发芽相关 EVH1 结构域蛋白 2; SPRED2

HGNC 批准的基因符号：SPRED2

细胞遗传学位置：2p14 基因组坐标（GRCh38）：2:65,307,424-65,432,598（来自 NCBI）

▼ 描述

SPRED2 是 Sprouty（参见 SPRY1；602465）/SPRED 蛋白家族的成员，可调节生长因子诱导的 MAP 激酶级联激活（参见 MAPK1；176948）（Nonami 等，2004）。

▼ 克隆和表达

Wakioka 等人（2001）克隆小鼠 Spred2。推导的 411 个氨基酸蛋白包含 N 端 Enabled（ENA；609061）/VASP（601703）同源 1（EVH1）结构域、中央 KIT（164920）结合结构域（KBD）和 C 端 SPRY 结构域。内源性 Spred2 定位于大鼠 PC12 细胞的膜上，突变分析确定 C 端 SPRY 结构域是质膜定位所必需的。

Kato 等人使用 Northern blot 分析（2003）在所有检查的小鼠组织中检测到 Spred2 表达。

▼

Kato 等人通过基因组序列分析进行绘图（2003）将 SPRED2 基因定位到染色体 2p14。他们使用 FISH 将小鼠 Spred2 基因定位到染色体 11A3-A4。

▼ 基因功能

Wakioka 等人（2001）提出的证据表明 Spred1（609291）和 Spred2 可以通过抑制 MAP 激酶的激活来调节大鼠神经元细胞和小鼠肌细胞的分化。抑制似乎是通过 Spred-Ras（190020）复合物的形成而发生的，该复合物通过抑制 Raf 的磷酸化和激活来抑制 MAP 激酶的激活（参见 164760）。

加藤等人（2003）发现小鼠 Spred2 与组成型激活的 Kit 突变体共沉淀并被磷酸化。

▼ 分子遗传学

Motta 等人使用功能候选策略，包括筛选 RAS 病相关基因以及对一组与已知 RAS 病基因功能相关的基因进行平行测序（2021）在来自 3 个不相关的近亲血缘家庭的 4 名 Noonan 综合征 14 受影响个体中发现了 SPRED2 基因的纯合突变（NS14; 619745）。在一个多重的土耳其血统中发现了一个2 bp的缺失（609292.0001），在一个8岁的土耳其男孩中发现了一个多重的土耳其血统书，错过突变（L100p; 609292.0002），是一个废话的突变（R63X; 609292.0003），在一个12岁的女孩（609292.0003）中发现了一个12岁的姑娘（609292.0003）（609292.0003）。这些突变在每个家族中随疾病而分离，并且在公共变异数据库中未发现。功能分析表明突变体经历加速降解，要么无法定位到质膜，要么与神经纤维蛋白（613113）的结合受损，并且这些效应会趋向于 MAPK（参见 176948）信号传导的上调。注意到这 3 个患有 NS14 的家族是通过筛查 2,495 名疑似 RAS 病的患者而确定的，作者得出结论，SPRED2 突变可能只占临床诊断提示努南综合征的受影响个体的一小部分。

▼ 动物模型

莫塔等人（2021）在斑马鱼胚胎中使用吗啉介导的 spred2 敲低来评估原肠胚形成过程中收敛和伸展运动的扰动，原肠胚形成是 RAS（参见 190020）/MAPK（参见 176948）信号上调的标志。morphant 显示 Erk（参见 601795）磷酸化水平增加，与外胚层原肠胚形成延迟或分割阶段伸长延迟相关。受精后 12 小时，spred2 突变体的卵黄有轻微但具有统计学意义的伸长，表明 MAPK 信号增强。通过共注射野生型 SPRED2 mRNA 可以挽救表型。莫塔等人（2021）还检查了先前生成的 Spred2 -/- 小鼠模型，观察到颅面缺陷、体型缩小、脾肿大以及伴有心律失常的心脏肥大，

本德舒等人（2005）观察到 Spred2 敲除小鼠具有与软骨发育不全相似的侏儒表型（100800）。这些动物的生长和体重下降，胫骨较短，生长板较窄。在软骨细胞中检测到 Spred2 蛋白，其中 FGF（参见 131220）刺激增强了 ERK 磷酸化。本德舒等人（2005）提出 Spred2 的缺失通过上调 Mapk 信号通路来抑制软骨细胞分化。

乌尔里希等人（2011）表明，由于血液盐负荷增加，Spred2 敲除小鼠喝的水是对照组的两倍。血清醛固酮水平也增加了一倍，而血管紧张素 II 减少了一半。肾素-血管紧张素系统也下调，但ACTH显着升高。乌尔里希等人（2011）注意到大脑中 ERK 磷酸化和下丘脑 CRH（122560） mRNA 水平增加。他们得出的结论是，Spred2 的缺失会增加 MAPK 信号传导，并随之增加 CRH 启动子活性。CRH 过量产生随后上调了下丘脑-垂体-肾上腺的分泌，从而引发了基因敲除动物的强迫性梳理行为。

Ullrich 等人对 Spred2 敲除小鼠的强迫症（OCD）样行为（参见 164230）进行了进一步研究（2018），电生理测量显示丘脑-杏仁核突触的传输改变、外侧杏仁核神经元的形态差异以及各种突触前和突触后杏仁核蛋白的失调。乌尔里希等人（2018）还表明，血清素再摄取抑制剂氟西汀可缓解强迫症样表型。同样，MEK 抑制剂 selumetinib 在体内抑制了 TrkB/ERK-MAPK 通路活性，并减少了 Spred2 敲除小鼠的强迫症样梳理行为。

▼ 等位基因变体（3 个选定示例）：.

0001 NOONAN 综合征 14
SPRED2、2-BP DEL、1142TT

Motta 等人在来自土耳其多近亲血统（家族 1）的一对患有 Noonan 综合征 14（NS14；619745）的父女中（2021）鉴定出 SPRED2 基因中 2 bp 缺失（c.1142_1143delTT、NM_181784.2）的纯合性，导致移码，预计会产生更长的开放解读码组（Leu381HisfsTer95），其特征是不同的 C 末端尾部缺乏正确的 SPRED2 翻译后加工和质膜靶向所需的关键半胱氨酸残基。先证者未受影响的母亲是杂合子缺失，在 ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现。对瞬时转染的 COS1 细胞的分析表明，与野生型 SPRED2 相比，突变体的水平显着降低。与定位于质膜的野生型蛋白相反，该突变体显示出点状定位模式，表明其呈囊泡分布。当在 HEK293T 细胞中过表达时，突变体无法负向调节 EGF（131530）促进的 RAF1（164760）、MEK（参见 176872）和 ERK（参见 601795）磷酸化。对先证者的原代成纤维细胞进行的实验表明，响应 EGF 刺激，MAPK（参见 176948）级联的激活增加且延长。在斑马鱼胚胎中，spred2 morphant表型可以通过共注射野生型SPRED2 mRNA而不是Leu381HisfsTer95突变体来挽救。对先证者的原代成纤维细胞进行的实验表明，响应 EGF 刺激，MAPK（参见 176948）级联的激活增加且延长。在斑马鱼胚胎中，spred2 morphant表型可以通过共注射野生型SPRED2 mRNA而不是Leu381HisfsTer95突变体来挽救。对先证者的原代成纤维细胞进行的实验表明，响应 EGF 刺激，MAPK（参见 176948）级联的激活增加且延长。在斑马鱼胚胎中，spred2 morphant表型可以通过共注射野生型SPRED2 mRNA而不是Leu381HisfsTer95突变体来挽救。

.0002 努南综合症 14
SPRED2，LEU100PRO

Motta 等人在一名患有 Noonan 综合征 14（NS14; 619745）的 8 岁土耳其男孩（家庭 2）中（2021）鉴定了 SPRED2 基因中 c.299T-C 转变（c.299T-C, NM_181784.2）的纯合性，导致高度保守残基处的 leu100 到 pro（L100P）取代。他未受影响的近亲父母是杂合突变，在 ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现这种突变。对瞬时转染的 COS1 细胞的分析表明，与野生型 SPRED2 相比，突变体的水平显着降低，尽管突变体保留了对质膜的正确定位。然而，与野生型 SPRED2 不同，L100P 突变体未能将神经纤维蛋白（613113）招募到质膜上。当在 HEK293T 细胞中过表达时，突变体无法负调节 EGF（131530）促进的 RAF1（164760）、MEK（参见 176872）、和 ERK（参见 601795）磷酸化。对先证者的原代成纤维细胞进行的实验表明，响应 EGF 刺激，MAPK（参见 176948）级联的激活增加且延长。

.0003 努南综合症 14
SPRED2，ARG63TER

对于一名患有努南综合症（NS14；619745）的 12 岁突尼斯女孩（家庭 3），Motta 等人（2021）鉴定了 SPRED2 基因中 c.187C-T 转换（c.187C-T, NM_181784.2）的纯合性，导致 arg63 到 ter（R63X）取代。她未受影响的近亲父母和姐妹的突变是杂合的，ExAC 或 gnomAD 数据库中未发现这种突变。对瞬时转染的 COS1 细胞的分析表明，与野生型 SPRED2 相比，突变体的水平显着降低，并且弥散定位在细胞质和细胞核而不是质膜中。当在 HEK293T 细胞中过表达时，突变体无法负向调节 EGF（131530）促进的 RAF1（164760）、MEK（参见 176872）和 ERK（参见 601795）磷酸化。