TRF1-相互作用核因子2； TINF2

TIN2

HGNC 批准的基因符号：TINF2

细胞遗传学位置：14q12 基因组坐标（GRCh38）：14:24,239,639-24,242,673（来自 NCBI）

▼ 描述

TINF2 是 6 蛋白庇护蛋白/端粒体复合物的一个亚基。该复合物保护端粒末端并与端粒酶（参见 TERT；187270）配合维持端粒。TINF2 plays a central role in the assembly and function of the shelterin/telosome complex by connecting the double-stranded DNA-binding proteins TRF1（TERF1; 600951） and TRF2（TERF2; 602027） to the single-stranded DNA-binding unit TPP1（ACD; 609377）/POT1（606478）（summary by Yang et al., 2011）.

▼ 克隆和表达

通过使用端粒 DNA 结合蛋白 TRF1 进行相互作用克隆，Kim 等人（1999）分离出一种新的人类端粒相关蛋白，并将其命名为 TIN2。TIN2蛋白含有354个氨基酸。在 Northern 印迹分析中，多种人类组织和细胞类型都表达 2.4 kb TIN2 转录物，并且表达不随生长状态、永生化或转化而变化。TIN2 与 TRF1 共定位于细胞核和中期染色体中。

杨等人（2011）指出，354 个氨基酸的 TINF2 蛋白含有约 200 个氨基酸的 N 端结构域，可结合屏蔽蛋白/端体亚基 TPP1 和 TRF2，随后是约 20 个氨基酸的 TRF1 结合基序。

▼ 基因功能

Kim 等人（1999）表明 TIN2 在体外和细胞内与 TRF1 相互作用。缺乏 N 端序列的 TIN2 突变体的表达导致人类端粒以端粒酶依赖性方式延长。金等人（1999）将这一发现解释为表明 TRF1 不足以控制人类细胞中的端粒长度，而 TIN2 是 TRF1 功能的重要介质。突变体TIN2具有显性失活突变体的特性。研究结果表明野生型 TIN2 是端粒酶长度的负调节因子。

人类端粒长度部分受反馈机制控制，其中端粒酶引起的端粒延长受到染色体末端 TRF1 复合物积累的限制。TRF1 本身可被其相互作用伙伴 tankyrase-1（603303）的聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）活性抑制，从而在体外消除其 DNA 结合活性，并在体内从端粒中去除 TRF1 复合物。Ye 和 de Lange（2004）报道称端锚聚合酶对 TRF1 的抑制反过来又受到第二个 TRF1 相互作用因子 TIN2 的控制。在端粒酶阳性细胞系中，通过小发夹 RNA 部分敲除 TIN2 会导致端粒伸长，这是 TRF1 功能降低的典型表现。用小干扰 RNA 短暂抑制 TIN2 会导致端粒 TRF1 信号减弱。

刘等人（2004）发现 TIN2 是 HeLa 细胞中介导端粒封端和长度控制的高分子蛋白质复合物的一部分。该复合体的其他成员包括 TRF1、TRF2、RAP1（TERF2IP；605061）、POT1 和 TPP1。

通过重构和分馏实验，O'Connor 等人（2006）发现 TPP1 和 TIN2 是端粒复合物形成的重要介质，并且 TPP1-TIN2 相互作用调节 TRF1 和 TRF2 的桥接。TPP1 的过表达增强了 TIN2-TRF1 关联，相反，TPP1 的敲低降低了内源性 TRF1 与 TRF2 复合物关联的能力。奥康纳等人（2006）得出结论，TPP1、TIN2、TRF1 和 TRF2 之间的协调相互作用是端粒复合物组装和最终端粒维持所必需的。

哺乳动物端粒受到 6 蛋白复合物庇护蛋白的保护。Shelterin 含有 2 种密切相关的蛋白质：TRF1 和 TRF2，它们将各种蛋白质募集到端粒上。陈等人（2008）剖析了 TRF1 和 TRF2 与其共享结合伙伴 TIN2 和其他庇护蛋白辅助因子的相互作用。TRF1 使用其 TRF 同源域中的保守分子表面来识别 TIN2。然而，该表面并不充当 TRF2 中的 TIN2 结合位点，并且 TIN2 与 TRF2 的结合是由 TRF 同源结构域之外的区域介导的。相反，TRF2 的 TRF 同源结构域对接位点结合了庇护蛋白辅助因子 Apollo，也称为 SNM1B（609683），它不与 TRF1 的 TRF 同源结构域相互作用。相反，TRF1 的 TRF 同源结构域（而非 TRF2）与另一个庇护蛋白相关因子相互作用，

▼ 分子遗传学

先天性角化不良（DKC）是一种异质遗传性骨髓衰竭综合征，患者端粒生物学异常，包括端粒非常短。尽管在 DKC 患者中发现了 DKC1（300126）、TERC（602322）和 TERT（187270）种系突变，但大约 60% 的 DKC 患者缺乏可识别的突变。Savage 等人凭借非常短的端粒表型和高度渗透性的罕见疾病模型（2008）对患有常染色体显性先天性角化不良-3（DKCA3; 613990）的家族进行了连锁扫描，其中受影响的成员没有 DKC1、TERC 或 TERT 突变。在 14q11.2 发现了支持连锁的证据，这导致在先证者及其 5 名受影响亲属中鉴定出 TINF2 突变 K280E（604319.0001）。另外三个不相关的 DKC 先证者，其中包括 1 例 Revesz 综合征（268130），携带 TINF2 R282H（604319.0002）。第五个 DKC 先证者有 R282S 突变（604319.0003）。所有 3 个突变都非常接近并靠近 TIN2 蛋白的 TRF1（600951）结合结构域的末端。这项研究提供了与人类疾病相关的庇护蛋白复合物突变的第一个例子，并证实了非常短的端粒作为先天性角化不良的诊断测试的作用。

沃尔恩等人（2008）在 175 例不明 DKC 病例中，有 33 例（18.9%）发现了 TINF2 基因的杂合突变。在这 33 个样品中，发现 21 个样品的外显子 6 中的 arg282 存在突变（参见例如 R282H；604319.0002）。其余 12 个突变全部集中在残基 280 和 298 之间。在该基因的其他地方没有发现其他突变。大多数突变是从头突变的。临床上，与携带 DKC1 突变的患者相比，所有携带 TINF2 突变的 DKC 患者均患有与端粒较短相关的严重疾病。

杨等人（2011）发现人类细胞系中带有 K280E、R282H 或 R282S 突变的 TIN2 的表达重现了 DKC 中的端粒缩短缺陷。这些突变不影响总端粒酶活性、端粒上的 TIN2 定位、端粒末端保护或其他核心端粒蛋白的表达或稳定性。尽管这些突变聚集在 TRF1 结合基序附近，但它们并不影响 TIN2 与 TRF1 的相互作用。然而，所有 3 个突变均降低了端粒酶活性水平以及与 TIN2 免疫沉淀的 TERC 蛋白量。杨等人（2011）得出结论，TIN2 中 K280 或 R282 的突变导致端粒酶对端粒末端的靶向缺陷。

Sasa 等人发现的 2 个截短突变（2012）在 2 名患有严重 DKCA3 的无关儿童中（分别为 Q269X，604319.0005 和 Q271X，604319.0007）均发生在外显子 6，但与早期报道的突变相比，影响了更多的 N 末端区域，因此将受影响的基因片段延伸至氨基酸 269。HEK293 细胞中的体外功能表达研究表明，Q269X 突变蛋白显着与 TERF1 相互作用的能力受损。这与 R282H（604319.0002）形成鲜明对比，R282H 保留了与 TERF1 相互作用的实质性能力。这些发现表明，TERF1 结合破坏并不是疾病发病机制的主要因素，但可能导致更严重的表型。

乌利亚米等人（2012）从 224 名患有不同形式骨髓衰竭的连续患者中确定了 16 个 TINF2 基因外显子 6 突变的新家族，其中 46 名符合先天性角化不良标准，122 名患有再生障碍性贫血，57 名具有 DKC 的某些特征。46 名 DKC 患者中有 7 名携带突变，其中 5 名携带 R252H 突变（604319.0002）。57 名具有骨髓衰竭和 DKC 某些特征的患者中，有 9 名被发现携带突变，其中 2 名携带 R282H，4 名携带无义或移码突变（参见例如 604319.0005 和 604319.0008）。仅 7 名突变携带者的端粒长度可用，其中 6 人的端粒缩短。第七名患者有一种错义变异，这种变异也存在于无症状个体中，并且两人都有正常的端粒长度，表明该变异不会引起疾病。乌利亚米等人（2012）的结论是，TINF2 突变可以引起一系列临床特征，并且端粒长度应该能够在缺乏功能数据的情况下区分致病性突变和多态性变异。大多数突变似乎都是从头发生的。

▼ 等位基因变异体（8 个选定示例）：

.0001 先天性角化不良，常染色体显性 3
TINF2，LYS280GLU
在患有常染色体显性先天性角化不良-3（DKCA3；613990）的 4 名家庭成员中，Savage 等人（2008）鉴定了 TINF2 基因（Ex6+234A-G）的外显子 6 中 A 到 G 转变的杂合性，导致密码子 280（K280E）处的 lys 到 glu 取代。在 2 名家庭成员中也发现了这种突变，他们被归类为沉默携带者，因为虽然他们表现出一些临床特征，但不符合 DKC 的临床定义；这 2 个人以及 4 名诊断为 DKC 的人的端粒长度低于年龄的第一个百分位。

杨等人（2011）表明 K280E 突变导致端粒酶对端粒末端的靶向缺陷。

.0002 先天性角化不良，常染色体显性 3
REVESZ 综合征，包括
TINF2、ARG282HIS
在 3 名患有常染色体显性先天性角化不良 3（613990）的个体中，Savage 等人（2008）鉴定了 TINF2 基因外显子 6（Ex6+241G-A）中 G 到 A 转变的杂合性，导致 arg282 到 hiss（R282H）氨基酸取代。其中两名患者患有“DKC 三联征”，即指甲异常、网状色素沉着和口腔白斑，并伴有其他特征；其中 1 名患者患有 Revesz 综合征（268130）。一名不具有 DKC 三联征的患者患有指甲营养不良和 IgA 缺乏。所有 3 名患者的端粒长度均低于年龄的第一个百分位。

桑加里斯等人（2008）在一名患有 DKC 的 18 个月大女孩中发现了新的杂合 R282H 突变，该女孩表现为全血细胞减少症和共济失调。脑成像显示小脑发育不全。她后来出现了小面积的白斑，但没有指甲营养不良或皮肤色素沉着过度。实验室研究显示端粒缩短和端粒酶活性降低（与对照值相比减少 92.5%）。作者指出，该表型与共济失调全血细胞减少综合征（159550）一致，这可能是 DKC 表型谱的一部分。

杨等人（2011）表明 R282H 突变导致端粒酶对端粒末端的靶向缺陷。

Sasa 等人通过 HEK293 细胞的体外功能表达研究（2012）证明 R282H 突变蛋白保留了与 TERF1（600951）相互作用的实质性能力。

乌利亚米等人（2012）在 7 名不相关的 DKC 患者中发现了杂合 R282H 突变。其中两人患有严重的疾病，并伴有生长迟缓、视网膜病变、共济失调、发育迟缓和小脑发育不全等其他特征，与 Hoyeraal-Hreidarsson 综合征的临床诊断一致。3 名患者患有典型的 DKC，伴有骨髓衰竭以及皮肤和指甲受累；2 例患有白斑。最后 2 例患者出现骨髓衰竭，其特征与 DKC 重叠，主要是指甲营养不良；1例颅内钙化灶。仅获得其中 4 名患者的端粒长度，但所有患者的端粒均显着缩短。研究结果表明 TINF2 突变可能与多种表型相关。

.0003 先天性角化不良，常染色体显性 3
TINF2，ARG282SER
在患有常染色体显性先天性角化不良-3（613990）且端粒非常短的患者中，Savage 等人（2008）在 TINF2 基因的外显子 6（Ex6+240C-A）中发现了 C 到 A 的颠换，导致 arg282 到 Ser 的取代（R282S）。

杨等人（2011）表明 R282S 突变导致端粒酶对端粒末端的靶向缺陷。

.0004 先天性角化不良，常染色体显性 3
TINF2，ARG282CYS
在 7 名患有 DKCA3 的患者中（613990），Walne 等人（2008）鉴定了 TINF2 基因外显子 6 中的杂合 844C-T 转变，导致 arg282 到 cys（R282C）取代。

.0005 先天性角化不良，常染色体显性遗传 3
TINF2，GLN269TER
Sasa 等人在一名患有 DKCA3（613990）的 4 岁西班牙裔男孩中（2012）在 TINF2 基因的外显子 6 中发现了从头杂合的 805C-T 转变，导致 gln269 到 ter（Q269X）的取代。他出现全血细胞减少症，并被发现有指甲营养不良、口腔白斑以及颈部和生殖器区域花边色素沉着过度。他还患有睾丸未降和包茎。端粒流式 FISH 分析显示端粒长度低于第一个百分位。他接受了造血干细胞移植。截短的蛋白质得到表达，但水平低于野生型，表明稳定性降低。HEK293 细胞的体外功能表达研究表明，Q269X 突变蛋白与 TERF1（600951）相互作用的能力明显受损。这与 R282H（604319.0002）形成对比，它保留了与 TERF1 相互作用的实质性能力。这些发现表明，TERF1 结合破坏并不是疾病发病机制的主要因素，但可能导致更严重的表型。

乌利亚米等人（2012）报道了一名 4 岁男孩，患有骨髓衰竭和 DKC 皮肤粘膜特征，其 TINF2 基因存在 Q269X 突变。与对照组相比，端粒长度显着缩短。

.0006 REVESZ 综合征
TINF2，1-BP DEL，839A
在一名患有 Revesz 综合征（268130）的 21 个月大的西班牙裔男孩中，Sasa 等人（2012）在 TINF2 基因的外显子 6 中发现了一个杂合 1-bp 缺失（839delA），导致移码和提前终止。母亲中不存在这种突变，但据报道没有正常的父亲。该儿童患有严重的再生障碍性贫血，并在 9 个月大时发现双侧渗出性视网膜病变。他还患有生长不良、指甲营养不良、口腔白斑和发育迟缓，步态宽，表明小脑受累。他接受了脐带血移植，但 92 天后去世。端粒长度缩短。表达了截短的蛋白质，但其水平低于野生型，表明稳定性降低。

.0007 先天性角化不良，常染色体显性 3
TINF2，GLN271TER
在患有 DKCA3（613990）的白人女孩中，Sasa 等人（2012）在 TINF2 基因的外显子 6 中发现了一个杂合的 811C-T 转变，导致 gln271 到 ter（Q271X）的取代。她在 21 个月大时出现严重再生障碍性贫血，并接受了造血干细胞移植。随后，她出现皮肤色素沉着、指甲营养不良和口腔白斑，以及溢泪、食管狭窄和骨质减少相关的骨折。10岁时，她患有进行性间质性肺病，伴有纤维化、肠病继发的胃肠道出血和非肝硬化性门静脉高压。她12岁时因多器官衰竭去世。

.0008 先天性角化不良，常染色体显性 3
TINF2，1-BP DEL，826A
在一名 3 岁女孩中，患有骨髓衰竭、指甲营养不良、苔藓样舌、皮肤干燥和子宫内生长迟缓，与 DKCA3（613990）一致，Vulliamy 等人（2012）在 TINF2 基因中发现了一个杂合 1-bp 缺失（826delA），导致移码和提前终止（Arg276GlyfsTer41）。与对照组相比，端粒长度缩短。