内弯平面细胞极性蛋白; INTU

  • INTURNED,果蝇,
  • KIAA1284
  • 包含 PDZ 结构域 6 的同源物;PDZK6

HGNC 批准的基因符号:INTU

细胞遗传学位置:4q28.1 基因组坐标(GRCh38):4:127,623,270-127,726,736(来自 NCBI)

▼ 描述

INTU 是 CPLANE(纤毛发生和平面极性效应器)复合体的核心亚基,在纤毛发生中发挥着重要作用(Toriyama et al., 2016)。

▼ 克隆和表达

Nagase 等人通过对从大小分级的成人脑 cDNA 文库中获得的克隆进行测序(1999) 克隆了 INTU,他们将其命名为 KIAA1284。推导的 953 个氨基酸的蛋白质包含 PDZ 结构域。RT-PCR ELISA 检测到肾脏、卵巢和胎儿大脑中表达最高,心脏、成人大脑、肝脏、肺和骨骼肌中表达中等,胰腺、脾脏和胎儿肝脏中很少或没有表达。INTU 在所有特定的成人大脑区域中表达,其中杏仁核、胼胝体、尾状核、黑质、丘脑底核和脊髓中表达水平最高。

Park 等人通过非洲爪蟾胚胎的原位杂交(2006)发现Xint,INTU的青蛙同源物,在神经管闭合期间在神经板中表达,随后在腹侧神经管和面部间充质中强烈表达。

通过辐射混合分析进行绘图,Nagase 等人(1999) 将 INTU 基因对应到 4 号染色体。通过基因组序列分析,Park 等人(2006) 将 INTU 基因定位到染色体 4q28。

▼ 基因功能

Toriyama 等人在小鼠肾 IMCD3 细胞中使用串联亲和纯化和质谱分析,然后进行 Pull-down 和共免疫沉淀分析(2016) 识别并描述了一个调节模块,他们将其称为 CPLANE(纤毛发生和平面极性效应器)。核心 CPLANE 复合体由 Intu、Fuz(610622) 和 Wdpcp(613580) 组成,这些蛋白也与 Cplane1(614571) 和 Rsg1(CPLANE2) 强烈相互作用。作者指出,在人类蛋白质的高通量筛选中观察到类似的相互作用,并且在果蝇中是保守的。Intu、Fuz、Wdpcp、Rsg1 和 Cplane1 位于非洲爪蟾多纤毛细胞(MCC) 的基体周围。敲低实验显示蛋白质之间存在复杂的功能相互作用层次,其中包括 Cplane1、这是所有 CPLANE 蛋白的基础体定位所必需的,但 Fuz 位于层次结构的顶部。蛋白质组数据表明,CPLANE 蛋白与核心和外周鞭毛内转运 A(IFT-A) 复合体亚基特异性相互作用,但不与 IFT-B 亚基相互作用。在爪蟾 MCC 中,Cplane1 需要将外周 IFT-A 亚基募集到基体,以便组装到 IFT-A 核心上。Cplane1或Wdpcp敲低后,缺乏外周蛋白的IFT-A核心颗粒被注入轴丝并进行正常的双向转移,而IFT-B颗粒进入轴丝但未能逆行移动并积累。鸟山等人(2016) 得出结论,CPLANE 蛋白指导 IFT 机制的基底体募集,并且对于纤毛发生至关重要。蛋白质组数据表明,CPLANE 蛋白与核心和外周鞭毛内转运 A(IFT-A) 复合体亚基特异性相互作用,但不与 IFT-B 亚基相互作用。在爪蟾 MCC 中,Cplane1 需要将外周 IFT-A 亚基募集到基体,以便组装到 IFT-A 核心上。Cplane1或Wdpcp敲低后,缺乏外周蛋白的IFT-A核心颗粒被注入轴丝并进行正常的双向转移,而IFT-B颗粒进入轴丝但未能逆行移动并积累。鸟山等人(2016) 得出结论,CPLANE 蛋白指导 IFT 机制的基底体募集,并且对于纤毛发生至关重要。蛋白质组数据表明,CPLANE 蛋白与核心和外周鞭毛内转运 A(IFT-A) 复合体亚基特异性相互作用,但不与 IFT-B 亚基相互作用。在爪蟾 MCC 中,Cplane1 需要将外周 IFT-A 亚基募集到基体,以便组装到 IFT-A 核心上。Cplane1或Wdpcp敲低后,缺乏外周蛋白的IFT-A核心颗粒被注入轴丝并进行正常的双向转移,而IFT-B颗粒进入轴丝但未能逆行移动并积累。鸟山等人(2016) 得出结论,CPLANE 蛋白指导 IFT 机制的基底体募集,并且对于纤毛发生至关重要。在爪蟾 MCC 中,Cplane1 需要将外周 IFT-A 亚基募集到基体,以便组装到 IFT-A 核心上。Cplane1或Wdpcp敲低后,缺乏外周蛋白的IFT-A核心颗粒被注入轴丝并进行正常的双向转移,而IFT-B颗粒进入轴丝但未能逆行移动并积累。鸟山等人(2016) 得出结论,CPLANE 蛋白指导 IFT 机制的基底体募集,并且对于纤毛发生至关重要。在爪蟾 MCC 中,Cplane1 需要将外周 IFT-A 亚基募集到基体,以便组装到 IFT-A 核心上。Cplane1或Wdpcp敲低后,缺乏外周蛋白的IFT-A核心颗粒被注入轴丝并进行正常的双向转移,而IFT-B颗粒进入轴丝但未能逆行移动并积累。鸟山等人(2016) 得出结论,CPLANE 蛋白指导 IFT 机制的基底体募集,并且对于纤毛发生至关重要。而IFT-B颗粒进入轴丝但未能逆行移动并积累。鸟山等人(2016) 得出结论,CPLANE 蛋白指导 IFT 机制的基底体募集,并且对于纤毛发生至关重要。而IFT-B颗粒进入轴丝但未能逆行移动并积累。鸟山等人(2016) 得出结论,CPLANE 蛋白指导 IFT 机制的基底体募集,并且对于纤毛发生至关重要。

▼ 分子遗传学

短肋胸廓发育不良 20

在一名患有短肋胸廓发育不良的女婴中(SRTD20;617925),Toriyama 等人(2016) 鉴定了 INTU 基因突变的复合杂合性:截短突变(E355X; 610621.0001) 和错义突变(E500A; 610621.0002)。此外,作者还发现一名男婴患有 SRTD 和明显的双基因遗传;该患者是双杂合子,其 INTU 基因中存在截断突变(Q276X;610621.0003),遗传自其未受影响的父亲;WDR35 基因中存在错义突变(W311L;613602.0013),其遗传自其未受影响的母亲。

口面指综合征 XVII

一名 10 岁印度男孩患有口面指综合征(OFD17; 617926),最初由 Panigrahi 等人报道(2013),鸟山等人(2016) 进行了外显子组测序,并鉴定了 INTU 基因(610621.0004) 中 1 bp 缺失的纯合性,该基因在其未受影响的父母中以杂合性存在。

▼ 动物模型

Park 等人使用反义吗啉寡核苷酸(2006) 破坏爪蟾胚胎中的 Xint 表达。Xint 的敲低会破坏 Hedgehog(600725) 信号传导并导致神经管闭合缺陷,包括脑外畸形、脊柱裂和前脑无裂畸形样特征。作者发现,Xint 缺陷胚胎中的 Hedgehog 缺陷继发于纤毛发生失败,而 Xint 和 Fuzzy(FUZ; 610622) 控制着顶端肌节蛋白网络的组装,这对于纤毛微管的正常方向至关重要。荧光显微镜显示 Xint 和 Disheveled(601365) 共定位于有纤毛的非洲爪蟾表皮细胞的顶端表面。帕克等人(2006) 的结论是 Inturned、Fuzzy、

▼ 等位基因变异体(5 个选定示例):

.0001 短肋胸廓发育不良 20 伴多指畸形(1 名患者)
INTU,GLU355TER
在一名患有短肋胸廓发育不良伴多指畸形(SRTD20;617925)的女婴(R09-459A)中,Toriyama 等人(2016) 鉴定了 INTU 基因中 2 个突变的复合杂合性:c.1063G-T 颠换,导致 glu355-to-ter(E355X) 替换,以及 c.1499A-C 颠换,导致 glu500-to-ala(E500A; 610621.0002) 替换。患者父母的突变状态尚未报告。功能分析表明,E355X 突变体在非洲爪蟾多纤毛细胞中表达时未能定位于基体,并且 E500A 突变显着损害了该蛋白招募 IFT43 的能力(614068)。

.0002 短肋胸廓发育不良 20 伴多趾症(1 名患者)
INTU,GLU500ALA
用于讨论 INTU 基因中的 c.1499A-C 颠换,导致 glu500-to-ala(E500A) 取代,这种情况在患有短肋胸廓发育不良的女婴(R09-459A) 的复合杂合状态中发现多指畸形(SRTD20;617925),作者:Toriyama 等人(2016),参见 610621.0001。

.0003 短肋胸廓发育不良 20/7 伴多指畸形,双生(1 名患者)
INTU,GLN276TER
在患有短肋胸廓发育不良 20(SRTD20;617925) 的男性婴儿(R04-176A) 中,Toriyama 等人(2016) 鉴定了 INTU 和 WDR35(613602) 基因突变的双杂合性。INTU 突变是 c.826C-T 转变,导致 gln276 到 ter(Q276X) 替换,而 WDR35 突变是错义突变(W311L; 613602.0013),此前曾在患有 SRTD7 的女婴(614091) 中报道过。先证者未受影响的父母均具有其中一种突变的杂合子。

.0004 口颌面指综合征 XVII(1 名患者)
INTU,1-BP DEL,396T
在一名患有口颌面指综合征 17(OFD17;617926)的 10 岁印度男孩中,Toriyama 等人(2016) 鉴定了 INTU 基因中 1 bp 缺失(c.396delT) 的纯合性,导致移码,预计会导致提前终止密码子(Asn132LysfsTer11)。在他未受影响的父母中,该缺失以杂合性存在。

.0005 意义不明的变体
INTU,ALA452THR
该变体被归类为意义不明的变体,因为其对肾结核的影响尚未得到证实。

Toriyama 等人在一名 13 岁阿拉伯裔女孩中发现,该女孩因肾结核而患有生长迟缓和终末期肾病(参见 NPHP1, 256100)(2016) 鉴定了 INTU 基因中 c.1354G-A 转变的纯合性,导致非保守残基处由 ala452 替换为 thr(A452T)。她未受影响的父母和未受影响的妹妹是该突变的杂合子。功能分析尚未报道,但作者认为 A452T 可能代表一个亚等位基因。