烟酰胺核苷酸转氢酶; NNT

HGNC 批准的基因符号：NNT

细胞遗传学位置：5p12 基因组坐标（GRCh38）：5:43,601,091-43,707,395（来自 NCBI）

▼ 描述

NNT 是一种吡啶核苷酸转氢酶（EC 1.6.1.1）。这些完整的线粒体内膜蛋白是呼吸链能量转移系统的一部分，并催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 NAD（H）和氧化烟酰胺二核苷酸磷酸 NADP（H）之间的氢阴离子转移（Zieger 和 Ware 总结，1997 年）。

▼ 克隆和表达

使用牛 Nnt 作为探针，Arkblad 等人（1996）从心脏 cDNA 文库克隆了 NNT，并从小鼠肝脏 cDNA 文库克隆了小鼠 Nnt。推导的 1,086 个氨基酸的 NNT 蛋白具有 43 个氨基酸的前序列、10 个跨膜 α 螺旋以及 NAD（H）和 NADP（H）的底物结合位点。它与牛 Nnt 具有 97% 的氨基酸同一性，与小鼠 Nnt 具有 94% 的氨基酸同一性。高变区位于第一个跨膜螺旋中，前序列不太保守。

Zieger 和 Ware（1997）从巨核细胞白血病患者的实体瘤建立的细胞系中克隆了 NNT。

梅马里杜等人（2012）发现 NNT 在人类中广泛表达，最容易在肾上腺、心脏、肾脏、甲状腺和脂肪组织中检测到表达。

▼ 生化特征

冷冻电子显微镜

Kampjut 和 Sazanov（2019）展示了不同构象状态下完整哺乳动物 NNT 的冷冻电子显微镜结构，并展示了 NADP（H）结合结构域如何打开通向膜相对两侧的质子通道，并提供了这两种状态的结构。Kampjut 和 Sazanov（2019）还描述了膜和可溶性结构域之间具有重要催化作用的界面和连接体及其在核苷酸交换中的作用。这些结构使作者能够为 NNT 中的耦合过程提出一种修改后的机制，该机制与大量生化工作一致。

▼ 测绘

：FISH、Arkblad 等人（1997）将 NNT 基因定位到染色体 5p13.1-cen。他们将小鼠 Nnt 基因定位到染色体 13D2。

Stumpf（2019）根据 NNT 序列（GenBank BC110544.1）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 NNT 基因对应到染色体 5p12。

▼ 基因功能

Meimaridou 等人（2012）研究了 Nnt 缺陷小鼠的肾上腺，观察到束状带轻微紊乱，细胞凋亡水平高于野生型小鼠。野生型和突变型小鼠的类固醇生成酶 CYP11A1（118485）和 CYP11B1（610613）水平没有明显差异；然而，突变小鼠的皮质酮基础水平和刺激水平确实低于野生型小鼠。通过短发夹 RNA 敲低人肾上腺皮质 H295R 细胞系中的 NNT 不仅增加了线粒体活性氧水平和细胞凋亡，而且还降低了谷胱甘肽（GSH；参见 601002）/谷胱甘肽二硫化物（GSSG）比率，这意味着这些细胞的氧化还原电位也受损。

▼ 分子遗传学

在 3 个糖皮质激素缺乏症的家族中，对应到染色体 5p13-q12（GCCD4；614736），Meimaridou 等人（2012）鉴定了 NNT 基因（607878.0001-607878.0003）中 3 个不同突变的纯合性，这些突变在每个家族中与疾病分离，并且在对照中未发现。随后对 100 名病因不明的 GCCD 个体的 NNT 基因分析揭示了 12 个亲属中 18 个以上突变的纯合性或复合杂合性（参见例如 607878.0004-607878.0006）。这些突变遍布整个 NNT 基因，包括一个破坏翻译起始蛋氨酸的突变、两个额外的剪接位点突变以及许多错义和无义变化。

Yamaguchi 等人对一名患有糖皮质激素缺乏症的 17.5 岁日本男孩进行了研究（2013）鉴定了 NNT 基因错义突变的纯合性（F215S; 607878.0007）。

Hershkovitz 等人对一名患有盐皮质激素和糖皮质激素缺乏症的 20 岁以色列犹太男子进行了研究（2015）鉴定了 NNT 基因（Y388S; 607878.0008）中的错义突变的纯合性，该突变与家族中的疾病分离，并且在公共变异数据库中未发现。

Weinberg-Shukron 等人在来自 2 个不相关的巴勒斯坦家庭的受影响个体中，患有盐皮质激素和糖皮质激素联合缺乏症（2015）鉴定了 NNT 基因中祖先错义突变的纯合性（G200S; 607878.0009）。

鲁歇-布列兹等人（2016）分析了 50 名原发性肾上腺功能不全患者的 NNT 基因，并鉴定了来自 13 个家庭的 18 名患者的 NNT 基因突变为纯合子或复合杂合子（参见例如 607878.0010-607878.0012）。作者指出，具有相同突变的患者或同一家族内的患者之间存在表型变异，这表明基因型和表型之间不存在相关性。

▼ 等位基因变体（12 个选定示例）：

.0001 糖皮质激素缺乏症 4
NNT，ALA533VAL
在一名糖皮质激素缺乏症（GCCD4；614736）患者中，该患者在 9 个月大时出现低血糖、色素沉着过度、皮质醇水平低和 ACTH 升高，Meimaridou 等人（2012）鉴定了 NNT 基因外显子 11 中 c.1598C-T 转换（c.1598C-T，GRCh37）的纯合性，导致跨膜结构域中高度保守的残基处由 ala533 替换为 val（A533V）。在未受影响的父母中发现了杂合性突变，而在对照中则不存在该突变。

.0002 糖皮质激素缺乏症 4
NNT，1-BP DEL，600G
在一名糖皮质激素缺乏症患者（GCCD4；614736）中，该患者在 18 个月大时出现低血糖、色素沉着过度、皮质醇水平低和 ACTH 升高，Meimaridou 等人（2012）鉴定出 NNT 基因内含子 4 和外显子 5 剪接处 1 bp 缺失（c.600_601delG, GRCh37）的纯合性，导致移码，预计会导致残基 202 处提前终止。在对照中未发现该突变。

.0003 糖皮质激素缺乏症 4
NNT，LEU977PRO
在一名糖皮质激素缺乏症（GCCD4；614736）患者中，皮质醇水平较低且 ACTH 升高，Meimaridou 等人（2012）鉴定了 NNT 基因外显子 20 中 c.2930T-C 转换（c.2930T-C，GRCh37）的纯合性，导致核苷酸结合域中高度保守的残基处由 leu977 到 pro（L977P）取代。在对照中未发现该突变。

.0004 糖皮质激素缺乏症 4
NNT、4-BP DEL、1107TCAC
在一名患有糖皮质激素缺乏症（GCCD4; 614736）的患者（家族 9）中，该患者在 12 个月大时出现精疲力竭、食欲不振、皮质醇水平低于正常水平以及 ACTH 升高，Meimaridou 等人（2012）鉴定了 NNT 基因外显子 9 中 4 bp 缺失（c.1107_1110delTCAC、GRCh37）的复合杂合性，导致预计会导致残基 370 处提前终止的移码，以及外显子 19 中的 c.3027T-G 颠换，导致 asn1009 到 lys（N1009K; 607878.00 05）核苷酸结合结构域中高度保守残基的取代。在对照中未发现这两种突变。

哈塞尔曼等人（2013）将 Meimaridou 等人先前研究的患者报告为病例 2（2012）并提供了额外的临床信息。这名 9 岁男孩是非近亲法裔加拿大人所生，13 个月大时出现咽后脓肿，伴有颈内静脉血栓形成和颈内动脉受压，导致左顶叶梗塞。该患者住院期间并发体重减轻、呕吐和低血压，实验室分析结果与糖皮质激素和盐皮质激素联合缺乏相一致。在氢化可的松和氟氢可的松替代治疗下，他很快康复了。外显子组测序证实了 NNT 基因突变的复合杂合性，还揭示了苹果酸酶 3 基因（ME3; 604626）中 2 个错义变体的复合杂合性：K234N（rs1042780）和 A418T（rs3182235）。他未受影响的父母均具有 1 个 NNT 变体和 1 个 ME3 变体的杂合子。哈塞尔曼等人（2013）表明，ME3 与 NNT 一样，产生线粒体 NADPH，即使是轻微的功能变化，也可能对严重 NNT 突变敏感的患者产生显着影响。

.0005 糖皮质激素缺乏症 4
NNT, ASN1009LYS
用于讨论 Meimaridou 等人在糖皮质激素缺乏症（GCCD4; 614736）患者中以复合杂合状态发现的 NNT 基因中的 asn1009-to-lys（N1009K）（c.3027T-G, GRCh37）突变（2012），参见 607878.0004。

.0006 糖皮质激素缺乏症 4
NNT，ALA1008PRO
在一名糖皮质激素缺乏症患者（GCCD4；614736）中，该患者在 3.25 岁时出现低血糖癫痫发作、皮质醇水平不可检测和 ACTH 升高，Meimaridou 等人（2012）鉴定了 NNT 基因外显子 21 中 c.3022G-C 颠换（c.3022G-C，GRCh37）的纯合性，导致核苷酸结合域中高度保守的残基处由 ala1008 变为 pro（A1008P）。在对照中未发现该突变。

.0007 糖皮质激素缺乏症 4
NNT，PHE215SER
对于一名患有糖皮质激素缺乏症的 17.5 岁日本男孩（GCCD4；607878），Yamaguchi 等人（2013）鉴定了 NNT 基因外显子 5 中 c.644T-C 转变的纯合性，导致高度保守残基处的 phe215 到 Ser（F215S）取代。他未受影响的父母是杂合突变，在 120 个日本对照或公共数据库（包括日本 SNP 数据库）中未发现该突变。山口等人（2013）指出，先证者似乎也有一定程度的盐皮质激素缺乏，婴儿期钠含量低，肾素活性升高，17.5岁时肾素活性持续轻度升高，脱氢表雄酮水平略低。

.0008 糖皮质激素缺乏症 4 伴盐皮质激素缺乏症
NNT，TYR388SER
在一名患有盐皮质激素和糖皮质激素联合缺乏症（GCCD4；607878）的 20 岁以色列犹太男子中，Hershkovitz 等人（2015）鉴定了 NNT 基因中 c.1163A-C 颠换（chr5.43,644,777AC, GRCh37）的纯合性，导致 tyr388 到 Ser（Y388S）取代。他未受影响的父母和 2 名健康同胞的突变为杂合子，在 dbSNP 或 ExAC 数据库中未发现该突变。先证者的其他特征包括睾丸增大、性早熟和肾上腺肿瘤，所有这些特征在强化类固醇替代治疗后均得到消退。

.0009 糖皮质激素缺乏症 4 伴盐皮质激素缺乏症
NNT、GLY200SER
在来自 2 个不相关的巴勒斯坦家庭的受影响个体中，患有盐皮质激素和糖皮质激素联合缺乏症（GCCD4; 607878），Weinberg-Shukron 等人（2015）鉴定了 NNT 基因中 c.598G-A 转换（c.598G-A，NM_012343）的纯合性，导致高度保守残基处的 gly200 到 Ser（G200S）取代。该突变在两个家族中随疾病而分离：单倍型分析揭示了含有该突变的共享单倍型，该突变在 200 个种族匹配对照中的 1 个中发现了杂合性（等位基因频率，0.0025）。患者成纤维细胞的活性氧（ROS）水平比对照水平高 40%，ATP 含量显着降低（比健康对照低 25%）。此外，50% 的患者成纤维细胞表现出病理性点状线粒体外观，

.0010 糖皮质激素缺乏症 4 伴或不伴盐皮质激素缺乏症
NNT、ARG129TER
Roucher-Boulez 等人在来自 3 个阿尔及利亚家庭的 5 名患有盐皮质激素和糖皮质激素联合缺乏症（GCCD4; 607878）的个体中发现（2016）鉴定了 NNT 基因外显子 4 中 c.385C-T 转换（c.385C-T, NM_012343.3）的纯合性，导致 arg129 到 ter（R129X）取代。此外，来自法国阿尔及利亚家庭的 2 名受影响的姐妹是 R129X 和 NNT 基因 R71X 中另一个无义突变（607878.0011）的复合杂合子。在阿尔及利亚的 1 个家庭中，2 个受影响的兄弟中有 1 个仅患有糖皮质激素缺乏症；兄弟俩都患有隐睾症，家里的另一位兄弟在 8 个月大时就去世了。在另一个阿尔及利亚家庭中，受影响的 2 个兄弟中有 1 个也患有先天性甲状腺功能减退症，他们的一个妹妹在 7 个月大时去世。鲁歇-布列兹等人。

.0011 糖皮质激素缺乏症 4 伴或不伴盐皮质激素缺乏症
NNT、ARG71TER
Roucher-Boulez 等人对一名患有糖皮质激素和盐皮质激素联合缺乏症（GCCD4; 607878）的 43 岁法国男性进行了研究（2016）鉴定了 NNT 基因外显子 3 中 c.211C-T 转换（c.211C-T, NM_012343.3）的纯合性，导致 arg71 到 ter（R71X）取代。先证者患有进行性肥厚性心肌病，他的一个兄弟在 2 岁时去世；作者指出，该同胞的死亡可能是由于肾上腺功能不全和严重低血糖所致。鲁歇-布列兹等人（2016）还在一名 35 岁法国男子中发现了复合杂合性中的 R71X 突变，该突变伴有 NNT 基因外显子 2 和 3 的缺失（c.（-51+1_-53-1）_（381+1_382-1）del; 607878.0012），该男子 10 岁时出现严重盐消耗，需要盐皮质激素替代治疗。后者还患有双侧睾丸肾上腺肿瘤并伴有无精症。鲁歇-布列兹等人（2016）还在 2 名患有糖皮质激素和盐皮质激素缺乏症的法国阿尔及利亚姐妹中发现了复合杂合状态的 R71X 突变与 arg129-to-ter（R129X; 607878.0010）突变。

.0012 糖皮质激素缺乏症 4 伴盐皮质激素缺乏症
NNT, EX2-3DEL
用于讨论 c.（-51+1_-53-1）_（381+1_382-1）删除（c.（-51+1_-53-1）_（381+1_382-1）, NM_012343.3） Roucher-Boulez 等人在糖皮质激素和盐皮质激素联合缺乏症（GCCD4; 607878）患者的复合杂合状态下发现了 NNT 基因，导致外显子 2 和 3 缺失（2016），参见 607878.0011。