VAMP-相关蛋白 B 和 C； VAPBC

囊泡相关膜蛋白相关蛋白 B
VAMP相关蛋白 B
DVAP33A，果蝇，同源物

此条目中代表的其他实体：

包含鞋面相关蛋白 C

HGNC 批准的基因符号：VAPB

细胞遗传学位置：20q13.32 基因组坐标（GRCh38）：20:58,389,210-58,451,100（来自 NCBI）

▼ 描述

VAPB 基因编码的蛋白质是囊泡相关膜蛋白（VAMP）相关蛋白（VAP）家族的成员。VAPB 在未折叠蛋白反应（UPR）中发挥作用，该过程抑制内质网（ER）中未折叠蛋白的积累（Kanekura et al., 2006）。

▼ 克隆与表达

Nishimura 等人通过在 EST 数据库中搜索海兔 33-kD VAMP 相关蛋白（Vap33）的人类同源物（1999）鉴定了编码 VAPA（605703）、VAPB 和 VAPC 的 cDNA。序列分析预测，243 个氨基酸的 VAPB 蛋白与 VAPA 有 60% 同源性，包含一个保守的 N 端结构域、一个 α 螺旋卷曲螺旋结构域和一个 C 端跨膜结构域。99 个氨基酸的 VAPC 蛋白是 VAPB 的剪接变体，保留了 N 端 70 个残基，但缺乏卷曲螺旋和跨膜结构域。Northern 印迹分析在所有测试的组织中检测到主要的 2.5-kb VAPB 转录物以及 1.1-和 8.7-kb 的次要 VAPB 转录物。VAPB 的表达强度低于 VAPA 或 1.9-kb VAPC 转录物。

德沃斯等人（2012）发现 VAPB 的一部分定位于线粒体相关膜，这是一个与线粒体紧密相连的特殊 ER 结构域。

Larroquette 等人使用免疫组织化学分析（2015）发现Vapb在小鼠脊髓的运动神经元中表达，但在神经胶质细胞或感觉神经元中不表达。小脑、大脑或海马体中几乎没有检测到 Vapb。在运动神经元中，Vapb 定位于细胞体和树突，并与 ER 标记共定位。

▼ 基因结构

Chen 等人（2010）指出 VAPB 基因包含 6 个外显子。

▼ 测绘

Nishimura 等人的发现（2004） VAPB 基因中的错义突变是一种肌萎缩侧索硬化症（ALS8; 608627）的原因，该突变已被对应到 20q13.3，证明这是 VAPB 基因的定位。

▼ COS-7 细胞和小鼠 NSC34 细胞中的基因功能

，Kanekura 等人（2006）证明野生型人类 VABP 定位于内质网，并且其过度表达促进了未折叠的蛋白质反应。相反，突变体 VAPB（P56S; 605704.0001）不溶，转移到非 ER 亚细胞位置，并且不诱导 UPR。尽管研究表明突变型VAPB是一种功能丧失突变，但共转染实验表明突变型VAPB抑制了野生型VAPB介导UPR的能力，与显性失活效应一致。

Teuling 等人使用免疫组织化学和蛋白质印迹分析（2007）发现 VABP 在神经元和非神经元人和小鼠细胞系中广泛表达。该蛋白质定位于内质网。在 CNS 中，小鼠和人类脊髓运动神经元中 VABP 表达水平最高。

De Vos 等人使用酵母 2-杂交和免疫共沉淀分析（2012）发现内源性人 VAPB 与线粒体外膜蛋白 PTPIP51（FAM82A2; 611873）相互作用。VAPB 的细胞质 N 端结构域与 PTPIP51 的细胞质 C 端结构域特异性相互作用。HEK293 细胞中 VAPB 或 PTPIP51 的敲低会延迟 IP3R（ITPR1；147265）诱导的钙从 ER 库中释放后线粒体钙的摄取，导致细胞溶质钙浓度峰值增加。德沃斯等人（2012）得出结论，PTPIP51 将 VAPB 定位到线粒体相关膜，并且 VAPB 和 PTPIP51 都参与 ER 和线粒体之间的钙交换。

▼ 分子遗传学

通过对 20q13.3 区域内的候选基因的研究，该区域显示与 ALS8（608627）的非典型形式的 ALS 存在关联，Nishimura 等人（2004）发现了 VAPB 基因中的一个新突变（P56S; 605704.0001）。随后，他们在另外 6 个家族但临床病程不同的患者中发现了相同的突变，例如 ALS8、迟发性脊髓性肌萎缩症（182980）和典型的快速进展的严重 ALS。尽管不可能将所有这些家族联系起来，但单倍型分析表明存在创始人效应。囊泡相关蛋白的成员是细胞内膜蛋白，可以与微管结合，并已被证明具有膜转移功能。

柯比等人（2007）没有在来自英国的 301 例 ALS 病例中发现 VAPB 基因突变，其中包括 23 例家族性病例和 278 例散发性病例。

兰德斯等人（2008）在 80 个患有 ALS 的家庭中，有一个在 VAPB 基因中发现了 P56S 突变。携带突变的家庭是巴西裔。没有发现其他明显的致病突变。在另外 1 个家族中，他们发现了 3 bp 框内缺失（478delCTT），导致 ser160 丢失，在 0.45% 的对照中也发现了这种情况。del-ser160 VAPB 的体外表达研究显示野生型细胞质定位。兰德斯等人（2008）得出结论，VAPB 突变不是 ALS 的常见原因，并且他们在 1 个家族中发现的 3 bp 缺失并不是导致该疾病的原因。

Chen 等人在 107 名患有 ALS 的非巴西先证者中的 1 名中（2010）鉴定了 VAPB 基因中的杂合突变（T46I; 605704.0002）。COS-7和神经元细胞的体外功能表达研究表明，T46I突变形成细胞内蛋白聚集体和泛素聚集体，最终导致细胞死亡。

▼ 动物模型

柴等人（2008）证明果蝇 Dvap33a 基因是人类 VAPB 基因的结构和功能同源物。神经元中表达的亚形和无效 Dvap33a 等位基因导致布顿数量严重减少和布顿大小增加。相反，神经元中 Dvap33a 的过度表达会导致布顿数量显着增加，同时其大小也会减小。电生理学和电子显微镜研究表明，这些结构改变与突触生理和超微结构的代偿性变化有关，从而将诱发反应维持在正常范围内。这些代偿性变化是由谷氨酸受体亚基表达的变化决定的。人 VAPB 在具有低等位或无效 Dvap33a 等位基因的果蝇神经元中的靶向表达挽救了形态学和电生理学突变表型。果蝇中突变体 Dvap33a 的转基因表达概括了人类神经元疾病的主要特征，包括运动缺陷和聚集形成的神经元死亡。这些发现暗示了人类 VAPB 在突触稳态中的作用。

在转基因小鼠中，Aliaga 等人（2013）发现带有 P56S 突变的人类 VAPB 的表达会导致各种运动行为异常，包括进行性多动。突变体 VAPB 的积累触发了 ER 应激，导致皮质脊髓和脊髓运动神经元中促凋亡 Chop（DDIT3; 126337）表达增加。突变转基因小鼠的皮质脊髓运动神经元显着丧失，但脊髓运动神经元没有明显变性。

穆斯塔吉姆-巴雷特等人（2014）发现 vap-null 果蝇的皮质神经元表现出内质网应激，并伴有泛素化蛋白的积累，同时出现进行性飞行缺陷。vap 的损失还导致氧甾醇结合蛋白（OSBP；167040）从内质网重新分配到高尔基体。表达带有 ALS8 突变（P56S）的 vap 的果蝇表现出比 vap 缺失果蝇更不严重的表型。人 OSBPL8（606736）缺乏果蝇 osbp 中发现的 vap 结合序列，其表达可减轻内质网应激和泛素化蛋白的积累，并部分挽救 vap 无效果蝇和具有 ALS8 突变的果蝇的飞行缺陷。

拉罗奎特等人（2015）用 P56S 突变体 Vapb 替换小鼠中的野生型 Vapb 基因。以预期孟德尔比例获得杂合和纯合 P56S Vapb 敲入小鼠，发育正常，寿命与野生型小鼠相似。然而，与野生型小鼠相比，杂合子和纯合子 P56S Vapb 敲入小鼠在运动任务中表现出剂量和年龄依赖性缺陷。P56S Vapb 敲入小鼠的运动神经元也表现出年龄和剂量依赖性细胞病理缺陷，内质网中 P56S Vapb 缺失，突变蛋白在细胞质内含物中积累，并以泛素化蛋白定位。P56S Vapb 敲入运动神经元在运动缺陷发生之前表现出慢性轻度萎缩、内质网应激诱导和自噬反应。

▼ 等位基因变体（2 个选定示例）：

.0001 肌萎缩侧索硬化症 8
脊髓性肌萎缩症，迟发性，FINKEL 型，包括
肌萎缩侧索硬化症，典型，包括
VAPB、PRO56SER
在一个患有非典型 ALS（ALS8；608627）的巴西白人大家庭中，Nishimura 等人（2004）在 VAPB 基因的外显子 2 中发现杂合 166C-T 转变，导致 pro56 到 Ser（P56S）突变。随后，作者在来自另外 6 个家族的患者中证明了相同的突变，这些患者的临床病程各不相同，包括一些迟发性脊髓性肌萎缩症（Finkel 型；182980）和一些患有快速进展的典型严重 ALS（见 105400）。尽管不可能将所有这些家族联系起来，但单倍型分析表明存在创始人效应。大鼠海马神经元和HEK293细胞的体外功能表达研究表明，P56S突变破坏了VAPB蛋白的正常亚细胞分布并引起细胞内聚集。与野生型蛋白质不同，

西村等人（2005）分析了 Nishimura 等人先前报道的具有 P56S 突变的每个巴西家族的指示病例中 VAPB 基因周围的 7 个多态性标记（2004）和 9 巴西葡萄牙语控制。他们发现了所有家庭（无论其血统如何）都有共同创始人的证据，该事件发生在 23 代人之前，与葡萄牙对巴西的殖民统治一致。

图林等人（2007）发现 P56S 突变蛋白在所有检查的细胞类型中形成胞质聚集体，包括小鼠和人类非神经元细胞。这些聚集体不与 ER 标记共定位。进一步的研究表明，突变蛋白通过将野生型 VAPB 募集到聚集体并破坏正常蛋白和细胞功能，以显性失活的方式发挥作用。

兰德斯等人（2008）在巴西 ALS 家庭受影响成员中发现了 P56S 突变。平均发病年龄为 45 至 55 ，生存期为 5 至 18 年。在另外 79 个 ALS 家族中未发现该突变。

米勒坎普斯等人（2010）在 162 名患有家族性 ALS 的法国先证者中，发现了 1 名（0.6%）存在 P56S 突变。该患者是日本血统，是第一个报告携带这种突变的非巴西人。另外三名家庭成员患有运动神经元疾病，表明常染色体显性遗传。该患者病程较长，六十多岁起病于腿部。米勒坎普斯等人（2010）提出，在日本患者中发现 P56S 突变可能反映了 16 世纪中叶葡萄牙与远东和巴西的贸易联系。

德沃斯等人（2012）发现具有 P56S 突变的 VAPB 对线粒体外膜蛋白 PTPIP51（FAM82A2; 611873）的亲和力显着高于野生型。与 PTPIP51 的结合增加导致 VAPB 在 ER 中线粒体相关膜上积累，并在从 ER 储存中释放钙后线粒体对钙的吸收增加。具有 P56S 突变的人 VAPB 的表达也会扰乱培养的大鼠皮层神经元去极化后的钙处理。

Morotz 等人使用培养的胚胎大鼠皮质神经元（2012）发现具有 P56S 突变（VAPB-P56S）的人类 VAPB 的表达显着减慢了线粒体的顺行轴突转移。对大鼠神经元和 HEK293 细胞的研究表明，VAPB-P56S 的表达增加了静息细胞内 Ca（2+）浓度，并破坏了微管蛋白（参见 191130）和线粒体膜 Rho GTPase MIRO1（RHOT1; 613888）之间的相互作用。VAPB-P56S 的表达对与 MIRO1 相关的 TRAK1（608112）或驱动蛋白-1（参见 602809）的量没有影响。

.0002 肌萎缩侧索硬化症 8
VAPB，THR46ILE
Chen 等人在一名非巴西 ALS8 患者（608627）中进行了研究（2010）鉴定了 VAPB 基因中的杂合 137C-T 转变，导致高度保守的残基中的 thr46 到 ile（T46I）取代，这对与脂质结合蛋白的相互作用很重要。在 107 名患有家族性 ALS 的先证者中，有 1 名发现了该突变，而在 257 名对照者中未发现该突变。这名 73 岁男性患者因手部小肌肉萎缩就诊。他还患有腿部肌颤，后来出现言语和吞咽困难。神经传导研究证实了诊断。该患者的一名兄弟患有 ALS，他在诊断为肺炎后 4 个月内死亡，但无法进行 DNA 检测。COS-7细胞和神经元的体外功能表达研究表明，T46I突变形成细胞内蛋白聚集体和泛素聚集体，最终导致细胞死亡。通过 IRE1（ERN1; 604033）缺乏激活来测量，突变蛋白无法激活未折叠蛋白反应途径，并且效果呈显性失活。果蝇中相应 T48I 突变的表达导致神经元和神经纤维聚集体形成、细胞变性、内质网破碎以及伴侣蛋白上调。肌肉也受到不利影响。陈等人（2010）还假设脂质代谢紊乱可能在 ALS 的发病机制中发挥作用。通过 IRE1（ERN1; 604033）缺乏激活来测量，突变蛋白无法激活未折叠蛋白反应途径，并且效果呈显性失活。果蝇中相应 T48I 突变的表达导致神经元和神经纤维聚集体形成、细胞变性、内质网破碎以及伴侣蛋白上调。肌肉也受到不利影响。陈等人（2010）还假设脂质代谢紊乱可能在 ALS 的发病机制中发挥作用。通过 IRE1（ERN1; 604033）缺乏激活来测量，突变蛋白无法激活未折叠蛋白反应途径，并且效果呈显性失活。果蝇中相应 T48I 突变的表达导致神经元和神经纤维聚集体形成、细胞变性、内质网破碎以及伴侣蛋白上调。肌肉也受到不利影响。陈等人（2010）还假设脂质代谢紊乱可能在 ALS 的发病机制中发挥作用。内质网碎片和伴侣蛋白上调。肌肉也受到不利影响。陈等人（2010）还假设脂质代谢紊乱可能在 ALS 的发病机制中发挥作用。内质网碎片和伴侣蛋白上调。肌肉也受到不利影响。陈等人（2010）还假设脂质代谢紊乱可能在 ALS 的发病机制中发挥作用。