甲状腺激素受体相互作用物 4

TRIP4 基因编码四聚体 ASC-1 转录协整复合体的一个亚基。其他亚基包括 ASCC1( 614215 )、ASCC2( 614216 ) 和 ASCC3( 614217 )。该复合物与转录因子或核受体结合,可以双向影响受体和转录机制之间的联系,无论是作为共抑制因子还是共激活因子。这种复合物也可能参与前 mRNA 加工和剪接调节(Knierim 等人总结,2016)。

▼ 克隆与表达

甲状腺激素受体(TRs) 是激素依赖性转录因子,可调节多种特定靶基因的表达。当它们从最初的翻译和核易位发展到与类视黄醇 X 受体(RXR) 的异二聚化、与其他转录因子和基本转录装置的功能相互作用以及最终降解时,它们必须与许多蛋白质特异性相互作用。为了帮助阐明 TRs 的转录效应和其他潜在功能背后的机制,Lee 等人(1995)使用酵母相互作用陷阱(酵母 2-杂交系统的一种版本)来识别与大鼠 TR-β 的配体结合结构域(THRB;190160 )特异性相互作用的蛋白质)。他们分离了编码几种不同 TR 相互作用蛋白(TRIP) 的 HeLa 细胞 cDNA,包括 TRIP4。TRIP4 包含一个假定的锌指基序,其半胱氨酸排列与腺病毒 E1A 反式激活因子中锌结合序列的排列几乎相同。

通过筛选人类 cDNA 文库,Kim 等人(1999)克隆了全长 TRIP4,他们称之为 ASC1。除了 E1A 型锌指外,推断的 581 个氨基酸的 ASC1 蛋白还含有几个潜在的磷酸化位点。Northern 印迹分析在所有检查的人体组织中检测到一个 2.3-kb ASC1 转录本。分离的 HeLa 细胞的蛋白质印迹分析表明,TRIP4 是一种主要的核蛋白,表观分子量为 68 kD。

荣格等人(2002)发现从 HeLa 细胞核提取物中纯化的 ASC1 通过 SDS-PAGE 具有约 65 kD 的表观分子量。他们克隆了小鼠 Asc1,并在包括秀丽隐杆线虫在内的几个物种中鉴定了直系同源物。与小鼠和人类 ASC1 相比,线虫 Asc1 缺少 122 个 N 端氨基酸,但它包含高度保守的锌指结构域。

克尼尔姆等人(2016)发现 Trip4 基因在小鼠胚胎中普遍存在。在背根神经节、椎旁交感神经和三叉神经节、甲状腺和下颌下腺以及脊髓中观察到最高表达。大脑皮层中的表达与脊髓中的表达相当。

达维尼翁等人(2016)发现 Trip4 基因在小鼠骨骼肌中的低表达,特别是轴向肌肉。

▼ 基因功能

李等人(1995)发现人类 TRIP4 仅在甲状腺激素存在的情况下与大鼠 Thrb 相互作用。TRIP4 还显示出与 RXR-α(RXRA; 180245 )的配体依赖性相互作用,但在任何条件下它都不与糖皮质激素受体(NR3C1; 138040 ) 相互作用。李等人(1995)证明嵌合 TRIP4 蛋白是一种相对强的转录激活因子。

通过突变分析,Kim 等人(1999)表明,ASC1 的分离的 E1A 型锌指结构域与全长蛋白一样有效地激活报告基因。蛋白质下拉分析和酵母 2-杂交分析表明 ASC1 的锌指结构域与基础转录因子 TBP( 600075 ) 和 TFIIA(见600520 )、转录整合子 SRC1(NCOA1; 602691 ) 和 CBP(CREBBP; 600140 )-p300(EP300; 602700 ) 和核受体。ASC1 与核受体的相互作用在体外是配体孤立的,但包含核受体辅阻遏物 SMRT(NCOR2; 600848) 在结合反应中导致 ASC1 与核受体的配体依赖性相互作用。酵母中的配体进一步刺激了 ASC1 与受体的相对强的基础相互作用。ASC1 的锌指区域与 CBP、SRC1 和 RXRA 形成三元复合物。在存在 9-顺-维甲酸或与 CBP 或 SRC1 共表达时,ASC1 定位于转染的大鼠成纤维细胞的细胞核。然而,ASC1 在血清饥饿细胞的细胞质中积累。金等人(1999)得出结论,ASC1 可能在不同细胞条件下的不同辅激活复合物中具有不同的作用。

通过用报告基因转染 HeLa 细胞并增加 ASC1 cDNA 的数量,Jung 等人(2002)表明 ASC1 作为 AP1(参见165160)、NF-kappa-B(参见164011)和 SRF(参见600589 )的共激活剂。ASC1 还减轻了 RXR 介导的 AP1 和 NF-kappa-B 抑制。尺寸排阻色谱显示 ASC1 在 650-kD 蛋白质复合物中洗脱。肽测序,然后是数据库分析,揭示了 ASC1 复合物中存在 3 种其他蛋白质:p50(ASCC1; 614215 )、p100(ASCC2; 614216 ) 和 p200(ASCC3; 614217)。共转染实验表明,全长 p100 增强了 ASC1 介导的 NF-kappa-B 和 AP1 的反式激活。域分析表明,p200 的 N 端域结合了 ASC1 的 2 个不同区域,包括中央锌指区域。

胃泌素(GAS; 137250 ) 调节参与酸分泌控制的多种基因的表达。它还通过旁分泌机制在表达胃泌素受体(CCKBR; 118445 ) 的细胞中触发组织对损伤、感染和炎症的反应,并间接在附近细胞中触发。阿尔梅达-维加等人(2009)发现胃泌素直接诱导CCKBR 阳性细胞中抗凋亡调节因子 PAI2(SERPINB2; 173390 ) 的上调。CCKBR 阳性细胞也释放 IL8( 146930) 和前列腺素 E2 响应胃泌素进入培养基,导致​​共培养的 CCKBR 阴性细胞中 PAI2 表达升高。CCKBR 阴性细胞中的 IL8 信号通过 ASC1 复合物与 PAI2 启动子的结合上调 PAI2。前列腺素 E2 通过 RHOA( 165390 ) 依赖性信号传导孤立上调 PAI2,诱导 MAZ( 600999 ) 结合) 到 PAI2 启动子。电泳迁移率变动分析和染色质免疫沉淀分析表明,MAZ 和 ASC1 复合物的 p50 亚基直接与 PAI2 启动子中的位点结合。PAI2 启动子中假定的 MAZ 位点的突变降低了对 RHOA 的反应。通过小干扰 RNA 敲低 ASC1 复合物的 p50 或 p65(TRIP4) 亚基显着降低了对胃泌素的 PAI2 上调。

在免疫沉淀研究中,Knierim 等人(2016)将 CSRP1( 123876 ) 确定为 ASC1 holocomplex 的结合伙伴。未检测到 与 SRF( 600589 ) 的交互。

▼ 测绘

Gross(2011)基于 TRIP4 序列(GenBank BC012448 ) 和基因组序列(GRCh37) 的比对将 TRIP4 基因对应到染色体 15q22.31。

▼ 分子遗传学

脊髓性肌肉萎缩伴先天性骨折 1

Knierim 等人 在来自 3 个不相关家庭的 5 名患有先天性骨折的脊髓性肌萎缩症患者中 - 1(SMABF1; 616866 )(2016)鉴定了 TRIP4 基因中的纯合子或复合杂合子截断突变(604501.0001和604501.0002)。前2个家族的突变是通过自合子作图和全外显子组测序相结合发现的,并通过Sanger测序确认;通过对 11 名患有类似疾病的无关儿童的 TRIP4 基因进行测序,发现了来自第三个家庭的第五名患者的突变。这两种突变都无法挽救吗啉基因敲除斑马鱼胚胎的运动缺陷。

先天性肌营养不良症,Davignon-Chauveau 型

在来自法国近亲家庭的 4 名 Davignon-Chauveau 型先天性肌营养不良症(MDCDC; 617066 ) 患者中,Davignon 等人(2016)鉴定了 TRIP4 基因中的纯合截断突变(W297X; 604501.0003)。通过连锁分析和候选基因测序发现的突变与家族中的疾病分离。患者细胞未显示出可检测到的 TRIP4 蛋白并且 mRNA 显着降低,这表明该突变导致无义介导的 mRNA 衰减。培养的患者来源的肌肉细胞在分化早期表现出正常的增殖和融合,但具有异常粗的分支肌管。在鼠成肌细胞系(C2C12) 中使用 siRNA 敲低 Trip4 基因会影响晚期成肌分化和/或肌管生长,表现为与患者细胞相似的收缩蛋白肌球蛋白重链水平降低。早期成肌分化不受影响。

▼ 动物模型

克尼尔姆等人(2016)发现斑马鱼胚胎中trip4基因的morpholino敲低导致α-运动神经元的轴突生长严重受损,以及神经肌肉接头的形成和肌节组织受损。突变斑马鱼表现出受损的运动反应。

▼ 等位基因变体( 3 精选示例):

.0001 脊髓性肌肉萎缩伴先天性骨折 1
TRIP4,ARG254TER
Knierim 等人的 2 个同胞,其父母为科索沃血统(A 家庭),患有脊髓性肌肉萎缩伴先天性骨折-1(SMABF1;616866)(2016)鉴定了 TRIP4 基因外显子 6 中的纯合 c.760C-T 转换(c.760C-T,NM_016213.4),导致 arg254-to-ter(R254X)取代。该突变是通过结合自合子图谱和全外显子组测序发现并通过 Sanger 测序证实的,与家族中的疾病分离。在 1000 Genomes Project 或 ExAC 数据库或 135 个与祖先匹配的内部外显子组中未发现该突变。患者骨骼肌的蛋白质印迹分析显示不存在正常条带并且存在截短的蛋白质。进一步的分析表明,全长转录本受到无义介导的 mRNA 衰变的影响,并且检测到的截短蛋白是由一个神秘的剪接位点激活所致。该突变无法挽救吗啉基因敲除斑马鱼胚胎的运动缺陷。604501.0002)。突变与阿尔巴尼亚家族(家族C)中的疾病分离。

.0002 脊髓性肌肉萎缩伴先天性骨折 1
TRIP4,ARG278TER
Knierim 等人的 2 个同胞,其父母为科索沃血统(B 家庭),患有脊髓性肌肉萎缩伴先天性骨折-1(SMABF1;616866)(2016)鉴定了 TRIP4 基因外显子 7 中的纯合 c.832C-T 转换(c.832C-T,NM_016213.4),导致 arg278 到 ter(R278X)取代。该突变是通过结合自合子图谱和全外显子组测序发现并通过 Sanger 测序证实的,与家族中的疾病分离。在患有该疾病的流产胎儿的组织中也发现了纯合突变。在 1000 Genomes Project 数据库或 135 个血统匹配的内部外显子组中未发现该突变,但在 ExAC 数据库中的 121,356 个等位基因中的 2 个中发现了杂合状态。患者骨骼肌的蛋白质印迹分析显示不存在正常条带并且存在截短的蛋白质。进一步的分析表明,全长转录本受到无义介导的 mRNA 衰变的影响,检测到的截短蛋白是由一个神秘的剪接位点激活所致。该突变无法挽救吗啉基因敲除斑马鱼胚胎的运动缺陷。克尼尔姆等人(2016 年)还在阿尔巴尼亚家族(C 家族)的先证者中发现了复合杂合性 R254X 突变和另一个截短突变(R254X;604501.0001)。

.0003 肌肉萎缩症,先天性,DAVIGNON-CHAUVEAU 类型(1 个家族)
TRIP4、TRP297TER
在来自法国近亲家庭的 4 名 Davignon-Chauveau 型先天性肌营养不良症(MDCDC; 617066 ) 患者中,Davignon 等人(2016 年)在 TRIP4 基因的外显子 7 中鉴定出纯合 c.950G-A 转换(c.950G-A,NM_016213.4),导致 trp297 到 ter(W297X)取代。通过连锁分析和候选基因测序发现的突变与家族中的疾病分离,并且未在 dbSNP、1000 Genomes Project 或 ExAC 数据库或 240 条对照染色体中发现。患者细胞未显示出可检测到的 TRIP4 蛋白并且 mRNA 显着降低,这表明该突变导致无义介导的 mRNA 衰减。LCTL 基因( 617060 ) 中的纯合错义变体(N437K;转录变体 1)) 也与家族中的疾病隔离,但被认为对肌肉表型没有贡献。