在生长锥内，并且无法进入细胞的蛋白质的突变形式未能引发轴突转动。一旦内化，En2 会刺激参与翻译起始的蛋白质的快速磷酸化并触发新蛋白质的局部合成。此外，在存在 En2 的情况下，鼻腔和颞叶生长锥的转向反应被蛋白质合成抑制剂阻断。布鲁内特等人（2005）得出结论，En2 可能直接参与脊椎动物视觉系统中的地形图形成。

在一项脑组织甲基化谱的研究中，Ladd-Acosta 等人（2007）发现 EN2 在脑组织中的表达降低，甲基化程度较低。

▼ 分子遗传学

待确认的关联

贝纳耶德等人（2005）选择 EN2 作为 ASD（ 611016 ）的候选基因，因为 En2 小鼠突变体在小脑中显示出与自闭症患者报告的相似的解剖表型，并且因为 EN2 对应到 7q36 的区域，该区域为与 ASD 的联系。贝纳耶德等人（2005）复制了Gharani 等人的发现（2004） ASD 与 EN2 基因的 2 个内含子 SNP 之间的关联，rs1861972（ 131310.0001 ）和rs1861973（ 131310.0002））。使用 518 个家族的整个样本进行的相关单倍型的人群归因风险计算确定风险等位基因导致多达 40% 的 ASD 病例。这些数据和功能研究的结果，其中小鼠 En2 在原代皮层培养物中的错误表达导致神经元分化减少，提供了额外的遗传证据，表明 EN2 可能充当 ASD 易感基因座，并表明扰乱空间/时间的风险等位基因EN2 的表达可以显着改变正常的大脑发育。

▼ 动物模型

为了研究 En2 基因在发育中的作用，Joyner 等人（1989）通过同源重组在 3 个多能胚胎干细胞（ES）系中产生了突变。乔伊纳等人（1991）产生了用于靶向删除 En2 同源框的纯合小鼠。突变小鼠存活，胚胎发育无明显缺陷。作者认为这可能是由于 En2 和 En1 的功能冗余。他们发现突变小鼠在成年小脑中有异常的分叶，通常只有 En2 表达。为了确定 En2 和 En1 的对比表型是否反映了 En 蛋白的时间表达或生化活性的差异，Hanks 等人（1995）通过基因靶向将转基因小鼠中的 En1 编码序列替换为 En2 序列。En2 序列挽救了所有 En1 突变缺陷，表明 En1 和 En2 之间的差异源于它们不同的表达模式。

贝纳耶德等人（2005）指出 En2 存在 2 种小鼠突变体：一种敲除和一种导致该基因发育错误表达的转基因。在这两种突变体中，成年小鼠是非共济失调的，但小脑发育不全，浦肯野细胞数量减少，表明 En2 失调对小脑发育产生负面影响。

斯加多等人（2006）发现 En1 杂合无效和 En2 纯合无效（En1 +/- 和 En2 -/-）的小鼠是可行的和可生育的，但它们显示出类似于帕金森病的关键病理特征的成人表型（ 168600 ）。突变小鼠在黑质中表现出多巴胺能神经元的进行性退化，这导致尾状壳核中多巴胺的储存和释放减少，类似于运动不能和运动迟缓的运动缺陷以及体重降低。

Genestine 等人（2015）发现 En2 -/- 小鼠从出生后第 7 天（P7）到 P21 表现出失调的脑单胺递质水平。前脑的去甲肾上腺素水平降低了约 35%，而后脑和小脑的去甲肾上腺素水平升高了 40% 至 75%。En2 -/- 前脑区域显示生长减少，特别是在海马中，其中 P21 齿状回颗粒神经元减少了 16%。海马的神经源性区域显示出增殖增加，但细胞死亡也高度增加，这与前脑的结构变化有关。En2 -/- 小鼠脑干中的去甲肾上腺素神经元数量正常。在成年（P60） En2 -/- 动物，尤其是雌性动物中，单胺的失调已基本正常化。成年 En2 -/- 男性额叶皮质中的单胺含量减少。此外，成年 En2 -/- 男性，但不是女性，

▼ 等位基因变体（ 2 示例）：

.0001 重新分类 - 意义不明的变体
EN2, A/G（ rs1861972 ）
该变体以前称为 AUTISM, ASSOCIATION WITH, 10，已被重新归类为意义不明的变体，因为它对自闭症的贡献（ 611016 ）尚未得到证实。

Gharani 等人在对 138 个家庭进行的一项研究中，其中至少有 2 人被严格诊断为自闭症（2004）证明由 EN2 基因的 2 个内含子 SNP、rs1861972的 A 等位基因和rs1861973（ 131310.0002 ）的 C 等位基因组成的单倍型与自闭症显着相关（p = 0.000005）。对于具有更广泛表型（包括自闭症谱系障碍）的 157 个家庭的更大组，观察到不太显着的关联（p = 0.0024）。贝纳耶德等人（2005）在另外 222 个自闭症遗传资源交换（AGRE）家庭和 129 个 NIMH 家庭中复制了这些关联结果。

.0002 重新分类 - 意义不明的变体
EN2, C/T（ rs1861973 ）
该变体以前称为 AUTISM, ASSOCIATION WITH, 10，已被重新归类为意义不明的变体，因为它对自闭症的贡献（ 611016 ）尚未得到证实。