叶酸受体，α

FOLR1 基因编码成人叶酸受体或叶酸结合蛋白（FBP），它对叶酸和几种还原型叶酸衍生物具有高亲和力，并介导 5-甲基四氢叶酸向细胞内部的传递。已在肾脏、胎盘、血清、乳汁和几种细胞系中发现了膜结合和可溶形式的高亲和力叶酸结合蛋白。两种形式的叶酸具有相似的结合特性，具有免疫交叉反应性，并且基于有限的氨基酸序列数据，几乎相同。膜和可溶形式之间可能存在前体-产物关系，膜形式具有额外的氨基酸残基和更大的分子量。莱西等人，1989 年）。还有一种独特的胎儿叶酸受体（FOLR2；136425）。

▼ 克隆与表达

莱西等人（1989）从人类癌细胞系构建了一个 cDNA 文库，该文库大量表达叶酸受体的膜形式。叶酸结合剂的近乎全长的 cDNA 被分离出来。推断的氨基酸序列与典型的跨膜结构域不一致，而是与通过糖基-磷脂酰肌醇键锚定的信号一致。使用磷脂酰肌醇特异性磷脂酶 C 释放粘合剂支持了这一假设。

Elwood（1989）根据纯化的膜相关 FBP 序列，用寡核苷酸探针筛选胎盘和鼻咽表皮样癌（KB）细胞系 cDNA 文库，孤立 FBP cDNA。预测的 257 个氨基酸蛋白包含来自牛乳和人乳的可溶性 FBP 的完整确定的氨基酸序列，并具有推定的信号肽和膜锚定结构域。Northern 印迹分析显示，FBP 在人类 KB 细胞、胎盘、胸腺上皮和脑中表达为 1.1-kb mRNA，但在肝脏中不表达。cDNA 的体外翻译产生了一种被抗可溶性 FBP 抗体免疫沉淀的多肽。

坎贝尔等人（1991）通过单克隆抗体 MOv18 分离出编码卵巢癌相关抗原的 cDNA，并证明它与叶酸结合蛋白相同。Southern杂交显示了相关基因和/或假基因家族的证据。坎贝尔等人（1991）还鉴定了一个 MspI 和 2 个 PstI 多态性。

通过实时 PCR 分析，Steinfeld 等人（2009）显示，与其他已知的叶酸转运蛋白相比，FOLR1 在脉络丛中的表达最高。他们得出的结论是，FOLR1 是穿过血脑屏障的主要人类叶酸转运蛋白，对大脑叶酸供应至关重要。在肾脏中也发现了显着的 FOLR1 表达。

▼ 基因结构

埃尔伍德等人（1997）报道 FOLR1 基因由 7 个外显子组成，长度为 6.7 kb。由于存在至少 2 个启动子（P1 和 P4）、多个转录起始位点以及编码 5 素非翻译区的外显子的可变剪接，FOLR1 cDNA 的 5 素区域存在异质性。这2个启动子显示出组织特异性：小脑和肾脏中的大多数转录物来自P1，而KB细胞和肺中的大多数转录物来自P4。

▼ 测绘

Bowcock 等人通过分析一组体细胞杂交体并使用包含几乎整个 FOLR 基因编码部分的 cDNA（1991）证明该基因位于 11 号染色体上。他们还证明了 2 个孤立的 RFLP，其中一个也显示在 11 号染色体上。通过原位杂交，他们将 FOLR 基因定位到 11q13。FOLR 和 INT2（ 164950 ）之间未观察到重组；在 theta = 0.00 时，最大 lod = 8.51。FOLR，但不是 INT2，与保留 11q13-qter 的杂交细胞系的 DNA 杂交。这将 FOLR 置于 INT2 的远端并靠近断点。坎贝尔等人（1991）通过荧光原位杂交将 FOLR1 基因定位到染色体 11q13.3-q14.1。Ragoussis 等人使用荧光原位杂交（1992）将 FOLR1 基因座的分配改进为 11q13.3-q13.5，FGF3 基因座（ 164950 ）的端粒也位于 11q13。

▼ 基因功能

为了识别马尔堡（MBG）病毒使用的细胞进入因子，Chan 等人（2001）使用用表达文库转导的不可感染细胞，并用由 MBG 糖蛋白包装的可选择假型病毒挑战它们。从表现出病毒进入重组的细胞中回收了编码 FOLR1 的 cDNA。使用埃博拉病毒（EBO）假型的类似策略也回收了 FOLR1 cDNA。Jurkat 细胞中 FOLR1 的表达促进了 MBG 或 EBO 的进入，而 FR 阻断剂抑制了 MBG 或 EBO 的感染。最后，FOLR1 结合表达 MBG 或 EBO 糖蛋白的细胞并介导由 MBG 糖蛋白触发的合胞体形成。作者得出结论，FOLR1 是 MBG 和 EBO 病毒进入细胞的重要辅助因子。

Sun 和 Antony（1996）提出证据表明 FOLR1 mRNA 的 5 素 UTR 中的 18-bp 顺式元件与 46-kD 胞质反式因子之间的特定相互作用对于 FOLR1 的翻译至关重要。此外，肖等人（2001）提供了叶酸受体 mRNA 结合反式因子是异质核核糖核蛋白 E1（hnRNPE1）的证据。安东尼等人（2004）据报道，在叶酸缺乏症中观察到的叶酸受体显着上调是由代谢物同型半胱氨酸在翻译水平上介导的，同型半胱氨酸在叶酸缺乏症中积累并增加顺式元件和 hnRNPE1 的相互作用，进而导致叶酸的生物合成增加受体。他们表示，这是第一次在翻译水平上表征了继发于营养性叶酸缺乏的受干扰的叶酸代谢导致的底物积累与整体参与叶酸代谢的蛋白质的协调上调之间的机械联系。

Menzies 等人使用微阵列分析（2009）发现，在泌乳牛、塔玛小袋鼠和海角海豹的牛奶蛋白产量增加期间，数千个基因被上调，但在所有 3 个物种中通常只有 6 个基因被上调。在这 6 个中，Folr1 的表达变化最大，表明 Folr1 是乳蛋白合成的重要调节因子。

▼ 分子遗传学

脑叶酸转运不足导致的神经变性

Steinfeld 等人在 2 名因脑叶酸转运缺陷（NCFTD; 613068 ）导致神经退行性变的德国同胞中（2009）确定了 FOLR1 基因中 2 个突变的复合杂合性（Q118X，136430.0001和 C175X，136430.0002）。一名患有该疾病的无关意大利女孩是FOLR1 基因中18 bp 重复（ 136430.0003 ）的纯合子。该疾病的特征是在超过 2 年的生命后出现严重的发育退化、运动障碍、癫痫和脑白质营养不良。脑部 MRI 显示髓鞘减少，MRS 显示白质胆碱和肌醇减少。口服叶酸治疗可改善和预防症状。

神经管缺陷

为了检查 FOLR1 基因与神经管缺陷（NTD；601634）易感性之间的关联，Barber 等人（1998）在 3 项孤立的研究中搜索了该基因的突变。最初的筛选是通过对加利福尼亚州一项基于人群的神经管缺陷病例对照研究中的 DNA 进行单链构象多态性（SSCP）分析来进行的。在第二项研究中，作者分析了一组 50 名神经管缺陷患者的外显子 5 和 6 的 DNA 序列。最后，使用双脱氧指纹技术对 219 人的基于人群的病例对照样本进行筛查。在所检查的 4 个外显子中的任何一个中都没有检测到多态性。

德马尔科等人（2000）发现 50 名散发性 NTD 患者中有 4 名无关患者的 FOLR1 基因存在变异。这 4 个在外显子 7 和 FOLR1 基因的 3 素 UTR 中从头插入假基因特异性突变，这是由微转化事件引起的。所有的取代都影响了新生蛋白的羧基末端氨基酸膜尾或 GPI 锚定区域。在 150 名对照个体中，他们确定了 1 名在 FOLR1 编码区内发生基因转换事件的婴儿。

▼ 动物模型

围孕期补充叶酸可减少几种人类先天性畸形的发生，包括颅面、心脏和神经管缺陷（Czeizel 和 Dudas，1992 年；Werler 等人，1993 年；Shaw 等人，1994 年）。虽然潜在的机制尚不清楚，但可能存在母体-胎儿叶酸转运缺陷或通过补充剂中和的先天性胎儿生化障碍。为了确定叶酸结合蛋白-1 是否参与母体到胎儿的叶酸转运，Piedrahita 等人（1999）在小鼠中灭活该基因（在该物种中象征 Folbp1）。他们还产生了缺乏 Folbp2（FOLR2; 136425），叶酸受体家族的另一个成员，它是 GPI 锚定的，但与叶酸的结合很差。Folbp2 -/- 胚胎发育正常，但 Folbp1 -/- 胚胎有严重的形态发生异常，并在胚胎第 10 天在子宫内死亡。用亚叶酸补充怀孕的 Folbp1 +/- 水坝可逆转无效幼崽的这种表型。结果表明，Folbp1 在发育过程中在叶酸稳态中起关键作用，人类同源物 FOLR1 的功能缺陷可能导致人类的类似缺陷。

▼ 等位基因变体（ 3 精选示例）：

.0001 大脑叶酸转运不足导致的神经退化
FOLR1、GLN118TER
Steinfeld 等人在 2 名因脑叶酸转运缺陷（NCFTD; 613068 ）导致神经退行性变的德国同胞中（2009）确定了 FOLR1 基因突变的复合杂合性：外显子 3 中的 352C-T 转换，导致 gln118-to-ter（Q118X）取代，以及外显子 5 中的 525C-A 颠换，导致 cys175-至三（C175X; 136430.0002）替代。在 210 个对照等位基因中均未发现任何突变。年长的同胞有严重的残障，坐在轮椅上，并且在叶酸治疗后有顽固性癫痫发作好转。年轻的同胞在出现症状时接受了叶酸治疗并完全康复。半定量 PCR 分析未检测到来自任一等位基因的 mRNA 转录物，这与无义介导的 mRNA 衰减一致。结合研究表明叶酸受体特异性叶酸与患者成纤维细胞的结合丧失；通过逆转录病毒转染野生型 FOLR1 的成纤维细胞可以挽救叶酸结合。

.0002 大脑叶酸转运不足导致的神经退化
FOLR1、CYS175TER
讨论 FOLR1 基因中的 cys175-to-ter（C175X）突变，该突变在由于脑叶酸转运缺陷（NCFTD; 613068 ）导致的同胞的复合杂合状态中发现， Steinfeld 等人（2009），见136430.0002。

.0003 大脑叶酸转运不足导致的神经退化
FOLR1，18-BP DUP，NT130
Steinfeld 等人在一名因脑叶酸转运不足（NCFTD; 613068 ）导致神经退行性变的意大利女孩中（2009）鉴定了 FOLR1 基因外显子 2 中核苷酸 130 处的纯合 18-bp 框内重复，导致插入 6 个氨基酸。母亲和父亲都是重复的杂合子，在 210 个对照等位基因中没有发现。体外功能表达研究表明，复制导致突变蛋白的产生减少、蛋白质错误定位到细胞内区室，以及叶酸受体功能几乎完全丧失。作者认为，这种突变可能会导致突变蛋白的主要错误折叠和随后的过早降解。尽管患者在 5 岁时患有严重残疾，但口服叶酸治疗导致了一些临床改善。