载脂蛋白O; APOO

MY025
序列相似性 121B 的家族；FAM121B
线粒体接触位点和嵴组织系统，26-KD 亚基；MIC26
MICOS 复合体，26-KD 亚基

HGNC 批准的基因符号：APOO

细胞遗传学定位：Xp22.11 基因组坐标（GRCh38）：X:23,833,347-23,907,937（来自 NCBI）

▼ 描述

APOO 是大蛋白复合物（MICOS）的一个 22 kD 亚基，定位于线粒体内膜，是形成线粒体嵴以及线粒体内膜和外膜之间嵴连接处所必需的。55-kD O-糖基化形式的 APOO 沿着细胞内囊泡和细胞膜被发现并被分泌（Koob 等人，2015）。

▼ 克隆与表达

拉曼特等人（2006）克隆了犬Apoo cDNA作为肥胖高血压狗肥胖营养模型心脏中的差异表达基因，随后通过数据库分析，鉴定了人类APOO序列。推导的 198 个氨基酸的人蛋白含有信号肽、APOA1（107680）家族结构域（其特征在于形成 2 个 α 螺旋的 22 个残基重复序列）和 C 端抗体识别位点。成熟的 APOO 蛋白的计算分子量约为 19.9 kD，与小鼠、大鼠和爪蟾直系同源物分别具有 87%、83% 和 73.5% 的氨基酸同一性。人体组织的 Northern 印迹分析在所有检查的组织中检测到 1.1-kb 和 0.9-kb 转录本。使用 APOO 抗体进行蛋白质印迹分析，检测到人、小鼠和狗血清中的 55-kD 蛋白质，而在大肠杆菌或 COS-1 细胞中表达的重组 APOO 的 Western 分析显示分子量分别为 22 和 20 kD。软骨素酶 ABC 消化人血清后释放出 20-kD APOO 物质，与预测的分子量一致，并表明硫酸软骨素聚糖存在于检测到的较大复合物中。进一步的研究证实了 APOO 的糖基化。共聚焦显微镜显示 APOO 与大鼠心肌细胞脂滴中的周脂质共定位。进一步的研究证实了 APOO 的糖基化。共聚焦显微镜显示 APOO 与大鼠心肌细胞脂滴中的周脂质共定位。进一步的研究证实了 APOO 的糖基化。共聚焦显微镜显示 APOO 与大鼠心肌细胞脂滴中的周脂质共定位。

库布等人（2015）发现 MIC26 的中心 APOO 结构域具有一个疏水区域，可以充当跨膜结构域。人类细胞系的分级分离和蛋白质印迹分析揭示了 22-kD 形式的 MIC26 专门定位于线粒体。55-kD 形式的 MIC26 通过内质网/高尔基膜分级。去糖基化实验表明较大的形式是O-糖基化的。还观察到 55-kD MIC26 的分泌。蛋白酶保护分析显示 22-kD MIC26 的 N 末端面向线粒体基质。

▼

通过数据库分析进行绘图，Lamant 等人（2006）将 APOO 基因定位到染色体 Xp22.1。

▼ 基因功能

使用荧光胆固醇类似物，Lamant 等人（2006）证明 APOO 刺激小鼠巨噬细胞的胆固醇流出，其流出效率与 APOA1 检测到的流出效率相似。APOO 的分泌受到微粒体甘油三酯转移蛋白（157147）抑制剂的抑制。拉曼特等人（2006）对人类心脏组织活检进行实时 PCR 分析，证明糖尿病患者的 APOO 基因表达上调 60%。

韦伯等人（2013）在牛心脏和人类细胞系中鉴定出一种大型线粒体内膜蛋白复合物，其中包括 APOO、APOOL（300955）、mitofilin（IMMT; 600378）、MINOS1（616574）和 SAMM50（612058）。

Koob 等人孤立地（2015）发现 22-kD MIC26 与 MIC60（IMMT）、MIC10（MINOS1）和 MIC27（APOOL）在线粒体内膜的蛋白质复合物中免疫共沉淀。人细胞系中 22-kD MIC26 或 MIC27 的过表达会降低另一种蛋白质的表达，而 22-kD MIC26 或 MIC27 的缺失会导致另一种蛋白质的过表达，这表明至少有部分功能重叠。22-kD MIC26 或 MIC27 的过表达会升高 MIC10 和 TAZ1（300394）（一种心磷脂转酰基酶）的表达。22-kD MIC26 的过表达（比 MIC27 更严重）导致线粒体断裂、线粒体嵴连接数量减少、活性氧含量增加以及生物能线粒体功能受损。

▼ 分子遗传学

有关 APOO 基因突变与多种表型（包括肌肉无力、神经系统异常和血乳酸升高）之间可能关联的讨论，请参见 300753.0001。

▼ 动物模型

Beninca 等人（2021）研究了果蝇基因组中缺乏单一 Apoo 直系同源物的果蝇，该基因与人类 APOO 具有 32% 的序列同一性。突变果蝇具有与年龄相关的神经运动功能障碍和异常的攀爬行为。对突变果蝇胸肌和脑线粒体的评估显示，与野生型相比，嵴更宽，嵴连接数量减少。此外，氧化磷酸化复合物IV的酶活性降低。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：

.0001 意义不明的变异体
APOO，ILE117THR
该变异体被归类为意义不明的变异体，因为其对多种表型（包括肌肉无力、神经系统异常和血乳酸升高）的贡献尚未得到证实。

Beninca 等人对一个家族 3 代的 8 名个体（3 名女性和 5 名男性）进行了研究，他们的临床特征各不相同，包括肌肉无力、神经系统异常和血乳酸升高（2021）鉴定了 APOO 基因外显子 5 中 c.350T-C 转变的男性半合性和女性杂合性，导致 ile117 到 thr（I117T）取代。该突变是通过 8 岁先证者的全外显子组测序和其他受影响个体的桑格测序发现的。该家族中三名临床上未受影响的女性也是该变异的杂合子。X 染色体倾斜模式在一些受影响的女性中尚无定论，而在其他女性中则显示出倾斜。ExAC 或 1000 基因组计划数据库中未发现该变体。其中一名患者的成纤维细胞显示出 APOO 22-kD 同工型的异常加工。患者成纤维细胞还表现出异常的 MICOS 复合体组装和异常的christae 连接。HeLa 细胞研究表明，与野生型相比，具有 I117T 突变的 APOO 与线粒体内膜的关联较松散。