切除修复交叉互补，第 8 组; ERCC8

CSA 基因
CKN1 基因

HGNC 批准的基因符号：ERCC8

细胞遗传学位置：5q12.1 基因组坐标（GRCh38）：5:60,866,453-60,945,069（来自 NCBI）

▼ 描述

ERCC8 基因是核苷酸切除修复（NER）途径的一部分，该途径是一个复杂的系统，可消除广泛的 DNA 结构损伤，包括紫外线（UV）诱导的环丁烷嘧啶二聚体、大体积化学加合物和 DNA 交联。NER 途径之一优先修复活性基因转录链上的损伤；这个过程比作为整个基因组修复一部分的非转录链的修复发生得更快（Troelstra 等人，1992）。

▼ 克隆与表达

亨宁等人（1995）通过对 Cockayne 综合征 A（CSA; 216400）患者的细胞进行功能互补，克隆了人类 CKN1 基因，他们将其称为 CSA。他们发现 CSA cDNA 独特且特异性地校正了 CSA 细胞的紫外线敏感性。预测的 396 个氨基酸蛋白质的计算分子量约为 44 kD，并包含 WD 重复（WD40 重复）结构域（Neer 等人评论）（1994）。体外翻译的 CSA 蛋白与 CSB（ERCC6; 609413）蛋白和 p44 蛋白（GTF2H2; 601748）（RNA 聚合酶 II 基础转录因子 TFIIH 的亚基）特异性相互作用（另见 189972）。这些观察结果，加上预测的 CSB 多肽的氨基酸序列与酵母 Swi/Snf 转录激活复合物的组分同源的观察结果，

▼

通过人类/啮齿动物杂交细胞 DNA 中的 Southern 印迹杂交进行绘图，Henning 等人（1995）将 CSA 基因定位到 5 号染色体。

▼ 基因功能

转录偶联修复（TCR）系统优先修复活跃转录 DNA 的损伤，该系统需要 RNA 聚合酶 II（pol II）。布雷格曼等人（1996）证明，在将细胞暴露于紫外线辐射或顺铂（但不是其他几种 DNA 损伤剂）后，pol II 大亚基（POL2R；180660）的一部分被泛素化。这种新颖的 POL2R 共价修饰在细胞暴露于紫外线辐射后 15 分钟内发生，并持续约 8 至 12 小时。泛素化 POL2R 的 C 端结构域也被磷酸化。科凯恩综合征 A 或 B 患者的成纤维细胞缺乏紫外线诱导的 POL2R 泛素化（133540）。在这两种疾病中，转录偶联修复都被破坏。紫外线诱导的 POL2R 泛素化可以通过将编码 CSA 或 CSB 基因的 cDNA 构建体分别引入 CSA 或 CSB 成纤维细胞来恢复。这些结果表明 POL2R 的泛素化在识别和/或修复活跃转录基因的损伤中发挥作用。或者，这些发现可能反映了 CSA 和 CSB 基因产物在转录中所发挥的作用，这种可能性已经在其他基础上提出过。

范古尔等人（1997）指出，有证据表明细胞内的基本代谢过程是相互密切联系和影响的。其中一个联系是核苷酸切除、DNA 修复和转录之间的密切相互作用，正如活性基因转录链（TCR）的优先修复以及蛋白质在这两个过程中的独特双重参与所说明的那样。在大肠杆菌中，转录修复偶联因子 1 蛋白实现了双重功能。根据实验观察，van Gool 等人（1997）认为真核生物的情况更为复杂，涉及多种蛋白质的双重功能。他们认为 Cockayne 综合征可能代表 TCR 的缺陷。

Groisman 等人通过 HeLa 细胞的免疫沉淀分析（2003）确定 DDB2（600811）和 CSA 是相似但不同的蛋白质复合物的组成部分。DDB2 和 CSA 均与 DDB1（600045）相互作用，DDB1（600045）是两种复合物的组成部分。滞蛋白-4A（CUL4A；603137）、ROC1（RBX1；603814）和COP9信号体的所有亚基（例如COPS2；604508）也存在于两种复合物中。紫外线照射后，DDB2 复合物以紫外线依赖性方式与染色质紧密结合并启动全局基因组修复，而 CSA 复合物与 RNA 聚合酶 II 结合并启动 TCR。每个复合物中的 COP9 信号体响应紫外线照射，差异调节基于滞蛋白的泛素连接酶活性。

▼ 分子遗传学

A 科凯恩综合症

亨宁等人（1995）在所有检查的 CSA 细胞系的 CSA cDNA 中鉴定出 ERCC8 基因的突变，包括 2 个 CSA 同胞中的相同突变（609412.0001）。

在来自一名患有 CSA 的 11 岁女孩的细胞系中，Cao 等人（2004）鉴定了 ERCC8 基因中无义突变（E13X; 609412.0003）和错义突变（A205P; 609412.0005）的复合杂合性。

Ridley 等人在来自 CSA 患者的细胞系中（2005）鉴定了 ERCC8 基因中 E13X 突变和新错义突变（A160V; 609412.0004）的复合杂合性。

贝尔托拉等人（2006）分析了来自 6 个巴西典型 CSA 家庭的 8 名患者的 ERCC8 基因，并鉴定了所有患者中 ERCC8 突变的纯合性或复合杂合性。作者表示，整个突变谱中不存在明显的基因型/表型相关性。

紫外线敏感综合症2

Nardo 等人在一名患有 UV 敏感综合征 2（UVSS2; 614621）的 15 岁法国女孩中（2009）鉴定了 ERCC8 基因中的纯合突变（W361C; 609412.0006）。她有阳光敏感性和雀斑，但没有其他异常。患者来源的成纤维细胞在紫外线照射后表现出 RNA 合成恢复减少，并且修复紫外线诱导的活性基因转录链损伤的能力有缺陷，表明转录偶联核苷酸切除修复（TC-NER）存在缺陷。然而，没有对活性氧过敏，紫外线诱导的 DNA 修复合成和全基因组 NER（GG-NER）正常。纳尔多等人（2009）假设该患者的轻度表型是由于细胞对氧化应激缺乏敏感性。

▼ 历史

Fousteri 等人的文章（2006）关于 CSB 和 CSA 在 TCR 复合物形成中的功能的论文被撤回，因为莱顿大学医学中心的一项调查得出的结论是“第一作者 Maria Fousteri 不可接受的数据操纵导致了科学完整性的破坏，使得这些结果不可靠。”

▼ 等位基因变异体（6 个选定示例）：.

0001 COCKAYNE 综合征 A
ERCC8、279-BP DEL、81-BP DEL
Henning 等人的 2 名同胞，由近亲父母所生，患有 Cockayne 综合征 A（216400）（1995）发现 ERCC8 基因中有 2 个缺失。一次删除从 CKN1 编码区中删除了 279 bp，从其序列的第 880 个核苷酸开始，到第 1158 个核苷酸结束。CKN1 区域中的第二个 81 bp 删除从第 1078 位核苷酸开始，也到第 1158 位核苷酸结束。事实上，在来自两个同胞的两个 cDNA 中鉴定的删除以相同的核苷酸位置结束的事实强烈表明，该核苷酸标记了外显子/内含子连接，并且截短的 cDNA 代表缺失 1 个（81 bp）或 2 个（279 bp）上游外显子的异常剪接产物。这些异常剪接产物可能源自剪接供体位点的纯合突变。两种删除均未造成移码。

.0002 Cockayne 综合征 A
ERCC8，TYR322TER
在源自 A Cockayne 综合征（216400）患者的细胞系中，Henning 等人（1995）在 ERCC8 基因中发现了 C 到 A 的颠换，导致 tyr322 到 ter（Y322X）的取代。

麦克丹尼尔等人（1997）使用具有普遍适用性的策略证明 Y322X 突变以纯合状态存在。通过将患者细胞与小鼠 A9 细胞融合来建立体细胞杂交体。使用 5 号染色体特异性多态性标记进行筛选有助于鉴定仅带有 1 个不同 CSA 等位基因的杂交克隆。对这些杂交子集中的部分人类 CSA 基因进行测序，可以进行单等位基因突变分析，并证实两个等位基因中都存在 Y322X 突变。

卡亚特等人（2010）分析了以色列北部阿拉伯基督徒人群中的 Y322X 突变，发现携带频率为 6.79。单倍型分析以及高携带频率表明，Y322X 是一种古老的创始人突变，可能起源于黎巴嫩基督教社区。

.0003 Cockayne 综合征 A
ERCC8、GLU13TER
在来自 Cockayne 综合征 A（216400）患者的细胞系中，Cao 等人（2004）鉴定了 ERCC8 基因中 2 个突变的复合杂合性：G-to-T 颠换，导致 glu13-to-ter（E13X）取代，以及 A205P（609412.0005）。患者为一名11岁女孩，患有畏光、侏儒症、智力低下、白内障、视网膜病变、视神经萎缩。

.0004 Cockayne 综合征 A
ERCC8、ALA160VAL
在来自 A Cockayne 综合征（216400）患者的细胞系中，Ridley 等人（2005）鉴定了 ERCC8 基因中 2 个突变的复合杂合性：479C-T 转换，导致第二个和第三个 WD40 重复之间的 ala160 到 val（A160V）替换，以及 E13X（609412.0003）。细胞中未检测到 CSA 蛋白。

.0005 Cockayne 综合征 A
ERCC8、ALA205PRO
在来自 Cockayne 综合征 A（216400）患者的细胞系中，Cao 等人（2004）鉴定了 ERCC8 基因中 2 个突变的复合杂合性：649G-C 颠换，导致 ala205-to-pro（A205P）取代，以及 E13X（609412.0003）。

.0006 紫外线敏感综合症 2
ERCC8、TRP361CYS
Nardo 等人在一名患有 UV 敏感综合征 2（UVSS2; 614621）的 15 岁法国女孩中（2009）鉴定了 ERCC8 基因中的纯合 1083G-T 颠换，导致最后一个假定的 WD 结构域内出现 trp361 至 cys（W361C）替换。她未受影响的母亲是该突变的杂合子。患者来源的成纤维细胞在紫外线照射后表现出 RNA 合成恢复减少，并且修复紫外线诱导的活性基因转录链损伤的能力有缺陷，表明转录偶联核苷酸切除修复（TC-NER）存在缺陷。然而，没有对活性氧过敏，紫外线诱导的 DNA 修复合成和全基因组 NER（GG-NER）正常。将表达突变蛋白的构建体转染到正常细胞中会导致 UV 照射后 RNA 合成缺陷。患者在 4 个月大时出现阳光敏感性，表现为容易晒伤和红斑。她的脸上和颈部裸露区域有许多雀斑，但没有皮肤肿瘤的病史或证据。精神运动发育正常。纳尔多等人（2009）假设该患者的轻度表型是由于细胞对氧化应激缺乏敏感性。