发育性和癫痫性脑病 64 RHO 相关 BTB 结构域蛋白 2

Rho GTPases 的 RHOBTB 亚家族成员在进化上是保守的。它们的特点是模块化组织，包括一个 GTPase 结构域、一个富含脯氨酸的区域、一个串联的 2 个 BTB（broad complex、tramtrack 和 bric-a-brac）结构域和一个保守的 C 末端区域。BTB 结构域，也称为 POZ（痘病毒和锌指）结构域，涉及蛋白质-蛋白质相互作用（Ramos 等人总结，2002）。

▼ 克隆与表达

Nagase 等人通过对大小分级脑 cDNA 文库中的克隆进行随机测序（1998）获得了编码 RHOBTB2 的 cDNA，他们称之为 KIAA0717。推导出的蛋白质含有 627 个氨基酸，与 RHOA（ 165390 ）具有 44% 的同一性。RT-PCR 和 ELISA 显示在心脏和大脑中表达中等，在所有其他测试组织中表达较弱。

通过搜索 EST 数据库，Ramos 等人（2002）获得了编码 RHOBTB1（ 607351 ）、RHOBTB2 和 RHOBTB3（ 607353 ）的全长 cDNA）。RHOBTB2 包含 RHOBTB 蛋白的所有特征域。C 末端结构域由 4 个连续 α 螺旋中的约 80 个氨基酸组成，最后三分之一具有高含量的带电残基。RHOBTB1 和 RHOBTB2 具有 77% 的核苷酸同一性，而 RHOBTB2 与小鼠 Rhobtb2 具有 88% 的核苷酸同一性。Northern 斑点印迹分析显示 RHOBTB2 的表达较弱但普遍存在，在神经组织中表达水平最高。在胎儿肺、心脏和脑中也检测到 RHOBTB2 的表达。小鼠组织的Northern印迹分析揭示了在大多数组织中的表达，在脑中的表达最高。

▼ 基因功能

通过酵母 2 杂交分析和来自 HeLa 和 HEK293 细胞的内源蛋白的免疫共沉淀，Wilkins 等人（2004）发现 RHOBTB2 与泛素连接酶支架蛋白 CUL3（ 603136 ）结合。RHOBTB2 不与任何其他滞蛋白家族成员结合，并且相互作用需要 RHOBTB2 的第一个 BTB 结构域。在肺癌细胞系中发现的第一个 BTB 结构域中携带 tyr284-to-asp（Y284D）突变的 RHOBTB2 无法结合 CUL3 并避免被泛素/蛋白酶体系统降解，导致 RHOBTB2 蛋白水平升高体内。

▼ 基因结构

拉莫斯等人（2002）确定 RHOBTB2 基因包含 9 个外显子，跨度约为 20.5 kb。

▼ 测绘

通过辐射混合分析，Nagase 等人（1998）将 RHOBTB2 基因对应到 8 号染色体。通过基因组序列分析，Ramos 等人（2002）将 RHOBTB2 基因定位到染色体 8p21.2，位于 TNFRSF10B（ 603612 ）和 SFTPC（ 178620 ）基因的上游。

▼ 分子遗传学

在乳腺癌中的可能作用

滨口等人（2002）发现 RHOBTB2，他们称之为 DBC2，位于与乳腺癌相关的染色体 8p21 缺失的中心（ 114480 ）。它在 3.5% 的乳腺肿瘤中被纯合缺失。DBC2 在缺乏 DBC2 转录物的乳腺癌细胞中的表达导致生长抑制。

发育性和癫痫性脑病 64

在 10 名不相关的发育性和癫痫性脑病 64（DEE64; 618004 ）患者中，Straub 等人（2018）在 RHOBTB2 基因中发现了 5 个不同的从头杂合错义突变（ 607352.0001 - 607352.0005）。通过基于三重奏的外显子组测序发现突变，并通过配对平台和国际合作努力确定患者。所有突变都影响第一个或第二个 BTB 结构域，位于对稳定结构域内的相互作用或二聚体形成很重要的位置。与野生型相比，HEK293 细胞中 3 个突变（R483H、R511Q 和 A474G）的过表达导致突变蛋白水平升高，这很可能是由于蛋白酶体降解受损。这些突变并未损害与 CUL3（ 603136 ）的结合，并且与对照相比，免疫荧光研究未显示明显的错误定位或异常蛋白质聚集。无法获得受影响个体的材料。斯特劳布等人（2018）得出结论，突变导致蛋白质功能改变，而不是单倍体不足或功能丧失。

▼ 动物模型

斯特劳布等人（2018）发现果蝇中单个 RhoBTB 直系同源物的神经元过度表达导致癫痫发作易感性增加，通过“爆炸敏感性”测试测量，以及负趋地性测定中的严重运动缺陷。泛神经元敲除不会导致癫痫发作易感性增加，但会导致运动缺陷。学习和记忆似乎不受基因敲低或过表达的影响。RhoBTB 剂量减少与树突发育受损相关，树突分支数量减少，树突分支的总大小和长度减少，而过表达不会导致显着的树突变化。研究结果表明 RhoBTB 在神经功能和可能的树突发育中的作用。

▼ 等位基因变体（ 5个精选示例）：

.0001 发展性和癫痫性脑病 64
RHOBTB2、ARG483HIS
在 4 名患有发育性和癫痫性脑病 64（DEE64; 618004 ）的无关儿童（个体 1-4）中，Straub 等人（2018 年）在 RHOBTB2 基因的外显子 7 中鉴定了一个从头杂合的 c.1448G-A 转换（c.1448G-A，NM_001160036.1），导致在高度保守的残基处发生 arg483-to-his（R483H）取代在第一个 BTB 域中。分子模型表明，R483H 突变导致第一个 BTB 结构域不稳定。通过基于 trio 的外显子组测序发现的突变在 ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现。患者在 2 至 6 个月大时出现癫痫发作。

.0002 发展性和癫痫性脑病 64
RHOBTB2、ARG511GLN
在 2 名患有发育性和癫痫性脑病 64（DEE64; 618004 ）的无关少女（个体 5 和 6）中，Straub 等人（2018 年）在 RHOBTB2 基因的外显子 8 中发现了一个从头杂合 c.1532G-A 转换（c.1532G-A，NM_001160036.1），导致在高度保守的残基处发生 arg511-to-gln（R511Q）取代在第二个 BTB 域中。分子模型表明 R511Q 突变阻碍了二聚体的形成。通过基于 trio 的外显子组测序发现的突变在 ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现。患者在出生后的头几个月出现癫痫发作。

.0003 发展性和癫痫性脑病 64
RHOBTB2、ARG511TRP
在 2 名患有发育性和癫痫性脑病 64（DEE64; 618004 ）的无关男孩（个体 7 和 8）中，Straub 等人（2018 年）在 RHOBTB2 基因的外显子 8 中发现了一个从头杂合的 c.1531C-T 转换（c.1531C-T，NM_001160036.1），导致高度保守残基处的 arg511 到 trp（R511W）取代在第二个 BTB 域中。分子模型表明 R511W 突变阻碍了二聚体的形成。通过基于 trio 的外显子组测序发现的突变在 ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现。一名患者在 4 个月大时出现复杂的部分性癫痫发作；另一个在 3 岁时出现局灶性癫痫发作。

.0004 发展性和癫痫性脑病 64
RHOBTB2、ASN510ASP
在一个 23 个月大的男孩（个体 9）中，患有发育性和癫痫性脑病 64（DEE64；618004），Straub 等人（2018）在 RHOBTB2 基因的外显子 8 中发现了一个从头杂合的 c.1528A-G 转换（c.1528A-G, NM_001160036.1），导致在高度保守的残基处发生 asn510 到 asn（N510D）的取代在第二个 BTB 域中。分子模型表明 N510D 突变阻碍了二聚体的形成。通过基于 trio 的外显子组测序发现的突变在 ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现。患者在 9 个月大时出现癫痫发作。

.0005 发展性和癫痫性脑病 64
RHOBTB2、ALA474GLY
在一名患有发育性和癫痫性脑病 64（DEE64; 618004 ）的 11.5 岁女孩（个体 10人）中，Straub 等人（2018 年）在 RHOBTB2 基因的外显子 7 中发现了一个从头杂合 c.1421C-G 颠换（c.1421C-G，NM_001160036.1），导致在高度保守的残基处发生 ala474-to-gly（A474G）取代在第一个 BTB 域中。分子模型表明 A474G 突变导致第一个 BTB 结构域不稳定。通过基于 trio 的外显子组测序发现的突变在 ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现。患者在 5.5 个月大时出现热性惊厥。