WNT 配体分泌介质; WLS

WNTLESS，果蝇，
G 蛋白偶联受体 177 的同源物；GPR177
均匀性中断，果蝇，同源物；埃维

HGNC 批准的基因符号：WLS

细胞遗传学定位：1p31.3 基因组坐标（GRCh38）：1:68,098,458-68,233,017（来自 NCBI）

▼ 描述

分泌型 Wnt（参见 WNT1, 164820）糖蛋白介导胚胎发生过程中的许多发育过程，包括前后轴形成、细胞极性和细胞迁移。在成体器官中，Wnt 蛋白维持干细胞群。WLS 是一种进化上保守的跨膜蛋白，是 Wnt 蛋白分泌所必需的（Jin 等人总结，2010）。

▼ 克隆与表达

通过寻找果蝇 Wls、Banziger 等人的同源物（2006）鉴定了人类 GPR177，他们将其称为 WLS。推导的 543 个氨基酸的蛋白质包含一个 N 端信号序列和 7 个跨膜结构域。

金等人（2010）发现人类 GPR177 与小鼠 Gpr177 蛋白有 96% 相同，与斑马鱼蛋白有 78% 相同。他们在人 GPR177 中发现了 2 个潜在的 N-糖基化位点。蛋白质印迹分析在所有检查的小鼠和大鼠组织以及检查的所有大脑区域中检测到 Gpr177。在小鼠和大鼠小脑中，Gpr177 主要位于浦肯野细胞内。在斑马鱼中，Gpr177 在整个胚胎发生过程中表达，并且早在受精后 1 小时即可检测到。原位杂交揭示了胚胎斑马鱼的大脑和耳朵中显着的 Gpr177 表达。表位标记的人 GRP177 在转染的 HEK293 细胞的质膜和点状细胞质分布中表达。

▼ Mapping

Hartz（2013）根据 WLS 序列（GenBank AK026744）与基因组序列（GRCh37）的比对，将 WLS 基因对应到染色体 1p31.3。

▼ 基因功能

在表达 WNT3A（606359）报告质粒的人胚胎肾（HEK293）细胞中使用针对 WLS 的小干扰 RNA，Banziger 等人（2006）证明 WLS 是细胞表面 WNT3A 表达所必需的。他们得出的结论是，WLS 在人类细胞中 WNT 介导的细胞间通讯中发挥着重要作用，这与在果蝇和秀丽隐杆线虫中获得的结果一致。

巴特谢勒等人（2006）发现 HEK293 细胞中 WNT 信号传导需要 WLS。荧光标记的 WLS 在细胞表面表达。

金等人（2010）发现表达表位标记的 GPR177 的 HEK293 细胞支持共转染的 WNT3 的分泌。

斯特法特等人（2011）表明，在发育过程中，视网膜骨髓细胞产生 Wnt 配体来调节血管分支。在出生后发生血管生成的小鼠视网膜中，视网膜骨髓细胞中 Wnt 配体转运蛋白 Wntless 的体细胞缺失导致更深层的血管生成增加。斯特法特等人（2011）还表明 Wnt5a（164975）和 Wnt11（603699）的突变会导致血管生成增加，并且这些配体通过非经典 Wnt 途径引发视网膜骨髓细胞反应。Stefater 等人利用培养的髓样细胞和视网膜髓样细胞对 Flt1（165070）进行体细胞删除（2011）表明 Flt1 是一种天然存在的 VEGF 抑制剂（192240），是视网膜骨髓细胞 Wnt 依赖性血管生成抑制的效应子。斯特法特等人。

Zhu等人通过对转染的HEK293细胞进行免疫共沉淀分析（2013）发现小鼠 Gpr177 与测试的每个 Wnt 配体相互作用。Gpr177 的过度表达增强了 Wnt 向培养基的分泌。

▼ 分子遗传学

Chai 等人发现，来自 5 个不相关家庭的 10 名患有 Zaki 综合征（ZKS; 619648）的个体出现了整体里程碑延迟、身材矮小、进行性小头畸形、可变畸形特征和其他异常现象（2021）鉴定了 WLS 基因（611514.0001-611514.0004）中错义突变的纯合性。这些突变在各个家族中与疾病完全分离，功能分析表明所有变体的 Wnt 信号传导均显着减少。

▼ 动物模型

Banziger 等人（2006）和 Bartscherer 等人（2006）发现，在果蝇发育的多个阶段，Wls 是适当的无翅（参见 164820）途径活动所必需的。

朱等人（2013）发现小鼠上皮细胞中 Gpr177 的靶向缺失会导致围产期死亡。对胚胎牙齿的检查表明，Gpr177 的缺失会导致早期牙冠阶段的牙齿发育停滞，并消除牙上皮的牙齿形成能力。在培养物中，突变的牙上皮缺乏 Wnt 分泌和典型的 Wnt 信号传导活性。Axin2（604025）（一种典型 Wnt 信号传导抑制剂）的缺失可以挽救突变胚胎中的牙齿缺陷。

奥古斯丁等人（2013）培育了条件性敲除表皮 Wls 的小鼠，并在第一个毛发周期中观察到脱发，皮肤呈现微红色，皮肤屏障功能受损。表达谱揭示了炎症相关基因的上调。免疫组织化学和流式细胞术分析表明，Wls 突变皮肤以年龄依赖性方式具有显着较少的树突状表皮 T 细胞和高水平的 Tcr 阳性 γ/δ 细胞。表皮Wls的损失也促进了皮肤血管和角质形成细胞的生长。人类银屑病皮肤活检研究显示 WLS 表达下调。奥古斯丁等人。

柴等人（2021）产生了携带 Wls Y392C（611514.0001）或 Y478C（611514.0002）突变的敲入小鼠。杂合子是健康且有活力的，但纯合突变体表现出围产期致死率。两个品系中几乎所有突变体都存在尾神经管闭合缺陷，尾芽严重减少或缺失，尾椎数量减少。在两个品系中均观察到囊性髓质肾积水，并且前肢和后肢手指数量减少。两个品系的突变体还表现出大脑尺寸显着减小，海马齿状回严重缺陷，皮质神经元数量减少，神经元像鹅卵石一样穿透破坏的软脑膜基底膜。作者指出，敲入小鼠的研究结果概括了在扎基综合征患者中观察到的主要缺陷（参见分子遗传学）。在胚胎发生过程中腹腔注射药物性 Wnt 激动剂可部分挽救表型，包括尾部长度和尾椎数量增加、肾积水发生率降低以及脑体积增加。

▼ 等位基因变异体（4 个选定示例）：.

0001 ZAKI 综合征
WLS，TYR392CYS
Chai 等人在来自阿拉伯联合酋长国的一个近亲家庭（家庭 1）的 5 名患有 Zaki 综合征（ZKS；619648）的同胞中（2021）鉴定了 WLS 基因外显子 9 中 c.1175A-G 转变的纯合性，导致第六个跨膜结构域内高度保守的残基发生 tyr392 至 cys（Y392C）取代。他们未受影响的表亲父母是杂合突变，在 gnomAD 数据库中未发现这种突变。对转染的 HEK293T 细胞和来自纯合敲入 Y392C 突变的小鼠胚胎成纤维细胞培养物的表达分析表明，与野生型 WLS 相比，突变蛋白水平降低了 40% 至 50%。转染的 HEK293T 细胞显示 WNT3A（606359）和 WNT5A（164975）的细胞内水平与携带突变或野生型 WLS 的细胞相似；然而，与野生型相比，携带 Y392C 突变体的细胞中分泌的 WNT3A 和 WNT5A 水平降低了约 80%，并且在患者和小鼠胚胎成纤维细胞中证实了这种降低。同样，作者观察到，在表达 Y392C 突变体的细胞附近的细胞中，Wnt 报告荧光素酶信号传导减少了 50% 至 60%。

.0002 扎基综合征
WLS，TYR478CYS
Chai 等人在 2 个由表亲父母（家庭 2）出生的埃及姐妹和一名患有 Zaki 综合征（ZKS；619648）的 5 岁美洲原住民女孩（家庭 3）中发现（2021）鉴定了 WLS 基因外显子 11 中 c.1427A-G 转变的纯合性，导致第八个跨膜结构域内高度保守的残基处由 tyr478 替换为 cys（Y478C）。两个家庭中未受影响的父母都是突变杂合子，埃及家庭中未受影响的兄弟也是如此。该突变位于美洲原住民家族的纯合性区域内，表明存在远亲血缘关系。对美国原住民女孩培养的原代真皮成纤维细胞进行的蛋白质印迹显示，在不相关的健康对照细胞中，突变蛋白的水平比野生型 WLS 的水平低 90%。对转染的 HEK293T 细胞和来自纯合敲入 Y478C 突变的小鼠胚胎成纤维细胞培养物的表达分析证实，与野生型 WLS 相比，突变蛋白水平降低了 40% 至 50%。转染的 HEK293T 细胞显示 WNT3A（606359）和 WNT5A（164975）的细胞内水平与携带突变或野生型 WLS 的细胞相似；然而，与野生型相比，携带 Y478C 突变体的细胞中分泌的 WNT3A 和 WNT5A 水平降低了约 70%，并且在患者和小鼠胚胎成纤维细胞中证实了这种降低。同样，作者观察到，在表达 Y478C 突变体的细胞附近的细胞中，Wnt 报告荧光素酶信号传导减少了 50% 至 60%。在具有指示 Wnt 活性的绿色荧光蛋白的小鼠品系中，Y478C 纯合子显示出整体 Wnt 报告基因活性降低，最明显的是在面部结构、心脏、脊柱区域、尾芽、后肾和神经组织中，作者指出，这些组织与患者中受影响的许多组织相同。来自美洲原住民女孩的诱导多能干细胞产生的胚体是健康的，但比对照产生的胚体小 50%；向培养物中添加 Wnt 激动剂可以恢复突变拟胚体的大小，这表明至少部分恢复了 Wnt 介导的效应。来自美洲原住民女孩的诱导多能干细胞产生的胚体是健康的，但比对照产生的胚体小 50%；向培养物中添加 Wnt 激动剂可以恢复突变拟胚体的大小，这表明至少部分恢复了 Wnt 介导的效应。来自美洲原住民女孩的诱导多能干细胞产生的胚体是健康的，但比对照产生的胚体小 50%；向培养物中添加 Wnt 激动剂可以恢复突变拟胚体的大小，这表明至少部分恢复了 Wnt 介导的效应。

.0003 扎基综合征
WLS，ILE531THR
Chai 等人在一名患有 Zaki 综合征（ZKS; 619648）的 9 岁巴西女孩（家庭 4）中（2021）鉴定了 WLS 基因外显子 12 中 c.1592T-C 转换的纯合性，导致第四个细胞内环内靠近内质网靶向信号基序的保守残基处发生 ile531 至 thr（I531T）取代。她未受影响的父母的突变是杂合的，属于纯合性区域，表明存在远亲血缘关系。转染的 HEK293T 细胞显示 WNT3A（606359）和 WNT5A（164975）的细胞内水平与携带突变或野生型 WLS 的细胞相似；然而，与野生型相比，携带 I531T 突变体的细胞中分泌的 WNT3A 和 WNT5A 水平降低了约 60%，并且在患者和小鼠胚胎成纤维细胞中证实了这种降低。相似地，

.0004 扎基综合征
WLS，ARG536CYS
Chai 等人在一名患有 Zaki 综合征（ZKS; 619648）的 3 岁印度女孩（第 5 个家庭）中（2021）鉴定了 WLS 基因外显子 12 中 c.1606C-T 转变的纯合性，导致内质网靶向信号基序内的保守残基处的 arg536 至 cys（R536C）取代。她的表亲父母是杂合突变。转染的 HEK293T 细胞显示 WNT3A（606359）和 WNT5A（164975）的细胞内水平与携带突变或野生型 WLS 的细胞相似；然而，与野生型相比，携带 R536C 突变体的细胞中分泌的 WNT3A 和 WNT5A 水平降低了约 60%，并且在患者和小鼠胚胎成纤维细胞中证实了这种降低。