具有卷曲螺旋结构域 1 的富含脯氨酸和谷氨酸的蛋白质
PERCC1 是肠内分泌细胞(EEC) 发育和肠内分泌激素分泌所必需的。PERCC1 基因位于非编码序列肠道关键区(ICR) 的两侧,该序列控制 PERCC1 的胃肠道表达(Oz-Levi 等人,2019 年)。
▼ 克隆与表达
通过基因组序列分析,Oz-Levi 等人(2019)鉴定了小鼠和人类 PERCC1。胚胎第 14.5 天(E14.5) 小鼠的原位杂交在胃、胰腺和肠道中检测到 Percc1 转录物。荧光标记的 Percc1 在转基因小鼠胃肠道组织中的表达主要局限于胃 G 细胞和十二指肠 EEC。PERCC1 在脊椎动物中高度保守。
▼ 基因结构
肠道关键区
奥兹-列维等人(2019 年)在 PERCC1 基因的上游确定了一个 1,528 bp 的调节区。ICR 包含一个 400 bp 的区域,该区域在脊椎动物中高度保守,具有 CpG 岛、DNase 超敏反应特征和多个转录因子结合位点,包括 FOXA1( 602294 ) 和 FOXA2( 600288 ) 位点。对转基因小鼠胚胎的报告分析表明,人类 ICR 中的一个调控序列激活了胃、胰腺和十二指肠发育过程中的转录。进一步分析(见动物模型)表明 ICR 驱动 PERCC1 在发育中的胃肠道组织中的表达。
▼ 测绘
通过基因组序列分析,Oz-Levi 等人(2019)将 PERCC1 基因对应到染色体 16p13.3。他们将小鼠基因对应到 17 号染色体。
▼ 分子遗传学
Oz-Levi 等人对来自 7 个伊拉克犹太人家庭的 8 名患有顽固性吸收不良性腹泻的婴儿进行了定位,这些腹泻对应到染色体 16p13(DIAR11; 618662 )(2019)确定了 16 号染色体( 618656.0001 )上 7,013-bp 长缺失(del-L) 的纯合性,或 del-L 和较短、部分重叠的 3,101-bp 缺失(del-S; 618656.0002 ) 的复合杂合性,两者都包含 ICR。
▼ 动物模型
奥兹-列维等人(2019)发现 Percc1 上游 ICR 缺失的纯合小鼠(ICR -/- 小鼠)以预期的孟德尔频率出生,出生时没有明显的表型。然而,与野生型相比,ICR -/- 小鼠迅速表现出体型缩小、体重下降、存活率大幅下降和胃肠功能缺陷。Percc1 的表达在 ICR -/- 小鼠的发育肠道中完全丧失。ICR 驱动的 Percc1 转基因表达挽救了在 ICR -/- 小鼠中观察到的表型,并且 Percc1 -/- 小鼠模仿了 ICR -/- 小鼠的关键表型,包括低体重和胃肠功能缺陷。作者得出结论,缺乏 ICR 驱动的 Percc1 胃肠道表达导致 ICR -/- 小鼠的表型。
▼ 等位基因变体( 2 示例):
.0001 腹泻 11,吸收不良,先天性
ICR,7013-BP DEL
Oz-Levi 等人在 5 名不相关的伊拉克裔犹太裔患者(1.1、2.1、3.1、5.1 和 7.1)中患有顽固的婴儿吸收不良腹泻(DIAR11;618662)(2019)确定了染色体 16p13 上 7,013 bp 长缺失(del-L) 的纯合性。在来自 2 个伊拉克犹太人家庭的另外 3 名患者(4.1、4.2 和 6.1)中,他们确定了 del-L 缺失和较短、部分重叠的 3,101-bp 缺失(del-S;618656.0002 )的复合杂合性)。这些缺失都包括肠道关键区域(ICR),与家族中的疾病分离。在 200 个种族匹配的伊拉克对照染色体、122 个高加索内部全基因组测序(WGS) 样本、来自 KAVIAR 数据集的 3,000 多个 WGS 样本或来自 1000 Genomes Project 的 1,092 个个体中没有发现重叠缺失,尽管有几个大型杂合子在基因组变异数据库中发现了跨越 del-L 和 del-S 区域的缺失,组合等位基因频率小于 0.004。作者分析了由纯合 del-L 患者的多能干细胞产生的人类肠道类器官(HIO),并观察到患者 HIO 在早期发育中的大体形态与来自未受影响的杂合 del-L 携带者和野生型的 HIO 相似同胞 到第 42 天,然而,与对照 HIO 相比,患者 HIO 的肠内分泌细胞(EEC) 数量严重减少,EEC 标志物的表达也减少。作者认为,ICR 的破坏不会影响 EEC 的初始形成,但会干扰其随后的发展。
.0002 腹泻 11,吸收不良,先天性
ICR,3,101-BP DEL
讨论染色体 16p13 上的 3,101-bp 缺失,包括肠道关键区(ICR),这是在婴儿难治性吸收不良性腹泻(DIAR11; 618662 ) 患者的复合杂合状态下发现的,由Oz-Levi 等人撰写(2019),见618656.0001。