神经素 II
神经元表面蛋白s 是在神经元中表达的多态性细胞表面蛋白。神经元表面蛋白 II 是Ushkaryov 等人鉴定的 3 个大鼠 神经元表面蛋白 基因中的 1 个(1992);其他 2 个是 神经元表面蛋白 I(NRXN1; 600565 ) 和 神经元表面蛋白 III(NRXN3; 600567 )。每个基因包含 2 个直接合成 α-和 β-神经元表面蛋白s 的启动子。通过分析 11q13 上 MEN1 基因( 613733 ) 两侧的 1.2-Mb 区域,Bergman 等人(1999)确定了 MCG36,一种类似于大鼠神经突蛋白 II-α 的人类基因。
在一篇综述中,Missler 和 Sudhof(1998)指出高度保守的 α-神经元表面蛋白包含一个 N 末端信号肽,后跟 3 个整体重复,每个重复由 2 个相似的层粘连蛋白(LAMA1; 150320 )/神经元表面蛋白/性激素结合组成球蛋白(SHBG;182205) 或 LNS,大约 190 个残基的结构域。LNS结构域通过EGF样序列彼此分开。在 3 组 LNSA-EGF-LNSB 结构域之后,α-神经元表面蛋白s 包含一个 O-糖基化序列和一个单一的跨膜结构域,然后是一个保守的、相对较短的 55 个氨基酸的胞质尾。β-神经元表面蛋白s 与 α-神经元表面蛋白s 的 C 端一半相同,但缺少 6 个 N 端 LNS 结构域中的 5 个和所有 3 个 EGF 样序列,它们被短的 β-神经元表面蛋白 特异性序列取代。NRXN3 分泌的剪接变体缺乏与 CASK( 300172 )结合的保守细胞内序列。除了 α-latrophilin,α-神经元表面蛋白s 的配体包括 neurexophilin(例如,604639),而neuroligins(例如,NLGN2;606479 ) 是 β-神经元表面蛋白s 的配体并介导细胞粘附。神经配素的 C 末端也与 PSD95 的第三个 PDZ 结构域(DLG4;602887)相互作用。这些配体,如 神经元表面蛋白s,主要或专门在脑中表达。
▼ 基因结构
通过基因组序列分析,Tabuchi 和 Sudhof(2002)确定 NRXN2 基因包含 23 个外显子,具有非常大的内含子,跨度为 106 kb,与 NRXN1 和 NRXN3 相比,它是一个相对较小的基因。外显子 1 大于 2 kb,编码第一个 LNS 结构域和第一个 EGF 样重复 α-神经元表面蛋白s。其他外显子大小平均,其余 LNS 结构域被至少 1 个内含子中断,而所有 EGF 样重复序列均编码为单个外显子。最后一个外显子也相对较大,编码跨膜区和细胞质尾部。Tabuchi 和 Sudhof(2002)也描述了许多神经突蛋白剪接位点。
罗文等人(2002)分析了 神经元表面蛋白 基因的结构,并指出 α-神经元表面蛋白 的富含 CpG 岛的启动子位于外显子 1 的上游,而同样富含 CpG 的 β-神经元表面蛋白 的启动子位于外显子 17 的下游。他们在 NRXN2 中鉴定了 24 个外显子。NRXN2-α 有 5 个替代剪接位点,但似乎只有位点 4 用于生成 NRXN2-β 的变体。罗文等人(2002)得出结论,总共有 2,208 个可能的 α-神经元表面蛋白 转录本和 42 个可能的 β-神经元表面蛋白 转录本。他们还在 NRXN3-α 启动子上游鉴定了一个神经元限制性沉默因子(NRSF; 600571 ) 结合位点,该位点在其他 5 个 NRXN 启动子中不存在。
▼ 测绘
通过基因组序列分析,Bergman 等人(1999)将 NRXN2 基因定位到染色体 11q13。
▼ 分子遗传学
Gauthier 等人在一个患有自闭症谱系障碍的欧洲血统男孩( 209850 ) 中(2011)鉴定了 NRXN2 基因中的杂合 1-bp 缺失(2733delT)。该突变导致第四个 LNS 结构域末端的截断,去除了近一半的 神经元表面蛋白-2-α 蛋白,包括 LNS6(跨膜结构域)中神经配素和富含亮氨酸的重复跨膜神经元蛋白(LRRTM) 的结合位点,和细胞内结构域。COS-7 细胞的体外功能表达研究表明,突变蛋白无法结合其通常的伙伴,而神经元培养的体外研究表明,由于缺乏突触后成分的聚集,突触形成活性丧失。研究结果与功能丧失一致。该突变遗传自患者的父亲,他的父亲有严重的语言迟缓。父亲的一位姨妈患有精神分裂症,但无法从她那里获得 DNA。
▼ 动物模型
Missler 等人使用缺乏 3 个神经突蛋白基因中的一个或多个的三重 α-神经突蛋白敲除小鼠(2003)表明,正常的神经递质释放需要 α-神经元表面蛋白s,而 α-神经元表面蛋白s 的缺失会损害突触钙通道的功能。结果表明突触细胞粘附和突触前电压门控钙信号传导之间存在联系,并表明 α-神经元表面蛋白s 通过将钙通道功能性地耦合到突触前机制来组织突触前末端。