H3 组蛋白，家族 3B； H3F3B

• H3.3B

HGNC 批准的基因符号：H3-3B

细胞遗传学位置：17q25.1 基因组坐标（GRCh38）：17:75,776,434-75,779,779（来自 NCBI）

▼ 说明

组蛋白是负责真核生物染色体纤维核小体结构的基本核蛋白。已报道了五类组蛋白基因，所有这些都与染色体结构有关。有些类别仅在 S 期表达，而其他类别则与复制无关。后者被称为替代组蛋白，在静止或终末分化细胞中表达。H3.3 是一种替代组蛋白，由 2 个不同的复制孤立基因 H3.3A（H3F3A；601128） 和 H3.3B（H3F3B） 编码。H3.3A 和 H3.3B 基因编码的蛋白质是相同的（Albig 等，1995）。

有关组蛋白、组蛋白基因簇和 H3 组蛋白家族的更多背景信息，请参见 HIST1H3A（602810）。

▼ 克隆与表达

阿尔比格等人（1995） 使用组蛋白 H1 探针从人类睾丸文库中鉴定出全长 cDNA，他们将其命名为 H3.3B。H3.3B 的氨基酸序列与 H3.3A 以及其他物种（包括果蝇）中 H3.3 同源物的氨基酸序列相同。然而，H3.3A和H3.3B的核苷酸序列有很大不同，特别是在5-引物和3-引物UTR方面。Northern 印迹分析在睾丸和 HEK293 胚胎肾肿瘤细胞系的 RNA 中检测到 1.8-kb 和 1.4-kb mRNA，由于多腺苷酸化信号的替代使用而有所不同。

Witt 等人使用 RNase 保护测定法（1997）显示，1.4-和1.8-kb H3.3B转录本在人体组织和细胞系中表达存在差异，其中以1.8-kb转录本为主。他们报告说，H3.3a 在小鼠睾丸中基本表达，而 H3.3b 以阶段特异性方式表达。

Frank 等人使用 Northern blot 分析（2003） 检测了人类组织和细胞系中替代组蛋白 H3.3A 和 H3.3B 以及细胞周期依赖性组蛋白 H3/m（HIST2H3C; 142780） 的表达。所有 6 个细胞系均高水平表达 H3.3A、H3.3B 和 H3/m。相反，胎儿肝脏主要表达 H3/m，可能是由于其快速细胞生长，而成人肝脏、肾脏和心脏主要表达 H3.3A 和 H3.3B。在 1.4 和 1.8 kb 处检测到 H3.3B 转录本。

▼ 基因结构

阿尔比格等人（1995） 分离出 H3.3B 基因并发现它的长度约为 2.5 kb。它有 4 个外显子，第一个是非编码外显子，并表现出组蛋白 H3.3 基因的特征特征。

维特等人（1997） 在 H3.3B 基因的近端启动子区域内鉴定了 6 个 CCAAT 框、一个保守的功能八聚体元件、一个 CRE/TRE 元件和一个 TATA 框。

弗兰克等人（2003）指出H3.3B基因的3-prime末端含有3个转录终止信号。

▼ 测绘

阿尔比格等人（1995）通过荧光原位杂交将H3F3B基因定位到染色体17q25。

▼ 基因功能

有关 H3.3 组蛋白的功能信息，请参阅 H3F3A（601128）。

有关 H3 组蛋白家族的功能信息，请参阅 HIST1H3A（602810）。

▼ 分子遗传学

体细胞突变

贝贾蒂等人（2013） 报道了不同组蛋白 H3.3 驱动改变的精确肿瘤类型特异性。Behjati 等人在 77 例软骨母细胞瘤病例中的 73 例（95%）中（2013） 发现 K36M 改变主要由 H3F3B 编码，H3F3B 是组蛋白 H3.3 的 2 个基因之一。相比之下，Behjati 等人在 92%（53 例中的 49 例）骨巨细胞瘤中（2013） 仅在 H3F3A（601128） 中发现组蛋白 H3.3 改变，导致 G34W 或在 1 例中导致 G34L 改变。这些突变仅限于基质细胞群，在破骨细胞或其前体中未检测到。在先前报道的儿童脑肿瘤中编码 K27M 和 G34R 或 G34V 改变的 H3F3A 突变的背景下，出现了组蛋白 H3.3 驱动改变的肿瘤类型特异性图片，表明组蛋白 H3.3 残基、突变、

Bryant-Li-Bhoj 神经发育综合症 2

Bryant 等人在 13 名无关的 Bryant-Li-Bhoj 神经发育综合征 2（BRYLIB2; 619721） 患者中进行了研究（2020）鉴定了H3F3B基因中的从头杂合突变（参见例如601058.0001-601058.0004）。通过全外显子组或基因组测序发现的突变发生在整个基因中。除 1 个外，所有变体都是错义变体，并且所有变体均未出现在 gnomAD 数据库中。对来自一部分患者的淋巴母细胞或成纤维细胞的体外研究表明，翻译后修饰（PTM）组蛋白丰度的分布与对照相似。与患者相比，对照组的总体组蛋白 PTM 变异略有增加。尽管如此，与对照组相比，患者中的一些组蛋白 PTM 发生了改变。研究结果表明，突变组蛋白可以整合到核小体中，并导致染色质状态局部失调，组蛋白修饰的控制发生适度改变。这可能会影响多种组蛋白功能，包括基因表达、染色质稳定性、DNA 损伤修复和分化。对汇集的患者细胞子集的 RNA 测序显示，参与有丝分裂的基因上调，对汇集的患者成纤维细胞系的体外研究显示，与对照相比，细胞增殖增加；患者细胞的活力与对照相似。突变的计算机分子模型提出了变异影响的 3 种广泛情况：H3 的破坏。3 DNA结合；组蛋白八聚体的形成或与其他组蛋白的结合被破坏；以及破坏组蛋白与伴侣或其他相互作用蛋白的结合。不存在基因型/表型相关性。没有患者患上癌症。

Okur 等人在 6 名不相关的 BRYLIB2 患者中进行了研究（2021） 在 H3F3B 基因中高度保守的残基处鉴定了 6 个不同的从头杂合突变（参见例如 601058.0001 和 601058.0005）。这些突变是通过外显子组测序发现的，但在 gnomAD 数据库中并不存在。HEK293 细胞中一部分变体的表达表明，某些变体导致蛋白质水平降低。突变蛋白通常定位于细胞核。分子模型表明，一些（但不是全部）突变可能会改变组蛋白 H3.3 的 PTM。其他突变可能的分子病理机制尚不清楚。

▼ 动物模型

张等人（2015） 报道称，小鼠中 H3f3a 或 H3f3b 的缺失对表型或生育力没有明显的有害影响。然而，敲除这两个基因（H3.3 DKO）会导致发育迟缓和胚胎致死。H3.3 DKO 胚胎表现出细胞增殖减少和细胞死亡增加。H3.3 DKO 小鼠的胚胎干细胞存在有丝分裂缺陷。删除 p53 可以挽救生长迟缓（TP53；191170）。RNA测序分析显示p53 -/- H3.3 DKO胚胎的转录组仅发生有限的变化。缺乏p53的H3.3 DKO小鼠胚胎成纤维细胞增殖，但表现出与端粒、着丝粒和着丝粒周围区域的染色体异染色质结构缺陷以及基因组不稳定性相关的有丝分裂异常。H3 中的核型异常和 DNA 损伤。3只DKO小鼠导致p53通路激活。张等人（2015） 得出结论，H3.3 支持染色体异染色质结构，从而在哺乳动物发育过程中保持基因组完整性。

▼ 等位基因变异体（5 个精选示例）：

.0001 BRYANT-LI-BHOJ 神经发育综合征 2
H3F3B，ARG9CYS

一名 10 岁男孩（患者 34）患有 Bryant-Li-Bhoj 神经发育综合征 2（BRYLIB2；619721） Bryant 等人（2020） 在 H3F3B 基因中发现了一个从头杂合的 c.25C-T 转变（c.25C-T, NM_005324.4），导致核定位信号中的 arg9 到 cys（R9C） 取代。该突变是通过外显子组测序发现的，但在 gnomAD 数据库中并不存在。作者指出，根据标准组蛋白命名法，该突变将被描述为 ARG8CYS（R8C），其中省略了起始子蛋氨酸的编号。没有对该变体进行功能研究。该患者具有整体发育迟缓、肌张力低下和畸形特征。

Okur 等人在一名患有 BRYLIB2 的 33 岁女性（患者 6）中进行了研究（2021） 在 H3F3B 基因的保守残基上发现了从头杂合的 R9C 突变。这些作者指出，替换发生在核心组蛋白 H3.3 结构域中。没有进行功能研究，但分子模型预测它会改变蛋白质的翻译后修饰。该患者患有全身发育迟缓、身材矮小、癫痫、甲状腺功能减退、I 型糖尿病和畸形特征。

.0002 BRYANT-LI-BHOJ 神经发育综合征 2
H3F3B、ALA30PRO

Bryant 等人对一名患有 Bryant-Li-Bhoj 神经发育综合征 2（BRYLIB2; 619721） 的 5 岁女孩（患者 37）进行了研究（2020） 在 H3F3B 基因中发现了一个从头杂合的 c.88G-C 颠换（c.88G-C, NM_005324.4），导致 ala30 到 pro（A30P） 的取代。该突变是通过外显子组测序发现的，但在 gnomAD 数据库中并不存在。作者指出，根据标准组蛋白命名法，该突变将被描述为 ALA29PRO（A29P），其中省略了起始子蛋氨酸的编号。体外研究表明，与对照组相比，A30P 突变导致翻译后修饰（PTM） 显着失调。该患者患有全身发育迟缓、无法行走或说话以及早发性癫痫发作。

.0003 BRYANT-LI-BHOJ 神经发育综合征 2
H3F3B，PRO122ARG

Bryant 等人在 2 名不相关的患有 Bryant-Li-Bhoj 神经发育综合征 2（BRYLIB2；619721） 的患者（患者 43 和 44）中（2020） 在 H3F3B 基因中发现了一个从头杂合的 c.365C-G 颠换（c.365C-G, NM_005324.4），导致 pro122 到 arg（P122R） 的取代。该突变是通过外显子组测序发现的，但在 gnomAD 数据库中并不存在。作者指出，根据标准组蛋白命名法，该突变将被描述为 PRO121ARG（P121R），其中省略了起始子蛋氨酸的编号。对汇集的患者细胞进行的体外研究表明，该突变导致蛋白质翻译后修饰发生改变。这些患者年龄分别为 10 岁和 18 ，患有全身发育迟缓、早发性严重癫痫发作和痉挛。两人都无法行走或说话。

.0004 BRYANT-LI-BHOJ 神经发育综合征 2
H3F3B，GLN126ARG

Bryant 等人对一名患有 Bryant-Li-Bhoj 神经发育综合征 2（BRYLIB2; 619721） 的 4 岁女孩（45 号患者）进行了研究（2020） 在 H3F3B 基因中发现了一个从头杂合的 c.377A-G 转变（c.377A-G, NM_005324.4），导致 gln126 到 arg（Q126R） 的取代。该突变是通过外显子组测序发现的，但在 gnomAD 数据库中并不存在。作者指出，根据标准组蛋白命名法，该突变将被描述为 GLN125ARG（Q125R），其中省略了起始子蛋氨酸的编号。尚未进行变体的功能研究，但预计它会改变复合物的形成。该患者具有整体发育迟缓、肌张力低下和畸形特征。

.0005 BRYANT-LI-BHOJ 神经发育综合征 2
H3F3B，ILE52ASN

Okur 等人在一名患有 Bryant-Li-Bhoj 神经发育综合征 2（BRYLIB2; 619721） 的 5 岁男孩（患者 9）中进行了研究（2021） 在 H3F3B 基因中发现了一个从头杂合的 c.155T-A 颠换（c.155T-A, NM_005324.5），导致核心组蛋白 H3.3 结构域中的保守残基发生 ile52 至 asn（I52N） 取代。该突变是通过外显子组测序发现的，但在 gnomAD 数据库中并不存在。将突变转染到 HEK293 细胞中表明，与对照相比，它导致蛋白质水平降低。分子模型预测它不会对翻译后修饰产生影响。患者患有全身发育迟缓、肌张力低下和癫痫发作。