糖蛋白 Ib、血小板、β 多肽

糖蛋白 Ib(GP Ib) 是一种血小板表面膜糖蛋白,可作为血管性血友病因子(VWF; 613160 ) 的受体。受体的主要部分是由两条多肽链组成的异二聚体,一条α链(GP1BA;606672)和一条β链,它们通过二硫键连接。GP1BB 基因编码 β 亚基。完整的受体复合物包括 α 和 β 亚基与血小板糖蛋白 IX(GP9;173515)和血小板糖蛋白 V(GP5;173511)的非共价结合(Lopez 等人的评论,1998)。

▼ 克隆与表达

通过筛选从人类红白血病细胞(HEL) 制备的 cDNA 文库,Lopez 等人(1988)分离了 GP Ib β 亚基的 cDNA。该 cDNA 编码一个推导的 181 个氨基酸的蛋白质,分子量为 22 kD。检测到一个 1-kb 的 mRNA。β 链包含一个 24 个氨基酸的富含亮氨酸的序列;富含亮氨酸的序列也存在于 GP Ib α 亚基、GP IX 蛋白和 GP V 蛋白中。有一个25个氨基酸的跨膜片段和一个34个氨基酸的细胞内片段。细胞内片段包含 2 个潜在的磷酸化位点。

Kelly 等人使用 HEL 细胞衍生的 GP1BB cDNA 作为探针(1994)通过 Northern 印迹分析检测到 2 种 mRNA:内皮细胞中的 3.5-kb 种类和 HEL 细胞中的 1.1-kb 种类。凯利等人(1994)克隆并测序了内皮细胞 cDNA,发现它编码一个 411 个氨基酸的蛋白质,计算出的分子量为 43 kD。该基因在心脏和大脑中的表达最为丰富。作者得出结论,这 2 种 mRNA 是由 GP1BB 基因在不同细胞中的交替表达引起的。

Roth(1994)将内皮转录物称为新 Ib-β,他评论说,这可能是非病毒基因产物的第一个例子,它是通过在上游开始转录并通过在转录物中包含“前”内含子而形成的。这种替代启动子的使用和转录物的可变剪接是用于产生新的但相关的产物的众所周知的机制。然而,这些机制与启动子、5 素 UTR 和内含子的阅读框和翻译相结合,以前可能只有病毒学家才熟悉。通过扩展和修改基因组模​​板,该机制导致产生一种新的、明显有用的蛋白质。

齐格等人(1997)指出,GP Ib-β 的 206 个氨基酸前体是由巨核细胞表达的 1.0-kb mRNA 合成的,但在其他细胞系中已鉴定出 3.5-kb 转录本。齐格等人(1997)研究了 3.5-kb 转录本的起源,以确定它与 1.0-kb mRNA 的关系。克隆实验表明,较长的转录本是由位于血小板 GP1BB 基因上游的单独基因(SEPT9; 602724)内的不完全多腺苷酸化识别序列引起的。在没有正常多聚腺苷酸化的情况下,更多的 5 素 SEPT5 基因使用其 3 素邻域血小板 GP1BB 基因内的多聚腺苷酸化位点。

▼ 基因结构

凯利等人(1994)报道 GP1BB 基因的编码区包含在 1 个外显子内,类似于 GP1BA、GP9 和 GP5。

▼ 测绘

使用人/仓鼠体细胞杂交体,Kelly 等人(1994)将 GP1BB 基因定位于染色体 22cen-q11.2。通过荧光原位杂交,Yagi 等人(1994)将 GP1BB 基因区域性地分配给 22q11.2。

▼ 分子遗传学

布达夫等人(1995)确定了一名同时具有 Bernard-Soulier 综合征(BSS; 231200 )、出血性疾病和心动面综合征(VCFS; 192430 ) 表型特征的患者)。荧光原位杂交研究表明该患者在 22q11.2 有缺失。患者血小板减少,18 个月时心导管术和 3 岁时进行包皮环切术时有异常出血。他也很容易瘀伤并有鼻出血发作。涂片上有大量血小板,对瑞斯托菌素的血小板聚集反应减弱。对患者血小板的研究显示存在但减少的 GP Ib-α 和完全不存在 GP Ib-β 蛋白。DiGeorge 染色体区域的缺失,导致 GP1BB 的单拷贝,不足以导致 BSS,因为这是与 VCFS 相关的这种疾病的第一份报告。在Budarf 等人 报道的患者中(1995 年),Ludlow 等人(1996)鉴定了 GP1BB 基因(138720.0004)上游启动子的突变。因此,在该患者中,BSS 是由 1 个基因拷贝的缺失和另一个拷贝的突变引起的。

国岛等(1997)描述了 GP1BB 基因( 138720.0001 , 138720.0002 ) 中的错义突变,该突变损害了具有巨大血小板的家族中的 GP Ib α/β 二硫键。

莫兰等人(2000)在 GP1BB 基因中发现了一个 trp21-to-ter 突变( 138720.0003 ),导致 Bernard-Soulier 综合征。对该突变体与野生型 GP1BA 和 GP9 的瞬时共表达的研究表明,测试细胞表面上 GP9 表达失败。其他研究表明,GP1BB 不能支持 GP Ib-α 和 GP IX 插入血小板膜,从而影响了 GP Ib-IX 复合物的表面表达。

▼ 动物模型

加藤等人(2004)发现 Gp1bb-null 小鼠有巨血小板减少症和严重的出血表型。与对照α-颗粒相比,电子显微镜显示α-颗粒的尺寸增加。蛋白质印迹分析显示Sept5 的过度表达,该基因位于Gp1bb 基因的5-prime 约250 个核苷酸处,并且与调节神经元和血小板的胞吐作用有关,作为突触前蛋白复合物的一部分。增加的 Sept5 蛋白水平在巨核细胞中特别可见,而不是在 Gp1bb 缺失小鼠的脑裂解物中。作者建议删除大部分 Gp1bb 转录本以创建小鼠模型会影响相邻 Sept5 基因的表达。这些发现出人意料地暗示了 SEPT5 基因可能通过介导囊泡融合来维持正常的 α 颗粒大小。

▼ 等位基因变体( 4个精选示例):

.0001 巨血小板减少症,家族性,伯纳德-苏里尔型
GP1BB、TYR88CYS
国岛等(1997)报道了 2 名日本姐妹患有不伴有血小板减少症或白细胞包涵体的巨大血小板疾病。在童年时期,他们经常发生鼻出血,但此后流血的趋势就消失了。来自指示患者的血小板没有与瑞斯托菌素聚集,她的出血时间延长(9.5 分钟,正常范围 2-5 分钟)。非还原条件下的免疫印迹分析表明,患者血小板中的大部分 GP Ib-α 不与 GP Ib-β 二硫键相连。DNA 测序显示 GP1BB 基因中 2 个孤立错义突变的复合杂合性:残基 88 处从 tyr(TAC) 到 cys(TGC),残基 108 处从 ala(GCC) 到 pro(CCC)( 138720.0002 ))。这些突变被认为导致 GP Ib/IX 复合物的表达降低,并影响复合物与膜骨架的结合,从而损害正常的血小板形态。作者认为,由 GP Ib/IX 复合物的亚基突变引起的表型可以跨越从正常表型到孤立的巨大血小板疾病,再到全面的出血性疾病,如 Bernard-Soulier 综合征( 231200 ) .

.0002 巨血小板减少症,家族性,伯纳德-苏里尔型
GP1BB、ALA108PRO
讨论了 GP1BB 基因中的 ala108-to-pro(A108P) 突变,这种突变在不伴有血小板减少症或白细胞包涵体的巨大血小板疾病患者中以复合杂合状态发现(见231200),Kunishima 等人(1997),见138720.0001。

.0003 BERNARD SOULIER 综合征,B 型
GP1BB、TRP21TER
在患有 Bernard-Soulier 综合征( 231200 ) 的患者中,Moran 等人(2000)在 GP1BB 基因的第 159 位核苷酸处发现了 G 到 A 的转变,导致氨基酸 trp21 的翻译提前终止。患者是一名 57 岁的爱尔兰男子,患有严重的出血倾向。BSS 的诊断基于血小板减少、外周血涂片有大量血小板以及需要输血的大量出血倾向。出血发生在自发性和小型外科手术后。自发性出血在患者约 20 岁时明显停止,但血小板减少症持续存在。患者出血时间超过15分钟。患者的父母为表亲,无异常出血史。该突变以纯合形式存在。莫兰等人(2000)表示这是首次报道 GP1BB 基因突变的纯合性。

.0004 BERNARD SOULIER 综合征,B 型
GP1BB,CG,-133
Budarf等人报告的患者(1995)与 Bernard-Soulier 综合征( 231200 )、velocardiofacial 综合征( 192430 ) 和 22q 染色体缺失,Ludlow 等人(1996)确定了 GP1BB 基因 5 素上游区域 -133 位的 CG 转换,导致 GATA 共有结合序列的破坏和启动子活性的降低。因此,在该患者中,BSS 是由 1 个基因拷贝的缺失和另一个拷贝的突变引起的。