反痤疮; 尼卡司林

Nicastrin 是一种 1 型跨膜糖蛋白，它与早老素 1（PS1；参见104311）和早老素 2（PS2；600759 ）形成高分子量 γ-分泌酶复合物，这是几种 1 型跨膜蛋白的内切蛋白水解所必需的，包括β-淀粉样前体蛋白（β-APP；104760）和Notch受体（见190198）。

▼ 克隆与表达

于等人（2000）使用抗 PS1 抗体从表达中等水平 PS1 的 HEK293 细胞的细胞内膜部分中免疫提取 PS1 和紧密结合的蛋白质。除了 nicastrin 和 PS1 全蛋白外，还在蛋白质复合物中鉴定出α-（ 116805 ）和 β- 连环蛋白（ 116806 ）。Yu 等人使用推断的 nicastrin 氨基酸序列（2000）获得了全长 cDNA（GenBank AF240468）来自公共数据库中的部分 cDNA。nicastrin 基因编码一个 709 个氨基酸的开放解读码组，其中包含一个推定的 N 端信号肽、一个包含糖基化、N-肉豆蔻酰化和磷酸化基序的长 N 端亲水结构域，一个大约 20 个残基的推定疏水跨膜结构域，以及20 个残基的短亲水 C 末端。于等人（2000）无法鉴定出与其他功能特征蛋白质的任何显着氨基酸序列同源性或强基序相似性。nicastrin 的名称反映了对导致早老素相关形式的阿尔茨海默病的分子机制的探索（见104300）首先描述了来自意大利尼卡斯特罗村的一个大家庭的后代中的这种疾病（Feldman 等人，1963 年；Foncin 等人，1985 年）。

▼ 基因功能

于等人（2000 年）观察到，在秀丽隐杆线虫胚胎中抑制 Nicastrin 表达会诱导一部分 notch/glp-1 表型，类似于由秀丽隐杆线虫的两种早老素同源物同时无效突变诱导的表型。Nicastrin 还结合 β-APP 的 C 端衍生物，并调节这些衍生物产生的淀粉样蛋白-β 肽。

于等人（2000）在 Nicastrin 的保守亲水结构域中产生错义突变。保守的 DYIGS 基序错义突变为 AAIGS（残基 336 至 340）增加了淀粉样蛋白-β-42 和淀粉样蛋白-β-40 肽的分泌。该结构域的缺失抑制了β-淀粉样蛋白的产生。

在一篇评论文章中，Kopan 和 Goate（2002）讨论了 nicastrin 的各种提议作用的证据，包括作为 Notch 信号调节剂的作用、γ-分泌酶的组成部分以及早老素定位和稳定的调节剂。作者总结了 nicastrin 的鉴定，并简要讨论了 nicastrin 作为阿尔茨海默病的遗传风险因素。

古特等人（2002）确定 Notch 组分 Aph2 的细胞表面定位，即 nicastrin 的秀丽隐杆线虫同源物，需要 Aph1（参见 APH1A；607629）和早老素。

Lee 等人使用免疫共沉淀和镍亲和力下拉方法（2002 年）表明，nicastrin 和早老素异二聚体在体内与 APH1A 和 APH1B（ 607630 ）物理相关。

使用共免疫沉淀实验，Steiner 等人（2002）表明 nicastrin 与 PEN2（ 607632 ）相互作用。在 RNA 干扰介导的 nicastrin 下调后，他们观察到 PEN2 水平降低。此外，RNA 干扰对 PEN2 的下调与 nicastrin 成熟受损、早老素水平降低和 γ-分泌酶复合物形成不足有关。

罗兹马赫尔等人（2002）报告了小鼠模型的结果，表明 S3 位点的 Notch 切割和 γ 位点的 APP 切割是不同的早老素依赖性过程。该结果还支持脊椎动物中 Nicastrin 和早老素之间的功能相互作用。

使用蛋白质印迹分析和免疫金电子显微镜，Pasternak 等人（2003）证明大量的 nicastrin、Psen1 和 App 与 Lamp1（ 153330 ）共定位在大鼠溶酶体的外膜中。此外，大鼠溶酶体膜富含酸性 γ-分泌酶活性，可与抗 Nicastrin 抗体沉淀。

凯瑟等人（2004）表明 PS1 的 C 末端与 nicastrin 的跨膜结构域相互作用。

▼ 生化特征

低温电子显微镜

包含早老素（PSEN1； 104311 ）、PEN2、APH1AL 和 nicastrin 的 γ-分泌酶复合物是一种通过底物切割控制许多重要细胞功能的膜包埋蛋白酶。卢等人（2014）报道了通过冷冻电子显微镜单粒子分析确定的 4.5 埃分辨率的完整人类 γ-分泌酶复合物的 3 维结构。γ-分泌酶复合物包含一个马蹄形跨膜结构域，该结构域包含 19 个跨膜片段和一个来自 nicastrin 的大细胞外结构域，其位于跨膜马蹄形形成的中空空间的正上方。nicastrin 胞外结构域在结构上类似于以谷氨酸羧肽酶 PSMA 为代表的一大类肽酶。

▼ 测绘

通过分析公共遗传和转录图谱，Yu 等人（2000）将人类 nicastrin 基因对应到靠近 D1S1595 和 D1S2844 的 1 号染色体区域，在 2 次孤立的全基因组调查中（Kehoe 等人，1999 年；Zubenko 等人，1998 年）产生了与阿尔茨海默病易感基因座。

Dermaut 等人（2002）指出 NCSTN 基因定位于染色体 1q23。

▼ 分子遗传学

家族性痤疮逆转 1

王等人（2010）确定了 3 个汉族血统的家族，由于 NCSTN 基因（ 605254.0001 - 605254.0003 ）的突变而分离出常染色体显性家族性反向痤疮（ACNINV1; 142690 ）。所有 3 种突变均导致单倍体不足。王等人（2010）还发现了γ-分泌酶成分 PSENEN（ 607632 ）和 PSEN1（ 104311 ）的突变导致家族性痤疮逆转。

在一名患有化脓性汗腺炎（反痤疮）的白人男性中，Pink 等人（2011）确定了 NCSTN 基因（ 605254.0004 ）中剪接位点突变的杂合性。

在一个患有化脓性汗腺炎（HS）的 3 代日本家庭中，Takeichi 等人（2020 年）确定了 NCSTN 基因（G33R；605254.0005）中错义突变的杂合性，该突变与疾病分离，在公共变异数据库中未发现。

在一个患有 HS 的 3 代日本家庭中，Nishimori 等人（2020 年）确定了 NCSTN 基因（R429X；605254.0006）中与疾病分离且在 gnomAD 数据库中未发现的无义突变的杂合性。

待确认的关联

于等人（2000）在 19 个迟发性家族性阿尔茨海默病家系的受影响成员中未发现任何突变或多态性，其中在阿尔茨海默病和 D1S1595 和 D1S2844 之间的 14-cM 遗传间隔之间未检测到专性重组体。含有 nicastrin 基因。

Nicastrin 通过与早老素形成复合物来调节淀粉样前体蛋白的 γ-分泌酶切割，其中发现了大多数导致家族性早发性阿尔茨海默病（EOAD）的突变。nicastrin 基因对应到 1q23，该区域显示与（ Kehoe 等人，1999 ）和（ Hiltunen 等人，2001 ）迟发性阿尔茨海默病（LOAD）相关的证据。Dermaut 等人（2002）在 EOAD（65 岁或之前发病）和 LOAD（65 岁以后发病）的 2 大系列患者中评估了 NCSTN 遗传变异的贡献。在 78 个家族性 EOAD 病例中，他们发现了 14 个 NCSTN 单核苷酸多态性（SNP）：10 个内含子 SNP、3 个沉默突变和 1 个错义突变（N417Y）。N417Y 被认为不是致病性的，因为它在体外试验中不会改变β-淀粉样蛋白的分泌，并且它在病例和对照受试者中的频率相似。然而，在 2 个基于人群的 EOAD（116）和 LOAD（240）荷兰患者系列中的 SNP 单倍型估计表明，与家族性 EOAD（7%）组相比，1 个 SNP 单倍型（称为 HapB）的频率更高负荷组（3%）和对照组（3%）。在没有 APOE ε-4 等位基因的家族性 EOAD 患者中（107741.0016），HapB 频率进一步增加至 14%，导致风险增加 4 倍（优势比 = 4.1）。这些结果被认为与 γ-分泌酶功能障碍在家族性 EOAD 病因学中的重要作用相符。

奥拉基奥等人（2002）发现 NCSTN 基因编码区中的 2 个 SNP 与意大利人群中的 AD 之间没有关联，即使考虑到 apoE、早老素基因和 APP 的分层。Helisalmi 等人（2004）在芬兰 AD 人群中发现 NCSTN 基因中的 4 个 SNP 之间没有关联，包括 1 个编码 SNP 和 3 个非编码 SNP，即使对 apoE4 基因型进行分层也是如此。尽管与 SNP 定义的一些单倍型存在临界关联，但作者得出结论，NCSTN 作为芬兰人群的遗传风险因素在 AD 中的作用较小。

▼ 等位基因变体（ 6个精选示例）：

.0001 痤疮反转，家族性，1
NCSTN，1-BP DEL，1752G
在一个 3 代汉族家庭分离常染色体显性家族性痤疮逆转（ACNINV1; 142690 ），Wang 等人（2010）在 NCSTN 基因（1752delG）的核苷酸 1752 处发现了杂合单碱基对缺失，导致移码和提前终止密码子（Glu584AspfsTer44）。在来自 200 个种族匹配的对照个体的染色体中没有发现这种突变。

.0002 痤疮反转，家族性，1
NCSTN，IVS13，乔治亚州，+1
在一个 3 代汉族家庭分离常染色体显性家族性痤疮逆转（ACNINV1; 142690 ），Wang 等人（2010）确定了 NCSTN 基因（1551+1G-A）外显子 13 +1 位置的 G 到 A 取代的杂合性。该突变导致 NCSTN 基因中外显子 13 的跳跃和 32 个氨基酸（Ala486_Thr517del）的丢失，以及该等位基因的功能完全丧失或单倍体不足。在来自 200 个种族匹配的对照个体的染色体中没有发现这种突变。

.0003 痤疮反转，家族性，1
NCSTN, ARG117TER
在一个 3 代汉族家庭分离常染色体显性家族性痤疮逆转（ACNINV1; 142690 ），Wang 等人（2010）确定了 NCSTN 基因第 349 位核苷酸处的 C 到 T 转换的杂合性，导致密码子 117（R117X）处的 arg 终止取代。这种突变与表型分离，在 200 名种族匹配的对照个体中未检测到。

.0004 痤疮反转，家族性，1
NCSTN，IVS9DS，GA，+1
在一名患有反痤疮（ACNINV1; 142690 ）的白种人中，Pink 等人（2011）确定了 NCSTN 基因内含子 9 中剪接位点突变（c.1101+1G-A）的杂合性。在先证者未受影响的母亲或欧洲血统的 200 条对照染色体中未发现该突变；无法从他受影响的兄弟、父亲或祖父那里获得 DNA。没有检测到变异转录本，RT-PCR 显示患者的 NCSTN 水平显着低于对照组，这表明突变等位基因受到无义介导的衰变。

.0005 痤疮反转，家族性，1
NCSTN, GLY33ARG
在患有化脓性汗腺炎（ACNINV1; 142690 ）的 3 代日本家族的受影响成员中，Takeichi 等人（2020）确定了 NCSTN 基因中 c.97G-A 转换的杂合性，导致高度保守残基处的 gly33-to-arg（G33R）取代。该突变与疾病分离，在 HGVD 或 gnomAD 数据库中未发现。在家庭中的 6 名受影响的人中，3 名还患有严重的慢性肾功能衰竭并正在接受血液透析。免疫组化显示患者皮肤中 Nicastrin 的染色强度低于对照样本，患者皮肤病变中 Notch1（ 190198 ）和 Notch2（ 600275 ）的免疫反应性低于对照皮肤样本。

.0006 痤疮反转，家族性，1
NCSTN, ARG429TER
在一名患有化脓性汗腺炎（ACNINV1; 142690 ）的日本男性中，他死于 44 岁的鳞状细胞癌，Nishimori 等人（2020 年）确定了 NCSTN 基因外显子 11 中 c.1285C-T 转换（c.1285C-T，NM_015331.2）的杂合性，导致细胞外结构域中的 arg429-to-ter（R429X）取代。他受影响的兄弟、母亲和外祖母也是该突变的杂合子，在 gnomAD 数据库中没有发现。据说女性患者受到的影响更轻微。