富含亮氨酸的重复蛋白 32

TGF-β（参见 TGFB1；190180）是一种多效性细胞因子，可调节免疫细胞功能。TGF-β 被合成为前蛋白，在同源二聚化后，前 TGF-β 被切割成 2 个片段。C-末端同二聚体对应于成熟的 TGF-β，而 N-末端同二聚体被称为潜伏期相关肽（LAP）。成熟的 TGF-β 和 LAP 在可分泌的潜在 TGF-β 复合物中保持非共价结合。LAP 的存在阻止 TGF-β 激活其受体（参见 TGFBR1；190181）。LRRC32 与调节性 T 细胞和血小板表面上的潜在 TGF-β 二聚体相关，并调节 TGF-β 生物利用度（Stockis 等人（2009）和Wang 等人（2012）的总结）。

▼ 克隆与表达

为了从 11q13.5-q14 区域分离尽可能多的候选癌基因，Ollendorff等人（1992）分离出一个序列，命名为 D11S833E，其中包含一个他们暂时命名为 GARP 的基因。他们在小鼠中克隆了同源序列。

奥伦多夫等人（1994）从人胎盘 cDNA 文库中克隆了 2 个 GARP 剪接变体。这些变体仅在 3 素 UTR 的剪接上有所不同，并编码相同的 662 个氨基酸蛋白质，其计算分子量为 72 kD。GARP 包含一个 N 端信号序列，随后是一个富含亮氨酸的胞外重复结构域、一个假定的跨膜结构域和一个短的胞内 C 端尾。每个富含亮氨酸的重复序列长约 24 个氨基酸，预计会折叠成两亲性 β 结构。GARP 中的 20 个重复构成了分子的约 70%，并被分成 2 个块，由一个富含脯氨酸的短片段隔开。GARP 还具有 5 个潜在的 N-糖基化位点。Northern印迹分析检测到主要的4.4-和2.8-kb转录物在胎盘、肺和肾中高表达，在心脏、肝、肾中表达较弱。骨骼肌和胰腺，在大脑中没有表达。经 SDS-PAGE 分析，在 NIH 3T3 细胞中表达的 GARP 的表观分子量为 80 kD，在抑制 N-糖基化后降至 72 kD。

斯托基斯等人（2009）发现 GARP 在人类调节性 T 细胞中的表达水平远高于在 T 辅助细胞中的表达。

▼ 基因结构

奥伦多夫等人（1994）确定 LRRC32 基因包含 3 个外显子，其中最后一个是非编码的。

▼ 生化特征

晶体结构

Lienart 等人（2018）解决了 GARP 的晶体结构：潜在 TGF-β 1（ 190180 ）与抗体结合，该抗体可稳定复合物并阻断活性 TGF-β-1 的释放。这一发现揭示了 GARP 如何利用一种不寻常的混合相互作用，包括 TGF-β 1 氨基末端的折叠互补，来陪伴和定向细胞因子以与 α-V（ 193210 ）-β-8（ 604160 ）整合素结合和激活.

▼ 测绘

奥伦多夫等人（1992）通过原位杂交将人 GARP 基因定位到染色体 11q13.5-q14，将小鼠 Garp 基因定位到染色体 7。奥伦多夫等人（1994）确定小鼠 Lrrc32 基因定位到与人类染色体 11q13-q14 具有同线性同源性的 7 号染色体区域。

▼ 基因功能

使用 RT-PCR，Stockis 等人（2009）发现 GARP mRNA 含量在通过 T 细胞受体（TCR；参见186880 ）刺激人类调节性 T 细胞后增加。流式细胞术显示，TCR 刺激增加了人类调节性 T 细胞中 GARP 和潜伏 TGF-β 的 LAP 片段的细胞表面表达，但在 T 辅助细胞中没有。相互免疫共沉淀实验表明 GARP 和 LAP 直接相互作用。人 T 细胞系中 GARP 的过表达增加了细胞表面 LAP 的表达，通过 T 细胞刺激进一步增加，但它对活性 TGF-β 的释放没有影响，并且 GARP 过表达抑制下游 TGF-β 信号传导。斯托基斯等人（2009）得出结论，GARP 作为潜在 TGF-β 的细胞表面受体起作用。

王等人（2012）发现 GARP 的过表达增加了转染的 293T 细胞表面上 LAP 二聚体的细胞表面表达。突变分析揭示了 GARP 和 pro-TGF-β-1 之间的几个相互作用位点，包括在每个 pro-TGF-β-1 分子中的 2 个 GARP 半胱氨酸残基和单个半胱氨酸残基之间形成的二硫键。需要分子间二硫键来抑制pro-TGF-β-1 的分泌。pro-TGF-β-1 的相同半胱氨酸残基也与潜在的 TGF-β 结合蛋白结合（参见 LTBP1, 150390）。GARP 成功地与 LTBP1 的长亚型和短亚型竞争与 pro-TGF-β-1 形成二硫键。GARP 和 LTBP1 都支持整合素 α-V（ITGAV; 193210 ）/β-6（ITGB6;147558 ）-介导的 TGF-β 活化和 TGF-β 释放到培养基中。整合素介导的 TGF-β 激活需要 GARP 和 pro-TGF-β-1 二聚体之间的二硫键、TGF-β-1 N 末端 LAP 区域中的 RGD 整合素结合基序和 GARP 的膜结合。王等人（2012）提出 GARP 可以维持 pro-TGF-β-1 潜伏期，或者它可以提供一个细胞表面平台，用于将 pro-TGF-β-1 呈递给在接触细胞表面表达的整合素。

Nasrallah 等人使用共享同线性来指导小鼠中人类增强子同源物的功能丧失分析（2020）表明，染色体 11q13.5 的自身免疫和过敏性疾病风险基因座含有一个远端增强子，该增强子在 CD4+ 调节性 T（Treg）细胞中起作用，并且是 Treg 介导的结肠炎抑制所必需的。增强子募集转录因子 STAT5（ 601511 ）和 NF-kappa-B（参见164011）介导编码 GARP 的 LRRC32 的信号驱动表达。虽然 Lrrc32 基因的破坏导致早期致死，但缺乏增强子的小鼠是存活的，但在 Foxp3+ Treg 细胞中缺乏 Garp 表达，这些细胞无法在疾病的细胞转移模型中控制结肠炎。在人类 Treg 细胞中，增强子与 LRRC32 的启动子形成构象相互作用，增强子风险变异与组蛋白乙酰化和 GARP 表达降低有关。最后，使用 CRISPR 激活对 11q13.5 的功能精细定位确定了风险变异rs11236797附近能够驱动 GARP 表达的响应元件。纳斯鲁拉等人（2020）得出的结论是，他们的发现为 11q13.5 风险位点与免疫介导疾病的关联提供了机制基础，并将 GARP 确定为他们治疗的潜在靶点。

▼ 分子遗传学

Harel 等人对来自巴勒斯坦血统近亲家庭的姐妹和兄弟以及一个无关男孩患有腭裂、增殖性视网膜病和发育迟缓（CPPRDD; 619074 ）（2019）确定了 LRRC32 基因（R544X; 137207.0001 ）中无义突变的纯合性。单倍型分析揭示了与共同祖先一致的 10.4-Mb 共享单倍型，表明存在创始人突变。

▼ 等位基因变体（ 1 示例）：

.0001 腭裂、增殖性视网膜病和发育迟缓
LRRC32、ARG544TER
Harel 等人对来自巴勒斯坦血统近亲家庭的姐妹和兄弟以及一个无关男孩患有腭裂、增殖性视网膜病和发育迟缓（CPPRDD; 619074 ）（2019）确定了 LRRC32 基因中 c.1630C-T 转换（c.1630C-T，NM_005512.2）的纯合性，导致 arg544 到 ter（R544X）替换。单倍型分析揭示了与共同祖先一致的 10.4-Mb 共享单倍型，表明存在创始人突变。该突变在两个家庭中都与疾病完全隔离，但在包含约 50% 巴勒斯坦人的 3,500 人的内部数据库中未发现。但是，它曾在 gnomAD 数据库中被发现，处于杂合状态。