载脂蛋白 H

APOH 基因编码 β-2 糖蛋白 I,也称为载脂蛋白 H,一种约 50 kD 的单链血浆蛋白。β-2 GPI 结合并中和带负电荷的磷脂大分子,从而减少内在凝血级联的不适当激活。β-2 GPI 涉及多种生理途径,包括血液凝固、止血和抗磷脂综合征(APS;107320 ) 特征性抗磷脂抗体的产生( Mehdi 等人的总结,2003 )。

▼ 克隆与表达

洛齐尔等人(1984)确定了 β-2-糖蛋白(apoH) 的完整氨基酸序列。推导出的 326 个氨基酸的蛋白质含有 5​​ 个附着的含氨基葡萄糖的寡糖。该序列的计算机分析揭示了 5 个连续的同源片段,其中半胱氨酸、脯氨酸和色氨酸似乎是高度保守的。

迈赫迪等人(1991)从人类肝脏和人类肝癌细胞系克隆和测序 APOH cDNA。两种 cDNA 都预测了 345 个氨基酸的蛋白质,包括 19 个氨基酸的疏水性 N 端信号序列,该序列在成熟蛋白质中不存在。通过与炎症介质孵育,肝癌细胞表达的 APOH mRNA 水平下调,这意味着 APOH 是一种负性急性期蛋白。

通过 Northern 印迹分析,Steinkasserer 等人(1992)确定 APOH 在肝脏中合成,其中鉴定出大约 1.5 kb 的转录本。

桑格拉等人(2001)发现黑猩猩 APOH 基因编码推断的 326 个氨基酸的蛋白质,与人类一样。人和黑猩猩 APOH 蛋白具有 99.4% 的序列相似性。

▼ 基因结构

盛等人(1997)发现小鼠 Apoh 基因包含 8 个外显子,跨度约为 18 kb。

桑格拉等人(2001)发现黑猩猩 APOH 基因与人类基因一样,包含 8 个外显子。

▼ 测绘

哈格鲁普等人(1991)证明了 APOH 基因中的 RFLP,并在 CEPH 家族研究中使用这些来定位 17q 上的基因。显示最近连锁的标记是HOX2(142960),位于17q21-q22;lod 得分 = 8.83,theta = 0.05。在 theta = 0.12 时,与 COL1A1( 120150 ) 的联系由 6.18 的 lod 分数表示。通过将 APOH 的 cDNA 探针与一组体细胞杂交体杂交,Steinkasserer 等人(1992)表明结构位点对应到 17q23-qter。

野中等人(1992)将小鼠 Apoh 基因对应到 11 号染色体。Nonaka 等人(1992)评论说,小鼠 Apoh 蛋白由 5 个称为短共有重复序列(SCR) 的重复单元组成,它们主要存在于补体系统的调节蛋白中。

▼ 基因功能

中谷等人(1980)证明了脂蛋白脂肪酶的 β-2-糖蛋白 I 活化,并将这种糖蛋白命名为载脂蛋白 H。

洛齐尔等人(1984)指出 B2GI 与脂蛋白有关,与血小板结合,与肝素相互作用,并可能参与凝血。

麦克尼尔等人(1990)确定 β-2-糖蛋白 I 是抗磷脂抗体(APA) 与心磷脂结合所需的辅助因子。这些发现表明 APA 是针对包括 B2GPI 在内的复杂抗原。此外,在没有抗心磷脂抗体的情况下,B2GPI 与阴离子磷脂结合。麦克尼尔等人(1990)假设抗心磷脂 APA 可能会干扰体内 apoH 的功能,这可以解释这些抗体与血栓形成倾向的关联。

桑格拉等人(1997)指出 apoH 与多种生理途径有关,包括脂蛋白代谢、凝血和抗磷脂自身抗体的产生。他们引用的报告支持以下结论:apoH 是许多系统性红斑狼疮(SLE; 152700 ) 和原发性抗磷脂综合征( 107320 ) 患者血清中发现的抗磷脂自身抗体与阴离子磷脂结合所必需的辅助因子,但它似乎不是与感染相关的抗磷脂自身抗体的反应性所必需的。这些研究表明,apoH-磷脂复合物形成自身抗体所针对的抗原。桑格拉等人(1997)假设 apoH 脂质结合结构域中遗传决定的结构异常可能影响其结合脂质的能力,从而影响自身抗体的产生。

琼脂等(2010)使用电子显微镜证明 B2GPI 存在至少 2 种不同的构象:封闭的圆形等离子体构象和激活的开放构象。闭合环状构象由第一(DI) 和第五(DV) 结构域之间的相互作用维持。在激活的开放构象中,第一个结构域中的隐蔽表位暴露出来,使抗体能够结合并形成抗体-B2GPI 复合物。当添加到正常血浆中时,开放构象延长了活化部分促凝血酶原激酶时间(APTT),并且通过添加抗 B2GPI 抗体进一步延长了 APTT,这与抗凝作用一致。通过改变 pH 值和盐浓度,构象可以相互转化。

在评论中,Giannakopoulos 等人(2011)指出 B2GPI 含有多个半胱氨酸残基,通过硫醇交换反应介导血小板和内皮细胞粘附。证据还表明,B2GPI 可能通过与凋亡细胞上的气泡结合而在凋亡中发挥作用。

▼ 分子遗传学

Richter 和 Cleve(1988)通过等电聚焦证明了 APOH 的遗传变异,Roychoudhury 和 Nei(1988)将等位基因变异的基因频率数据制成表格。

Kamboh 等人使用薄层聚丙烯酰胺等电聚焦凝胶和免疫学鉴定(1988)证明了载脂蛋白 H 的遗传决定的多态性。在美国白人和黑人中发现了三个常见的等位基因。在非洲裔个体中观察到第四个等位基因。家族数据证实了单个 APOH 基因座的 4 个等位基因的常染色体共显性遗传。

塞佩尔尼亚等人(1988)提供了载脂蛋白多态性在尼日利亚的分布数据,包括 APOH 的多态性。观察结果支持这样的结论,即 APOH4 是黑人独有的标记等位基因,可能广泛分布于非洲人群中,而 APOH1 等位基因可能是引入美国黑人人群的独特的高加索等位基因通过混合物。

艾伯格等人(1989)报告了关联数据,表明与血清 β-2-糖蛋白 I 相关的结构和定量多态性非常紧密相关(最大 lod 得分 = 3.28,theta = 0.0,男性和女性数据相结合)。塞佩尔尼亚等人(1989)发现特定 APOH 等位基因与女性甘油三酯水平之间存在特定关联。

在来自科特迪瓦的一群非洲黑人中,Cleve 等人(1992)发现 APOH1、APOH2、APOH3 和 APOH4 的基因频率分别为 0.012、0.921、0.047 和 0.020。在对不同人群报告频率的表格审查中,APOH4 仅在非洲裔个体中发现。在包括非洲人、高加索人、欧洲人和东亚人后裔在内的所有人群中,最常见的等位基因是 APOH2。

在 661 名非西班牙裔白人中,Sanghera 等人(1997)发现 APOH1、APOH2 和 APOH3 等位基因的频率分别为 0.059、0.868 和 0.073。桑格拉等人(1997)确定 APOH1 等位基因是由于 APOH 基因的外显子 3 中的 ser88-to-asn(S88N) 取代所致。asn88 等位基因在黑人、西班牙裔和非西班牙裔白人中的频率分别为 0.011、0.043 和 0.056。根据与特定单克隆 apoH 抗体的反应性,APOH3 等位基因可细分为 APOH3(W)(反应性)和 APOH3(B)(非反应性)。发现 APOH3(W) 等位基因是由 APOH 基因中的 trp316-to-ser(W316S) 取代引起的。与黑人(0.008) 相比,白人的 APOH*3(W)(0.059) 频率明显更高。

桑格拉等人(1997)发现 APOH 基因中的 W316S 取代发生在蛋白质的第五个结构域(结构域 V)中,这会影响磷脂的结合。该结构域中的另一种结构取代,即 cys306 到甘氨酸(C306G),也显示会破坏 APOH 与磷脂的结合。这些数据表明 APOH 的结构域 V 含有脂质结合区。

在 455 名非西班牙裔个体中,Mehdi 等人(1999)发现 APOH*3(W) 等位基因与血浆 apoH 水平降低有关,估计占男性和女性血浆水平表型变异的约 10%。然而,Mehdi 等人(2003)发现 W316S 等位基因与 APOH 基因中的启动子多态性存在连锁不平衡,这解释了血浆 apoH 水平的变化。

广濑等人(1999)发现 val247 等位基因( 138700.0001 ) 与亚洲抗磷脂综合征(APS; 107320 ) 患者中抗 B2GPI 抗体的存在显着相关) 在对来自不同种族背景的 370 名健康对照和 149 名 APS 患者的研究中。V 等位基因和 VV 基因型最常见于白种人,非洲裔美国人较少,亚洲人最少。相反,在亚洲抗磷脂综合征患者中发现 V 等位基因和 VV 基因型的频率高于对照组(分别为 p = 0.0028 和 p = 0.0023)。将白种人或非洲裔美国 APS 患者与适当的对照进行比较时,等位基因或基因型频率没有显着差异。在亚洲 APS 患者中观察到的等位基因和基因型频率的差异仅限于具有抗 B2GPI 抗体的患者。

▼ 历史

豪普特等人(1968)描述了一个家庭,其中 2 兄弟的血清中完全没有他们所谓的 β-2-糖蛋白 I(Bg)。其中一个兄弟的父母、一个姐妹和两个孩子的蛋白质水平只有正常水平的一半。Cleve 和 Rittner(1969)在 88 个家庭中发现了 9 个家庭,其中 1 个父母和大约一半的孩子具有中等浓度的 β-2-糖蛋白 I,推测是缺乏(“无效”)基因的杂合子。

霍格等人(1985)观察到在少于 0.3% 的临床患者中完全缺乏可检测到的 apoH 蛋白的情况非常罕见。对 5 名此类患者的家庭成员进行的一项研究表明,血浆水平呈常染色体共显性遗传模式。作者对其他血浆脂蛋白缺乏一致的影响印象深刻,并得出结论认为,缺乏载脂蛋白 H 不会导致正常脂蛋白代谢的显着扰动,这表明该发现可能没有临床意义。

班奇等人(1992)得出结论,血浆 B2GPI 缺乏不是血栓形成的危险因素。在对健康志愿者和 4 组不同的家族性易栓症患者进行比较时,发现 B2GPI 缺乏症(血浆水平低于 77%)的患病率非常相似(6.8-12.5%),并且在各组之间没有统计学意义。一名易栓症患者被发现存在 B2GPI 纯合缺陷,这种缺陷在其家族中的遗传遵循常染色体遗传。然而,他的 1 个兄弟也是纯合缺陷的,并且在 35 岁时没有血栓栓塞并发症。

▼ 动物模型

使用等电聚焦和免疫印迹,Sanghera 等人(2001)筛选了 155 只黑猩猩(128 只无关的被俘父母和 27 只圈养出生的后代)的 apoH 蛋白多态性。黑猩猩中最常见的 IEF 模式与先前描述的人类 APOH3 等位基因相同。此外,他们在黑猩猩中发现了一个名为 APOH4 的等位基因,这是由外显子 6 中的 lys210 到 glu 错义变化引起的。他们发现黑猩猩中抗 apoH 抗体的流行率(64%)异常高。在人类中。在 lys210-to-glu 突变与抗 apoH 抗体的发生之间没有发现关联。作者建议黑猩猩可以作为人类抗磷脂综合征的有用动物模型( 107320 )。

盛等人(2001)发现 B2ghi 缺失小鼠的出生频率低于预期,这表明 B2gpi 可能在植入中起作用。然而,B2gpi-null 小鼠本身并没有表现出生殖异常:怀孕次数、产仔数和出生体重与杂合子和对照组相似。B2gpi-null 小鼠没有可检测到的器官病理学,并且体内凝血曲线也与对照相似。然而,来自 B2gpi-null 小鼠的血液的体外研究显示,与杂合子或对照相比,凝血酶的产生较少。

▼ 等位基因变体( 1 示例):

.0001 APOH 多态性
APOH, VAL247LEU
斯坦卡塞勒等人(1993)描述了 APOH 基因中的 2 等位基因 RsaI 限制性片段长度多态性(RFLP) 并证明它导致 val247 到 leu(V247L) 取代。在对 CEPH 家族小组中 34 位无关父母的研究中,发现缬氨酸的等位基因频率为 0.76,亮氨酸的等位基因频率为 0.23。val-leu 多态性与前面描述的 4 个等电聚焦等位基因无关。