Gitelman 综合征

SLC12A3基因编码一个对噻嗪类敏感的氯化钠共转运蛋白，该转运蛋白位于肾脏远端回旋小管的腔膜上（Simon等，1996年总结）。

细胞遗传学位置：16q13
基因座标（GRCh38）：16：56,865,206-56,915,849

▼ 克隆和表达
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西蒙等（1996）指出，Gamba等人从比目鱼膀胱中克隆了编码Na-Cl共转运蛋白的cDNA（1993）和Gamba等人从大鼠肾脏中提取（1994）。西蒙等（1996）克隆了人类同源物，他们将TSC命名为噻嗪敏感的Na-Cl共转运蛋白。人类蛋白质与大鼠同源物显示89％的同一性，与比目鱼同源物显示63％的同一性。

Chang等基于PCR的方法（1996）分离了编码人噻嗪敏感的Na-Cl共转运蛋白的cDNA。Northern印迹分析揭示了主要在肾脏中的主要4.5kb转录物和次要6.5kb的转录物，但是在小肠，胎盘，前列腺，结肠和脾脏中也观察到了低水平的表达。Mastroianni等（1996）也克隆了SLC12A3基因。预测的1,021个氨基酸（112 kD）的蛋白质序列显示出与Na-K-Cl共转运蛋白家族其他成员共有的结构：一个中央区域，具有12个跨膜结构域和2个细胞内亲水性氨基和羧基末端。该基因的表达模式证实了肾脏的特异性。

▼ 基因结构
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西蒙等（1996）确定SLC12A3基因包含26个外显子。Mastroianni等（1996）定义了SLC12A3基因的内含子/外显子边界结构。

▼ 测绘
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使用与该基因相关的GT二核苷酸重复序列，Simon等（1996）显示链接到16q13标记在CEPH家谱。通过荧光原位杂交，Chang等（1996）和Mastroianni等（1996）将该基因定位于16q13。

Pathak等（1996）报道了小鼠Na-Cl共转运蛋白在Os基因附近到8号染色体的作图。

▼ 基因功能
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远端回旋小管对噻嗪类敏感的Na-Cl共转运蛋白被认为是该肾单位段中钠和氯离子重吸收的主要介质，占净肾钠重吸收的很大部分。该共转运蛋白是用于治疗高血压的噻嗪利尿剂的靶标（Simon等，1996）。

Pathak等（1996）指出，在小鼠中，转运蛋白是一种单亚基蛋白，在肾脏的皮质中表达，并调节远曲小管中的Na +吸收。

谷山等（2001）在大鼠Tsc基因的5- primer UTR中鉴定了功能性Hfh3（FOXI1; 601093）结合位点。他们预测Hfh3指导TSC在远曲小管中表达。

▼ 分子遗传学
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吉特曼综合症

在来自多个亲属的吉特曼综合征患者中（263800），西蒙等人（1996）发现了SLC12A3基因（26个突变体等位基因17个不同的突变600968.0001 - 600968.0011）。其中三个被发现是纯合子状态。大多数是吉特曼综合征的复合杂合子。在17个变体中的13个中发现了错义突变，所有突变都改变了正常人类和比目鱼中相同的残基，这些物种的共同祖先是4亿年前。

Mastroianni等（1996）设计了27个引物对这个基因进行分析。他们使用PCR分析和SSCP分析吉特曼综合征患者的突变。他们报告了12个突变，与意大利人口中Na-Cl协同转运蛋白的功能丧失一致。他们指出，两个错义突变R209W（600968.0003）和P349L（600968.0009）与Simon等报道的相同（1996）。他们鉴定出的其他突变包括3个缺失，2个插入和6个错义突变。Mastroianni等（1996）据报道，错义突变似乎更频繁地位于分子的胞内结构域内。他们指出，杂合子携带者中不存在吉特曼表型，符合隐性遗传模式。Mastroianni等（1996）报道了在外显子9的受体剪接位点处的信息丰富的基因内四核苷酸标记，可用于分子诊断研究。

Glaudemans等（2012年）在163名吉特曼综合症患者中，SLC12A3基因的114个不同突变被发现。三十九名患者（24％）是纯合子突变，99名患者（61％）是复合杂合子，其中有两种突变，但在25名患者（15％）中仅鉴定出一种突变。这些病例来自一组患者，他们的DNA样本在临床怀疑吉特曼综合征的情况下被转诊用于诊断评估。选择了七个错义突变用于非洲爪蟾卵母细胞的体外研究。与野生型相比，所有这些均显示钠吸收显着降低，其中T392I显示出最严重的负面影响。尽管某些突变蛋白（T392I，N442S和G1030R）显示出降低的表面定位，但其他突变蛋白却没有，表明SLC12A3功能存在固有缺陷。

多态性

Moreno等（2004）的特征是SNP，rs1529927，其在SLC12A3的跨膜结构域4中引起了gly264-to-ala（G264A）取代。G264在兔，大鼠，小鼠和鱼类Slc12a3中以及SLC12家族的所有成员中均保守。对200名正常白种人的基因分型显示，G264等位基因纯合性的频率为98％，G264和A264等位基因杂合性的频率为2％。没有检测到纯合A264的个体。当在非洲爪蟾卵母细胞中表达时，具有G264A取代的SLC12A3定位在质膜上，并且对细胞外Na +的亲和力与野生型SLC12A3相似。但是，G264A取代降低了SLC12A3转运Na + / Cl-的速率，并提高了SLC12A3对Cl-和噻嗪类利尿剂的亲和力。

▼ 命名法
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TSC已被很好地确立为结节性硬化症的标志（例如191100），因此不应将其用于对噻嗪类敏感的共转运蛋白。

▼ 动物模型
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Pathak等（1996）指出，在小鼠中编码该蛋白的基因在Os基因附近定位。Os纯合子小鼠死后第五天死亡。用于Os突变的杂合子具有融合的指趾，并且肾脏大小减少了45％，肾小球数量减少了80％。

杨等（2010年）发现，具有Slc12a3基因（S707X）纯合截断突变的小​​鼠表现出吉特曼综合征的特征，包括相对低血压，血浆肾素活性增加，醛固酮水平增加，低血钾，低镁血症，低钙尿和代谢性碱中毒。肾脏中Slc12a3 mRNA和蛋白表达明显降低，这主要是由于无意义的mRNA衰变所致。突变小鼠的晚期远曲小管显示细胞体积增加，但细胞结构与野生型相似。远端和皮质收集小管的上皮钠通道Scnn1b（600760），钙通道Trpv5（606679）和Trpv6（606680）表达增加）和钾通道Romk1（KCNJ1; 600359）和Kcnma1（600150），这在患有GS的人类患者的肾脏活检中也观察到。这些变化表明通道表达的适应性变化，这可能导致在疾病中观察到的电解质失衡。

杨等（2013）发现转基因敲除小鼠在NCC中与thr58-met（T58M）突变纯合，相当于人的T60M突变（600968.0015），表现出吉特曼综合症的典型特征，对噻嗪类利尿剂反应迟钝。T58M / T58M小鼠的Ncc mRNA水平正常，但总Ncc和磷酸化Ncc蛋白含量降低。与野生型动物在远端收集小管的顶膜表达Ncc的相反，T58M Ncc主要定位于胞质溶胶并导致晚期远端收集小管的肿胀。在转染的MDCK犬肾细胞中，T58M Ncc呈胞质分布且不稳定。杨等（2013）指出，血管紧张素II（106150）通过Wnk4（601844）-Spak（607648）信号级联反应增强T53和T58上的Ncc磷酸化，并且T58磷酸化诱导Ncc转运至顶膜。他们发现，将T58M / T58M小鼠与Wnk4（asp561至ala； D561A）的活化突变杂合的小鼠杂交后代（一种反映吉特曼综合征的II型假性低醛固酮症模型）（PHA2B；614491），减少了总Ncc含量和磷酸化Ncc含量并防止了由于缺乏T58的磷酸化，导致PHA2B发育异常。杨等（2013）得出结论，T58是Wnk4-Spak信号传导的关键磷酸受体位点。

▼ 等位基因变异体（15个示例）：
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.0001吉特曼综合症
SLC12A3，LEU850PRO
西蒙（Simon）等人在一个患有吉特曼综合症（263800）的西班牙血统中（1996）证明了在SLC12A3基因的密码子850的CTT到CCT转换，导致脯氨酸替换亮氨酸。在受影响的个体中该突变是纯合的。

.0002吉特曼综合症
SLC12A3，CYS421ARG
西蒙（Simon）等人生活在美国，患有吉特曼综合征（263800）（1996）发现受影响的成员中SLC12A3基因中有3个孤立的突变。三个受影响的同胞是cys421-arg和arg209-trp的复合杂合子（600968.0003）。受影响的第二个表亲继承了cys421-arg突变，但是涉及内含子15的3-prime剪接位点的第三个突变的复合杂合子（600968.0004）。C421R突变是由TGC过渡到CGC引起的。

.0003吉特曼综合症
SLC12A3，ARG209TRP
参见600968.0002和Simon等（1996）。R209W突变是CGG到TGG过渡的结果。

.0004吉特曼综合症
SLC12A3，IVS15AS，GT，-1
在一个患有吉特曼综合征的美国家庭（263800）中，三个受影响的同胞是C421R（600968.0002）和R209W（600968.0003）的复合杂合子（1996）发现了受影响的第二个表亲，其是C421R的复合杂合子和第三个变体，其将内含子15的共有3-引物剪接位点从SLC12A3基因的-1位置的G改变为T。

.0005吉特曼综合症
SLC12A3，ARG655HIS
在一个患有Gitelman综合征的美国家庭中（263800），Simon等人（1996）发现SLC12A3基因产物的一个从arg655到他的错义突变。

.0006吉特曼综合症
SLC12A3，ARG653LEU
在一个患有Gitelman综合征的美国家庭中（263800），Simon等人（1996）发现SLC12A3基因产物中的一个arg653到leu的错义突变。

.0007吉特曼综合症
SLC12A3，IVS23DS，GT，+ 1
在一个患有Gitelman综合征的美国家庭中（263800），Simon等人（1996）发现了一个受影响的成员，其中内含子23的共有5个主要剪接位点在SLC12A3基因的+1位从G改变为T。

.0008吉特曼综合症
SLC12A3，ALA588VAL
在一个患有Gitelman综合征的西班牙家庭（263800）中，Simon等人（1996）发现SLC12A3基因产物的ala588到val错义突变。

.0009吉特曼综合症
SLC12A3，PRO349LEU
在一个患有吉特曼综合征的英国家庭（263800）中，西蒙等人（1996）发现受影响个体的SLC12A3基因产物中pro349至leu错义突变的纯合性。

.0010吉特曼综合症
SLC12A3，3-BP DEL
西蒙（Simon）等人在瑞典有吉特曼综合症的家庭（263800）中（1996）发现受影响的成员是SLC12A3基因的3个bp删除和错义突变的复合杂合子。他们代表PS561P的缺失突变是从CCTTCA到CCA的改变，并导致丝氨酸561的缺失。这些复合杂合子中的另一个突变是G630V（600968.0011）。

.0011吉特曼综合症
SLC12A3，GLY630VAL
西蒙（Simon）等人在瑞典有吉特曼综合症的家庭（263800）中（1996）发现受影响的成员是复合杂合子，3 bp的删除导致丝氨酸561（600968.0010）的删除和由于SLC12A3基因中的GGC到GTC的转化而导致的gly630到Val氨基酸取代。

.0012吉特曼综合症
SLC12A3，LEU623PRO
竹内等（1996）研究了一个47岁的日本女性和她的母亲，他们都患有吉特曼综合症（263800）。直接测序鉴定了SLC12A3基因产物中的leu623-pro突变，该突变在外显子15中创建了NciI限制性酶切位点。家庭成员PCR扩增产物的NciI消化结果显示了常染色体隐性遗传。在102个对照中未检测到突变。

.0013吉特曼综合症
SLC12A3，THR163MET和ARG871HIS
Ng等人在一名22岁的吉特曼综合症患者中（263800）（2006年）确定了SLC12A3基因中的3个突变。一个从他未受影响的母亲那里继承的等位基因，在第3外显子中包含494C-T过渡，导致thr163-met（T163M）取代，在第22外显子中发生突变，导致arg871-his（R871H）替代。另一个从他未受影响的父亲那里继承的等位基因包含一个2 bp的缺失（2881delAG; 600968.0014），导致第959位密码子移码。该患者自11岁起报告为周期性麻痹。通常在剧烈运动后发作。他还降低了血清钾，镁和低钙排泄。

.0014吉特曼综合症
SLC12A3，2-BP DEL，2881AG
参见600968.0013和Ng等（2006）。

.0015吉特曼综合症
SLC12A3，THR60MET
杨等（2013）指出，NCC（SLC12A3）中的thr60-to-met（T60M）替代是亚洲吉特曼综合征患者的最常见突变（263800）。他们发现，与健康对照组相比，T60M纯合子的吉特曼综合征患者向其尿液分泌的NCC更少。基于对这种突变的转基因小鼠模型的研究（参见动物模型），Yang等人（2013年）假设，由于在这个关键的调控残基上缺乏磷酸化作用，纯合T60M的患者将NCC靶向远端收集小管的顶膜的能力降低。