蓬发综合征
转谷氨酰胺酶（蛋白质-谷氨酰胺：胺γ-谷氨酰转移酶；EC 2.3.2.13）催化供体谷氨酰胺的γ-酰胺与受体赖氨酸的ε-NH2之间的蛋白质中赖氨酸异二肽交联的形成。结果是形成了稳定的，不可溶的大分子结构，这一过程在整个动植物界广泛使用。人类单倍体基因组包含至少5种不同的转谷氨酰胺酶，它们以时空和组织特异性方式差异表达。这些包括因子XIII的催化亚基（134570）；条带4.2（177070），一种失活的酶，形成了红细胞和其他细胞的质膜；转谷氨酰胺酶-1（TGM1; 190195），一种与膜相关的酶，存在于许多上皮以及一些非上皮组织中；无处不在的表达的组织转谷氨酰胺酶2（TGM2；190196）；在终末分化的表皮和头发角质形成细胞中发现了一种酶活性，转谷氨酰胺酶3。该酶需要通过蛋白水解激活。TGM1和TGM3酶被认为通过CE蛋白成分与异肽键的交联而参与表皮，毛囊以及其他分层鳞状上皮的角质化细胞膜（CE）的形成（Kim等（1993）。
细胞遗传学位置：20p13
基因座标（GRCh38）：20：2,296,000-2,341,078
| Location | Phenotype | Phenotype MIM number |
Inheritance | Phenotype mapping key |
|---|---|---|---|---|
| 20p13 | ?Uncombable hair syndrome 2 | 617251 | AR | 3 |
▼ 克隆和表达
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Kim等人使用引物延伸和PCR结合简并寡核苷酸引物的组合，该引物基于豚鼠TGase3的部分蛋白质序列（1993）从新生小鼠和人包皮表皮分离出部分TGase3 cDNA。作者使用多种技术组合来克隆与人和小鼠TGase3整个编码区相对应的其他cDNA。预测的蛋白质包含692个氨基酸，并且具有75％的相同性。大多数序列变异发生在蛋白水解激活位点附近，该位点位于分子的最柔软和亲水的区域。Kim等（1993）提示该暴露的柔性铰链区的切割促进蛋白质的构象变化为更紧密的形式，从而导致酶的活化。Northern印迹分析表明，2.9kb TGase3 mRNA在人的包皮以及小鼠表皮和毛囊中表达。TGase3在哺乳动物细胞中的表达受钙的调节，以及其他晚期表皮分化产物，如loricrin（152445）和profilaggrin（135940），向作者暗示TGase3负责表皮和头发中细胞包膜形成的后期。卵泡。
▼ 基因功能
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Kim等（1993）发现人TGase3在酵母细胞中表达时，表现出显着的转谷氨酰胺酶活性。
使用ELISA，Sardy等（2002年）发现来自乳糜泻（CD；212750）和疱疹性皮炎（DH；601230）的血清与TGM2和TGM3反应，但是DH抗体对TGM3的亲和力明显更高。免疫荧光和共聚焦显微镜检查表明，DH患者乳头真皮中的IgA沉淀含有TGM3，但不含TGM1或TGM2。Sardy等（2002年）得出结论，TGM3是DH的主要自身抗原，这解释了为什么在一部分对麸质敏感的患者中出现皮肤症状而不是肠道症状。
▼ 基因结构
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Kim等（1994）证明TGM3由包含13个外显子的42.8kb的基因编码。Kim等（1994）比较了外显子/内含子组织与其他转谷氨酰胺酶基因的外显子/内含子组织，并在此基础上和在序列同源性的基础上提出，TGM2和TGM3属于不同于其他转谷氨酰胺酶的系统发育树的分支。
▼ 测绘
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Wang等人使用Southern blot杂交或物种特异性PCR扩增了从一组人/啮齿动物体细胞杂交物中分离的DNA，然后进行了荧光原位杂交（1994）将TGM2和TGM3基因定位到20q11.2染色体上。他们表示，在FISH上，信号显示在20q12频段内重叠。但是，Hartz（2011）根据TGM3序列（GenBank BC109076）与基因组序列（GRCh37）的比对，将TGM3基因定位到20p13染色体。
▼ 分子遗传学
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通过全外显子测序对基里奇等人报道的土耳其难治性头发综合症患者（UHS2; 617251）进行了测序（U.Basmanav等人，（2013），其在PADI3基因中没有突变（606755）（2016）在TGM3基因中鉴定了纯合性无义突变（Q451X; 600238.0001）。在HaCaT和HEK293T细胞中的功能研究表明，该突变导致酶活性降低。
▼ 等位基因变异体（1个选定的示例）：
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.0001不可梳发综合症2（1位患者）
TGM3，GLN451TER（rs779702016）
通过全外显子测序对基里奇等人报道的土耳其难治性头发综合症患者（UHS2; 617251）进行了测序（U.Basmanav等人，（2013），其在PADI3基因中没有突变（606755）（2016）在TGM3基因中鉴定出纯合的c.1351C-T过渡（rs779702016），导致无意义的突变（Q451X; 600238.0001）。在HaCaT和HEK293T细胞中进行的瞬时转染实验表明，野生型TGM3导致约70 kD的蛋白质翻译，而无意义的突变导致约40 kD的截短蛋白质具有较低的检测水平。免疫荧光分析表明，TGM3位于细胞质中，并且截短形式存在于数量明显减少的细胞中。用HEK293T细胞裂解物进行的转谷氨酰胺酶活性测定表明，与截短的蛋白质相比，野生型TGM3具有明显更高的转谷氨酰胺酶活性。在ExAC数据库中未发现纯合功能丧失Q451X突变。
