法齐奥-朗德病; 溶质载体家族 52(核黄素转运体),成员 3

SLC52A3(RFT2, RFVT3) 是一种介导细胞摄取核黄素的跨膜蛋白。水溶性维生素核黄素转化为辅酶黄素单核苷酸(FMN) 和黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD),对正常的细胞功能至关重要(Yao 等人总结,2010 年)。

▼ 克隆与表达

通过搜索大鼠 Rft2 直系同源物的数据库,然后进行小肠总 RNA 的 RT-PCR,Yamamoto 等人(2009)克隆了人类 RFT2。推断的 469 个氨基酸蛋白与大鼠 Rft2 具有 83% 的相似性,后者包含 11 个潜在的跨膜结构域和一个推定的 N-糖基化位点。大鼠组织的 Northern 印迹分析显示,Rft2 在空肠、回肠和睾丸中的表达最高,在肺、肾、胃和结肠中的表达较低。RT-PCR 分析显示在所有检查的大鼠组织中都有 Rft2 表达。

使用实时 PCR,Yao 等人(2010)在睾丸中检测到非常高的 RFT2 表达。在小肠和前列腺中也检测到高表达,而在检查的大多数其他组织中检测到低得多的表达。荧光标记的 RFT2 在转染的 HEK293 细胞的质膜中表达。

▼ 测绘

Hartz(2010)基于 C20ORF54 序列(GenBank BC009750 ) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 C20ORF54 基因对应到染色体 20p13。

▼ 基因功能

山本等(2009)表明大鼠和人类 RFT2 在人类胚胎肾细胞转染后介导核黄素摄取。生化表征表明,大鼠 Rft2 对核黄素的吸收是饱和的,并且与 Na(+) 无关,最适 pH 值在 5 到 6 之间。核黄素似乎是 Rft2 转移的主要分子。核黄素的转运可以被核黄素衍生物 lumiflavin、黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸竞争性抑制,并且在较小程度上被咯嗪和有机阳离子阿米洛利抑制,但不受 D-核糖或有机阴离子的抑制。山本等(2009)得出结论,RFT2 介导的核黄素转运可能是电中性促进扩散。

Yao 等人使用转染的 HEK293 细胞(2010)表明 RFT1( 607883 )、RFT2 和 RFT3(SLC52A2; 607882 ) 以时间和浓度依赖性方式介导放射性标记核黄素的摄取。所有 3 种转运蛋白也孤立于细胞外 Na+ 和 Cl- 介导核黄素的摄取。当细胞外 pH 从 5.4 增加到 8.4 时,RFT2 而非 RFT1 或 RFT3 显示核黄素摄取减少。对于所有 3 个,放射性标记的核黄素转运完全被过量的未标记核黄素和 lumiflavine 抑制,并被 FMN 适度抑制。FAD 轻微但显着抑制 RFT3 介导的核黄素摄取。与其他核黄素类似物、D-核糖、有机离子或其他维生素几乎没有观察到影响。

▼ 分子遗传学

Brown-Vialetto-Van Laere 综合征 1

通过自合子作图,然后对患有 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征-1(BVVLS1; 211530 ) 的近亲巴基斯坦家族进行候选基因分析,Green 等人(2010)鉴定了 C20ORF54 基因( 613350.0001 ) 中的纯合突变。对患有该疾病的其他家族的分析确定了 7 个额外的纯合或复合杂合 C20ORF54 突变(参见,例如,613350.0002 - 613350.0006)。9 名患者中有 5 名在头十年出现延髓麻痹、肌肉无力和呼吸功能不全,并导致早逝。其他人发病较晚,通常与感音神经性听力损失有关。格林等人(2010)注意到 C20ORF54 基因被认为在核黄素转运中起作用。核黄素对于合成参与能量代谢的辅助因子黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 和黄素单核苷酸(FMN) 至关重要。C20ORF54 蛋白在神经系统中具有维持功能是合理的,并且该疾病是由该蛋白严格调节的通路中的缺陷引起的。

Johnson 等人在 3 名患有 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征的近亲土耳其家庭中受影响的成员(2010)鉴定了 C20ORF54 基因(P28T; 613350.0007 ) 中的纯合突变。作者使用外显子组测序技术来鉴定候选基因。

博世等人(2011)确定了导致Brown-Vialetto-Van Laere 综合征 的 C20ORF54 基因(见613350.0009 )中的复合杂合突变。

法齐奥-隆德病

博世等人(2011)在 Fazio-Londe 病( 211500 )近亲家族的 2 个同胞中发现了 C20ORF54 基因( 613350.0008 ) 的纯合突变。

待确认的关联

有关 C20ORF54 基因变异与食管鳞状细胞癌和贲门腺癌易感性之间可能关联的讨论,请参见133239。

▼ 动物模型

进托等人(2016 年)表明,小鼠中的纯合 Slc52A3 敲除导致胚胎在妊娠中期约 10.5 天致死,这显然是由于胎盘发育失败。进托等人(2016)得出结论,Slc52a3 在早期发育过程中发挥作用。定量 RT-PCR 检测到 Slc52a3 在成人肠道、睾丸和胎盘中的最高表达。它在肠绒毛中表达,表明 SLC52A3 可能在从饮食中吸收核黄素中起作用。作者提出了核黄素替代疗法的可能性。

▼ 等位基因变体( 10 个精选示例):

.0001 BROWN-VIALETTO-VAN LAERE 综合征 1
SLC52A3,2-BP DEL,1325TG
在 2 名出生在近亲家庭的阿拉伯患者中,患有 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征-1(BVVLS1; 211530 ),Green 等人(2010)在 C20ORF54 基因的外显子 5 中鉴定出纯合 2-bp 缺失(1325delTG),导致移码和突变蛋白比野生型蛋白长 35 个氨基酸。在 210 条对照染色体中未发现该突变。患者分别在 13 个月和 6 个月时出现肌张力减退和延髓麻痹并伴有呼吸损害。一个显示前角受累和耳聋。

.0002 BROWN-VIALETTO-VAN LAERE 综合征 1
SLC52A3、GLU71TER
在患有 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征(BVVLS1; 211530 ) 的欧洲血统女性患者中,Green 等人(2010)在 C20ORF54 基因的外显子 2 中鉴定出纯合 211G-T 颠换,导致 glu71-to-ter(E71X) 取代。在 210 条对照染色体中未发现该突变。她在 16 个月大时出现进行性延髓麻痹,并发展为前角神经病变,导致 3 岁前死亡。

.0003 BROWN-VIALETTO-VAN LAERE 综合征 1
SLC52A3、ARG132TRP
在 2 名近亲出生的巴基斯坦姐妹中,患有 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征(BVVLS1; 211530 ),Green 等人(2010)鉴定了 C20ORF54 基因外显子 2 中的纯合 394C-T 转换,导致 arg132 到 trp(R132W) 取代。在 210 条对照染色体中未发现该突变。姐妹俩都在 12 岁时出现耳聋,1 名还出现舌头萎缩和肌束颤,后来都出现呼吸功能不全、喘鸣和肌肉无力。他们都有一个缓慢进步的过程,分别在二十多岁和三十多岁时还活着。

.0004 BROWN-VIALETTO-VAN LAERE 综合征 1
SLC52A3、PHE224LEU
在Dipti 等人先前报道的患有 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征(BVVLS1; 211530 )的巴基斯坦女孩中(2005),格林等人(2010)鉴定了 C20ORF54 基因外显子 3 中的纯合 670T-C 转换,导致 phe224-to-leu(F224L) 取代。在 210 条对照染色体中未发现该突变。她在 5 岁时出现舌肌震颤和面部麻痹,后来出现进行性肌无力和呼吸功能损害,随后在 14 岁时死亡。

.0005 BROWN-VIALETTO-VAN LAERE 综合征 1,轻度
SLC52A3、GLU36LYS
在一名患有相对轻微的 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征(BVVLS1; 211530 ) 的欧洲男性中,Green 等人(2010)确定了 C20ORF54 基因中 2 个错义突变的复合杂合性:外显子 2 中的 106G-A 转换,导致 glu36 到 lys(E36K) 取代,以及外显子 5 中的 1237T-C 转换,导致val413-to-ala(V413A; 613350.0006 ) 替换。在 210 条对照染色体中均未发现任何突变。他在 20 岁出头时患上了这种疾病,表现为周围神经病变。他后来出现听力损失,但没有呼吸系统受损。他在 57 岁时仍然健在,伴有进行性虚弱、肌肉萎缩和躯干共济失调。格林等人(2010)注意到该患者的轻度表型。

.0006 BROWN-VIALETTO-VAN LAERE 综合征 1,轻度
SLC52A3、VAL413ALA
用于讨论 SLC52A3 基因中的 val413-to-ala(V413A) 突变,该突变在患有轻度 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征(BVVLS1; 211530 ) 的患者中以复合杂合状态发现,由Green 等人撰写(2010),见613350.0005。

.0007 BROWN-VIALETTO-VAN LAERE 综合征 1
SLC52A3、PRO28THR
Johnson 等人在患有 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征(BVVLS1; 211530 )的土耳其近亲家庭的 3 名受影响成员中(2010)在 C20ORF54 基因中发现了纯合 82C-A 颠换,导致 pro28 到 thr(P28T) 取代。

.0008 FAZIO-LONDE 病(1 个家族)
SLC52A3、1198A-C、-2
Bosch 等人在 2 名来自近亲结合的 Fazio-Londe 病( 211500 ) 同胞中(2011)确定了 C20ORF54 基因中剪接位点突变 1198-2A-C 的纯合性。父母双方都是杂合子。

.0009 BROWN-VIALETTO-VAN LAERE 综合征 1
SLC52A3、TRP17ARG
在患有 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征(BVVLS1; 211530 ) 的患者中,Bosch 等人(2011)确定了 C20ORF54 基因突变的复合杂合性,核苷酸 49 处的 T 到 C 转换导致密码子 17(W17R) 处色氨酸到精氨酸的取代和无义突变(Y213X; 613350.0010 )。密码子 17 的色氨酸在不同物种的直系同源物中高度保守。自出生以来就存在喂养问题和运动发育缓慢。在 5 个月大时,患者出现全身肌肉无力和呼吸功能不全,因膈肌麻痹而需要人工通气。检测到严重的感音神经性听力损失。

.0010 BROWN-VIALETTO-VAN LAERE 综合征 1
SLC52A3、TYR213TER
在患有 Brown-Vialetto-Van Laere 综合征(BVVLS1; 211530 ) 的患者中,Bosch 等人(2011)确定了 C20ORF54 基因第 639 位核苷酸处的 C 到 G 颠换的复合杂合性,导致密码子 213(Y213X) 处的酪氨酸终止取代和错义突变(W17R; 613350.0009 )。Green 等人已经确定了无义突变(2010 年)。