凝视麻痹，家族性水平，伴有进行性脊柱侧凸，1

ROBO3 是一种多功能受体，在发育过程中参与轴突引导。它在允许连合轴突到达并穿过脊髓中线方面起着至关重要的作用（Jaworski 等人的总结，2015）。

▼ 克隆与表达

袁等人（1999）将 Robo 亚科（见602430 ）的一个不同成员Rig1鉴定为在小鼠 Rb1（ 614041 ）缺陷胚胎中上调的基因。推导出的 1,344 个氨基酸的蛋白质包含一个 N 端信号肽，然后是一个胞外结构域、一个跨膜区和一个 C 端胞内结构域。胞外部分含有 5 个免疫球蛋白样结构域和 3 个纤连蛋白（ 135600） III 型样结构域，通常存在于参与细胞粘附和分化的生长因子受体和蛋白质中。分离胚胎第 11.5 天小鼠后脑和脊髓细胞的蛋白质印迹分析检测到膜部分中的 Rig1。Rig1 的表观分子量约为 210 kD。袁等人（1999）还鉴定了小鼠 Rig1 的 8 个可变剪接转录本。其中两个交替剪接的外显子是框内的，而另一些则引入了终止密码子，这表明 Rig1 可以编码跨膜蛋白和分泌蛋白。

萨巴蒂尔等人（2004）指出，小鼠 Rig1 与 Robo 家族的其他脊椎动物成员共享 40% 的氨基酸同一性，特别是在其细胞外结构域，但缺少在其他 Robo 家族成员中发现的重要细胞质基序。

仁等人（2004 年）确定，与环形交叉口家族的其他成员同源，ROBO3 的预测 1,384 个氨基酸序列包含推定的细胞外片段，具有 5 个免疫球蛋白样基序和 3 个纤连蛋白样基序、一个跨膜片段和一个细胞内片段具有 3 个细胞质信号基序：CC0、CC2 和 CC3。CC1 基序在人类 ROBO3 和小鼠 Rig1 中不存在，但在其他同源物中存在，它与 DCC（ 120470 ）相互作用以沉默神经生长因子-1（ 601614 ） - 吸引效应（ Stein 和 Tessier-Lavigne, 2001 ）。

▼ 基因结构

袁等人（1999）确定小鼠 Rig1 包含至少 9 个交替剪接的外显子。

仁等人（2004）发现 ROBO3 基因包含 28 个外显子，跨越大约 16,000 个碱基。

▼ 测绘

仁等人（2004）在染色体 11q23-q25 上鉴定了家族性水平凝视麻痹伴进行性脊柱侧凸（HGPPS1; 607313 ）的疾病位点内的 ROBO3 基因。

Gross（2016）基于 ROBO3 序列（GenBank BC008623 ）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 ROBO3 基因对应到染色体 11q24.2。

▼ 基因功能

袁等人（1999）确定全长小鼠 Rig1，而不是细胞外 N 末端结构域，促进神经元细胞进入 S 期并抑制微管蛋白 α-1（ 191110 ）的表达，这是神经元分化的标志物。

萨巴蒂尔等人（2004）发现 Rig1 由啮齿动物的连合轴突特异性表达。然而，对于 Robo 家族成员来说，出乎意料的是，Rig1 在中线交叉前高度表达，而在交叉后下调。对小鼠的功能丧失研究表明，需要 Rig1 才能让连合轴突进入底板并穿过脊髓的对侧。基于体外和体内研究，Sabatier 等人（2004 年）提出 Rig1 通常起到抑制预交叉连合轴突通过 Robo 受体感知 Slit 家族（见603742）底板驱虫剂的能力，从而允许轴突穿过中线。

通过原位杂交，Jen 等人（2004）证明 ROBO3 基因在 15 周和 19 周大的胎儿人脑中的基底桥中大量表达。这一观察结果与小鼠 Rig1 的后脑特异性表达一致。发现 ROBO3 基因突变的水平凝视麻痹伴进行性脊柱侧凸（HGPPS1; 607313 ）患者的运动和感觉轴突投射似乎未穿过中线，这证实了 ROBO3 是后脑轴突中线穿过所必需的。

Jaworski 等人（2015）指出，小鼠 Robo3.1 亚型在中线交叉之前在连合轴突上表达，并通过抑制狭缝排斥引导线索允许中线交叉。相比之下，小鼠 Robo3.2 异构体在中线交叉后表达，并防止中线再交叉。Jaworski 等人（2015）发现小鼠 Robo3 的分离胞外域与 IgG（参见147100）Fc 片段（Robo3-ECD-Fc）结合，结合 Nell2（ 602320 ）-Fc。Robo3-ECD-Fc 还结合在 HEK293T 细胞中表达的 GFP 标记的 Nell2。Nell2-碱性磷酸酶（见171760）嵌合体绑定 Robo3.1 和 Robo3.2。删除分析显示，Nell2 的 EGF 样结构域与 Robo3 的纤连蛋白 III 结构域结合。表达 Robo3.1 的胚胎小鼠背侧脊髓连合轴突的外植体从表达 Nell2 的 COS-7 细胞中生长出来，而表达 Robo3.2 的杂交后连合轴突的外植体则没有。在小鼠中进行的 Robo3 和 Nell2 敲除研究证实，Nell2 提供了一种排斥性的引导线索，以防止连合轴突进入运动柱。

▼ 分子遗传学

在患有进行性脊柱侧弯的家族性水平凝视麻痹（HGPPS1; 607313 ）患者中，Jen 等人（2004）在 ROBO3 基因中鉴定了 10 种不同的纯合突变（ 608630.0001 - 608630.0010 ）。他们确定了 6 个错义、1 个无义、1 个剪接位点和 2 个移码突变。6 个错义突变中有 4 个导致进化上保守的氨基酸发生非保守变化。10 个突变中有 9 个位于 ROBO3 蛋白的细胞外结构域。

Chan 等人在 2 名患有散发性 HGPPS 的无关儿童中，由非近亲父母所生（2006）分别鉴定了 ROBO3 基因中 2 个不同的 2-bp 缺失（608630.0011和608630.0012）以及错义和无义突变（608630.0013和608630.0014）的复合杂合性。

▼ 等位基因变体（ 14 个示例）：

.0001 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3, GLY361GLU
在一个近亲的印度家庭中，患有水平凝视麻痹并伴有进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ），Jen 等人（2004）确定了 ROBO3 基因外显子 7 中 1082G-A 转换的纯合性。这导致发生在基因的第四个 Ig 结构域中的 gly361 到 glu（G361E）替换。在来自同一人群的 95 个对照样本中未发现该突变。

.0002 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3，1-BP INS，3325G
在一个近亲的沙特家庭中，患有水平凝视麻痹并伴有进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ），Jen 等人（2004）确定了 ROBO3 基因外显子 23 中移码突变的纯合性，在核苷酸 3325（3325+1G）处插入 G。这种突变在 116 个对照样本中未发现，发生在 CC2 和 CC3 结构域之间，预计会在 CC2 之后掺入新序列并导致 ROBO3 蛋白过早终止。如果稳定，截短的受体应该保留除 CC3 所在的 C 末端以外的大部分野生型蛋白质。因此，ROBO3的正常功能可能需要CC3；或者，移码突变可能会干扰蛋白质折叠和转移。

.0003 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3, ARG703PRO
在一个近亲土耳其家庭中，患有水平凝视麻痹并伴有进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ），Jen 等人（2004）确定了 ROBO3 基因外显子 14 中 2108G-C 颠换的纯合性。这导致在 Fn3 II 结构域的保守残基中发生 arg703 到 pro（R703P）替换。在 150 个对照样本中未发现这种突变。

.0004 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3、SER705PRO
在一个近亲的沙特家庭中，患有水平凝视麻痹并伴有进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ），Jen 等人（2004）确定了 ROBO3 基因外显子 14 中 2113T-C 转换的纯合性。这导致该基因的 Fn3 II 结构域中的 ser705 到 pro（S705P）取代。在 116 个对照样本中未发现这种突变。

.0005 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3，GLY456TER
在一个近亲土耳其家庭中，患有水平凝视麻痹并伴有进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ），Jen 等人（2004）鉴定了 ROBO3 基因外显子 9 中 1366G-T 颠换的纯合性，导致 Ig 样结构域 IV 和 V 之间的 gly456 终止（G456X）取代。在 95 个对照样本中未发现该突变.

.0006 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3, GLU319LYS
在一个近亲的希腊家庭中，水平凝视麻痹伴进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ），Jen 等人（2004）确定了 ROBO3 基因外显子 6 中 955G-A 转换的纯合性，导致 glu319 到 lys（E319K）取代。这种突变发生在基因的 Ig 样结构域 III 中，在 197 个对照样本中未发现。

.0007 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3，1-BP INS，2310C
在一个近亲巴基斯坦家庭中，患有水平凝视麻痹并伴有进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ），Jen 等人（2004）鉴定了 ROBO3 基因外显子 15 中移码突变的纯合性，在 Fn3 III 结构域的核苷酸 2310（2310+1C）处插入了一个 C。在 106 个对照样本中未发现这种突变。

.0008 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3、LEU5PRO
在一个近亲的意大利家庭中，患有水平凝视麻痹并伴有进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ），Jen 等人（2004）确定了 ROBO3 基因外显子 1 中 14T-C 转换的纯合性，导致 leu5 到 pro（L5P）取代。L5P 突变发生在对翻译后膜靶向和插入很重要的预测信号序列内。虽然脯氨酸替换亮氨酸不会改变净电荷，但它可能会破坏信号序列的二级结构。在 106 个对照样本中未发现这种突变。

.0009 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3, ILE66LEU
在一个近亲的希腊家庭中，水平凝视麻痹伴进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ），Jen 等人（2004）鉴定了 ROBO3 基因外显子 2 中 196A-C 颠换的纯合性，导致蛋白质 Ig 样结构域 I 中的 ile66 到亮氨酸（I66L）取代。在 175 个对照样本中未发现这种突变。

.0010 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3，IVS13DS，GA，+1
在一个近亲阿拉伯家庭中，患有水平凝视麻痹并伴有进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ），Jen 等人（2004）确定了 ROBO3 基因的内含子 13 的第一个位置的剪接供体位点突变的纯合性，其中 G 转化为 A（IVS13+1G-A）。预计 Fn3 II 结构域中的这种突变会导致蛋白质过早终止。在 93 个对照样本中未发现突变。

.0011 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3，2-BP DEL，1844CA
Chan 等人对一名患有进行性脊柱侧凸的水平凝视麻痹男孩（HGPPS1; 607313 ）进行研究，该男孩的父母是爱尔兰和德国血统的非近亲（2006）确定了 2 个不同的 2-bp 缺失的复合杂合性，1844delCA 和 1886delTT（ 608630.0012 ），两者都在 ROBO3 基因的外显子 12 中，并且都预测在 23 和 9 个氨基酸改变后分别导致移码和过早终止密码子. 母亲患有轻度脊柱侧弯，不需要治疗，1844delCA 杂合子，未受影响的父亲 1886delTT 杂合子；混合种族的 174 条对照染色体上均未出现任何突变。

.0012 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3，2-BP DEL，1886TT
讨论在患有进行性脊柱侧凸-1（HGPPS1; 607313 ）的水平凝视麻痹患者中以复合杂合状态发现的 ROBO3 基因（1886delTT）中的 2-bp 缺失，Chan 等人（2006），见608630.0011。

.0013 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3, ARG245TRP
Chan 等人对一名患有进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ）的水平凝视麻痹女孩出生于英国/爱尔兰和阿卡迪亚血统的非近亲父母（2006）确定了 ROBO3 基因外显子 4 中的 733C-T 转换和外显子 15 中的2317C-T 转换（ 608630.0014 ）的复合杂合性。预计前者会导致第二个和第三个免疫球蛋白样基序之间的 arg245 到 trp（R245W）取代，而后者预计会导致第三个纤连蛋白中的 gln773 到 ter（Q773X）取代像主题。R245W 的父亲是杂合子，Q773X 的母亲是杂合子；混合种族的 174 条对照染色体上均未出现任何突变。

.0014 家族性水平凝视麻痹，进行性脊柱侧凸 1
ROBO3、GLN773TER
讨论在患有进行性脊柱侧凸 1（HGPPS1; 607313 ）的水平凝视麻痹患者中以复合杂合状态发现的 ROBO3 基因中的 gln773-to-ter（Q773X）突变，Chan 等人（2006），见608630.0013。