泛素特异性蛋白酶 45; USP45

HGNC 批准的基因符号：USP45

细胞遗传学位置：6q16.2 基因组坐标（GRCh38）：6:99,432,324-99,515,769（来自 NCBI）

▼ 说明

USP45 通过调节异二聚体 XPF（ERCC4; 133520）-ERCC1 DNA 修复核酸内切酶 ERCC1 亚基（126380）的泛素化来控制细胞 DNA 损伤反应（Perez-Oliva et al., 2015）。

▼ 克隆与表达

Quesada 等人通过在数据库中搜索与 USP 家族成员相似的序列，然后进行 PCR 分析（2004）克隆了人类USP45。预测的蛋白质具有 N 末端锌指泛素结合（ZNF-UBP）结构域，随后是包含 cys 框、QQD 框和 USP 酶特征的 his 框的催化结构域。Northern 印迹分析检测到 5.0 kb USP45 转录物在人体组织中广泛表达，其中在卵巢、脾脏和骨骼肌中表达最高。

佩雷斯-奥利瓦等人（2015）报道称，814 个氨基酸的人 USP45 蛋白包含一个 N 末端 ZNF-UBP 结构域，后面是一个肽酶结构域。

易等人（2019）分析了人眼组织中的 USP45 mRNA 表达，观察到视神经、巩膜和视网膜中的水平较高，而脉络膜、晶状体和视网膜色素上皮（RPE）中的水平相对较低。他们发现小鼠出生后视网膜发育过程中Usp45的表达逐渐减少，这表明USP45可能在视网膜的早期发育中发挥作用。在人视网膜中，免疫染色显示USP45主要定位于视锥细胞内段，并在较小程度上定位于视杆细胞内段和RPE，在周边视网膜的内核层中观察到弱染色。在斑马鱼眼睛中，usp45主要存在于感光细胞的内节，与人类视网膜中的分布相似。

▼ 测绘

Gross（2019）根据 USP45 序列（GenBank BC150648）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 USP45 基因对应到染色体 6q16.2。

▼ 基因功能

克萨达等人（2004）表明重组人 USP45 可以从测试蛋白中去除泛素。

通过免疫共沉淀和酵母 2 杂交分析，Perez-Oliva 等人（2015）发现人USP45的N端61个氨基酸与ERCC1相互作用。USP45 在体外和体内均使 ERCC1 去泛素化，并且 ERCC1 去泛素化需要 USP45 与 ERCC1 的关联。USP45 促进暴露于 DNA 损伤剂的 U2OS 骨肉瘤细胞的存活，并诱导由 ERCC1-XPF 核酸内切酶控制的 DNA 损伤反应。USP45 不是通过稳定 ERCC1 表达来发挥作用，而是通过调节 ERCC1 向 DNA 损伤位点的募集来发挥作用。USP45 定位于 DNA 损伤剂和受控修复引起的 DNA 损伤。活细胞荧光分析表明，USP45 募集到损伤位点是快速、短暂的，且不依赖于 ERCC1-XPF。

Yi 等人在 2 例患有 Leber 先天性黑蒙（LCA19；618513）的中国儿童中进行了研究（2019）分别鉴定了 USP45 基因中影响剪接的错义突变（R312Q; 618439.0001）和无义突变（K546X; 618439.0002）的纯合性。

▼ 动物模型

易等人（2019）研究了用反义吗啉代（MO）寡核苷酸处理的斑马鱼幼虫，该寡核苷酸靶向 usp45 内含子 9 和外显子 10 之间的受体剪接位点，该位置与人 USP45（618439.0001）中的 c.935G-A 突变相似。受精后 72 小时，96.25% 的 MO 处理斑马鱼幼虫的眼睛尺寸有所减小，而对照组的这一比例仅为 16.25%，并且 87.84% 的 morphant 鱼通过注射野生型 usp45 mRNA 获救。此外，免疫染色显示，与对照组相比，受精后 5 天，MO 处理的斑马鱼幼虫中的绿色视锥细胞明显减少。作者得出结论，usp45 在光感受器发育中发挥着重要作用。易等人（2019）还观察到，与野生型小鼠相比，Usp45 敲除纯合小鼠的暗视和明视视网膜电图反应严重降低。与斑马鱼的结果类似，免疫染色显示 20 周时 Usp45 -/- 小鼠的绿色视锥细胞明显少于野生型小鼠。

▼ 等位基因变异体（2 个选定示例）：

.0001 LEBER 先天性黑蒙 19（1 名患者）
USP45，ARG312GLN

在一名患有 Leber 先天性黑蒙（LCA19; 618513）的 9 岁中国男孩（家庭 1）中，Yi 等人（2019）鉴定了 USP45 基因中 c.935G-A 转变（c.935G-A, NM_00108048.1）的纯合性，导致 arg312 到 gln（R312Q）取代，预计会影响剪接。他未受影响的父母是该变异的杂合子，而在 3,011 名患有其他遗传性眼病的内部先证者中未发现该变异。作者指出，该突变很罕见，ExAC 数据库中的总体等位基因频率为 0.00008863，并表示此前尚未报道过该位点的纯合突变。

.0002 意义不明的变体
USP45，LYS456TER

根据 Hamosh（2019）对 gnomAD 数据库的审查，该变体被归类为意义不明的变体。

在一名患有 Leber 先天性黑蒙（见 618513）的 3 个月大的中国女孩（家庭 2）中，Yi 等人（2019）鉴定了 USP45 基因外显子 14 中 c.1636A-T 颠换（c.1636A-T, NM_00108048.1）的纯合性，导致 lys546 至 ter（K546X）取代。她未受影响的父母是该变异的杂合子，而在 3,011 名患有其他遗传性眼病的内部先证者中未发现该变异。作者指出，c.1636A-T 变体很罕见，在 ExAC 数据库中总体等位基因频率为 0.0005；然而，Hamosh（2019）发现 GnomAD 数据库中 282,556 个等位基因中的 137 个等位基因和 2 个纯合子中存在 K546X 突变（2019 年 7 月 24 日）。