WD 重复和 FYVE 域包含蛋白 3; WDFY3

  • 自噬相关 FYVE 蛋白;ALFY
  • 蓝奶酪,果蝇,同源物;BCHS

HGNC 批准的基因符号:WDFY3

细胞遗传学位置:4q21.23 基因组坐标(GRCh38):4:84,669,597-84,966,690(来自 NCBI)

▼ 说明

WDFY3 与 p62(SQSTM1; 601530) 相互作用,将错误折叠的泛素化蛋白质组织到体内,并通过自噬降解(Clausen et al., 2010)。此外,WDFY3 通过自噬依赖性去除 DVL3(601368) 聚集体来减弱经典 Wnt(参见 164820)信号传导(Kadir 等人,2016)。

▼ 克隆与表达

Nagase 等人通过筛选 cDNA 文库中编码大脑中表达的大蛋白质的序列(1999) 鉴定了部分 WDFY3 cDNA,他们将其命名为 KIAA0993。RT-PCR ELISA 分析显示,除胰腺和脾脏外,所有检测的人体组织中均存在低水平表达。

通过人脑 cDNA 文库的 5-prime RACE,Simonsen 等人(2004)获得了编码WDFY3的全长cDNA,他们将其称为ALFY。推导的 3,527 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 395 kD。ALFY 包含一个可能的 N 端 TBC 结构域和一个带有 BEACH 结构域、5 个 WD40 重复序列和 FYVE 结构域的 C 端区域。ALFY 的中心区域与自噬蛋白 ATG9 有 20% 的同一性(参见 612204)。ALFY 直向同源物存在于酵母、植物、蠕虫和果蝇中。EST 数据库分析表明 ALFY 普遍表达。蛋白质印迹分析在所有检查的人类细胞系中检测到 400-和 150-kD 内源 ALFY 蛋白。共聚焦显微镜显示内源性 ALFY 主要定位于 HeLa 细胞的核膜,并有一些点状定位于细胞质。

▼ 测绘

通过基因组序列分析,西蒙森等人(2004) 将 WDFY3 基因定位到染色体 4q21。

▼ 基因功能

Simonsen 等人在 HeLa 细胞中使用共聚焦显微镜(2004) 发现,在氨基酸饥饿或蛋白酶体抑制时,内源性 ALFY 重新定位到自噬膜附近的点状细胞质结构,但不是内体膜。电子显微镜显示,氨基酸饥饿后,ALFY 定位于丝状细胞质结构,并且在自噬体中也发现了类似的结构。人 ALFY 的 FYVE 结构域优先与 3-磷酸磷脂酰肌醇结合。

克劳森等人(2010) 报道称,当 HeLa 细胞氨基酸饥饿时,p62 将 ALFY 招募到细胞质 p​​62 小体中。这两种蛋白都是细胞质泛素阳性内含物的形成和自噬降解所必需的,并且定位于核 PML(102578) 小体。p62 同源物 Ref2 在携带 ALFY 同源物(蓝纹奶酪)突变的果蝇大脑内含物中积累,表明 ALFY 是 p62 相关泛素化蛋白自噬降解所必需的。克劳森等人(2010) 得出结论,p62 和 ALFY 相互作用,将错误折叠的泛素化蛋白质组织成可被自噬降解的蛋白体。

菲利莫年科等人(2010) 发现 HeLa 细胞中 ALFY 的缺失会抑制内含物的清除。ALFY 被招募到细胞内包涵体中,并充当 p62 阳性蛋白与自噬效应子 ATG5(604261)、ATG12(609608)、ATG16L(610767) 和 LC3(MAP1LC3A; 601242) 之间复合物的支架。ALFY 的过度表达导致以 ATG5 依赖性方式消除聚集体,并在多聚谷氨酰胺毒性的神经元和果蝇模型中提供保护。菲利莫年科等人(2010) 表明 ALFY 通过将货物桥接至构建自噬体的分子机器,在选择性巨自噬中发挥关键作用。

Kadir 等人使用人类胚胎肾和神经母细胞瘤细胞(2016) 发现 ALFY 通过自噬介导的过程调节经典 Wnt 信号传导。ALFY 与 DVL3 特异性共定位,然后通过自噬介导去除 DVL3。

▼ 分子遗传学

在患有常染色体显性遗传性原发性小头畸形 18(MCPH18; 617520) 的家庭受影响成员中,Kadir 等人(2016) 在 WDFY3 基因(R2637W; 617485.0001) 中发现了杂合错义突变。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的,与该家族中的疾病分离。体外功能表达研究表明,与对照组相比,转染该突变的细胞的 DVL3 水平有所增加。这被认为导致WNT信号的异常激活和顶端祖细胞的持续生成,而没有转变为大脑皮层中基底祖细胞层的分化和生成,从而导致皮质发育受损和小头畸形。该突变通过显性负效应而不是单倍体不足起作用。研究结果表明,WDFY3 通过去除 DVL3 聚集物而导致 WNT 信号自噬减弱,从而决定了人脑的大小。

▼ 动物模型

卡迪尔等人(2016) 发现转染突变型人类 WDFY3(R2637W; 617485.0001) 的果蝇大脑较小。与野生型相比,突变果蝇大脑体积小 40% 至 60%,密度更大,非常脆弱且畸形,并且显示出含有 WDFY3 标记聚集体的杂乱细胞簇。突变果蝇还表现出异常的粗糙眼睛表型,具有杂乱和/或融合的小节和杂乱的刚毛。

▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):

.0001 小头畸形 18,原发性,常染色体显性遗传(1 个家族)
WDFY3,ARG2637TRP

在患有常染色体显性遗传性原发性小头畸形 18(MCPH18; 617520) 的家庭受影响成员中,Kadir 等人(2016) 在 WDFY3 基因中鉴定出一个杂合的 c.7909C-T 转换(c.7909C-T,NM_014991.4),导致 PH-BEACH 结构域中高度保守的残基处的 arg2637 至 trp(R2637W) 取代。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的,与该家族中的疾病分离。在 200 个以色列阿拉伯对照中没有发现它。体外功能表达研究表明,该突变以显性失活方式干扰发育中皮层中 WNT 信号传导的变化。