红细胞相关因子； ERAF
- 红细胞分化相关因子；EDRF
- α-血红蛋白稳定蛋白；AHSP
HGNC 批准的基因符号：AHSP
细胞遗传学定位：16p11.2 基因组坐标（GRCh38）：16:31,527,900-31,528,803（来自 NCBI）
▼ 说明
ERAF 是一种稳定 α 珠蛋白的分子伴侣（参见 141800）（Lechauve 等人的总结，2018）。
▼ 克隆与表达
EDRF 基因表达仅限于红系谱系的转录物，并在传染性海绵状脑病（TSE） 中下调。为了鉴定非中枢神经系统组织中 TSE 的分子标记，Miele 等人（2001）比较了感染瘙痒症和未感染小鼠脾脏中的基因表达。米勒等人（2001） 使用差异显示 RT-PCR 程序来特异性鉴定因 TSE 感染而差异表达的基因。他们鉴定出 1 个代表转录本的 cDNA，该转录本清楚地显示了感染痒病的 C57BL 小鼠脾脏中表达水平的下降。该序列称为“红细胞分化相关因子”（EDRF），代表大约 0.5 kb 的转录物，具有 102 个氨基酸的预测开放解读码组（ORF）。对从感染痒病的小鼠和对照小鼠的脾脏中分离的 RNA 进行的 Northern 印迹分析证实，EDRF 转录物的水平在疾病末期显着降低。对脾脏中 EDRF 转录物水平的影响在疾病早期阶段首先显现出来，并随着疾病的进展而变得更加明显。对感染多种不同 TSE 毒株的小鼠和仓鼠的脾脏 RNA 进行 Northern 印迹分析，证实 EDRF 转录物水平大幅下降。在小鼠中，EDRF 通常仅在脾脏、骨髓和血液中表达，其中骨髓中水平最高。人体组织的 Northern 印迹分析显示 EDRF 表达仅限于血液和骨髓，在脾脏中未检测到表达。在感染 BSE 的牛和感染羊痒病的羊中也检测到 EDRF 表达减少。EDRF 表达仅限于红细胞谱系，在胚细胞形成（BFU-E）、集落形成（CFU-E） 和成熟红细胞（TER-119+） 细胞中表达水平较高。
Kihm 等人通过筛选由必需的红系转录因子 GATA1（305371） 诱导的基因（2002） 将 ERAF 蛋白鉴定为稳定游离 α-血红蛋白的蛋白，并根据这一功能将其重新命名为“α-血红蛋白稳定蛋白”或 AHSP。AHSP 是一种丰富的红细胞特异性蛋白质，可与游离 α 血红蛋白形成稳定的复合物，但不与 β 血红蛋白或血红蛋白 A（α2-β2） 形成稳定的复合物。此外，AHSP 专门保护游离 α-血红蛋白免于在溶液和活细胞中沉淀。基姆等人（2002）预测AHSP基因剂量将调节α-血红蛋白过量的病理状态，例如β-地中海贫血。
尽管β地中海贫血被认为是一种典型的单基因疾病，但遗传了β珠蛋白基因（HBB；141900）相同突变的患者之间存在相当大的临床变异，这表明可能存在多种遗传决定因素影响临床表型。有人提出，改变 AHSP 水平或功能的等位基因可能是在 β 地中海贫血患者中观察到的一些临床变异的原因（Kihm 等，2002；Luzatto 和 Notaro，2002）。为了解决这个假设，Viprakasit 等人（2004） 研究了 120 名具有轻度、中度或重度临床表型的 Hb E（141900.0071） 泰国患者。使用基因作图、直接基因组测序和扩展单倍型分析，他们发现 AHSP 的单倍型与这些患者的疾病严重程度之间没有突变或特定关联，这表明 AHSP 不是 Hb E 的疾病调节剂。 Viprakasit 等人（2004）指出AHSP基因位于16号染色体上，包含3个外显子。
▼ 生化特征
晶体结构
血红蛋白 A（HbA） 是人体的氧气输送系统，由 2 个 α 和 2 个 β 亚基组成。游离 α-Hb 不稳定，其沉淀有助于 β-地中海贫血的病理生理学。在红细胞中，AHSP 结合 α-Hb 并抑制其沉淀。冯等人（2004） 确定了与 Fe（II）-α-Hb 结合的 AHSP 的晶体结构。AHSP 通过疏水界面特异性识别 α-Hb 的 G 和 H 螺旋，该界面很大程度上再现了血红蛋白的 α-1-β-1 界面。AHSP-α-Hb 相互作用广泛但不是最理想的，这解释了为什么 β-血红蛋白可以竞争性取代 AHSP 形成 HbA。AHSP 结合的 α-Hb 中的 Fe（II）-血红素基团由远端而非近端组氨酸协调。与 AHSP 结合促进了氧-α-Hb 转化为脱氧的、氧化（Fe（III）），非反应形式，其中所有 6 个配位位置均被占据。这些观察揭示了 AHSP 稳定游离 α-Hb 的分子机制。
冯等人（2005） 报道了 α-Hb 铁与 AHSP 复合的晶体结构，分辨率为 2.4 埃。他们的发现揭示了一种惊人的双组氨酸构型，其中近端和远端组氨酸都与血红素铁原子协调。为了获得这种不寻常的构象，α-Hb 的片段经历了剧烈的结构重排，包括几个 α-螺旋的重新定位。此外，转化为双组氨酸铁构型可以强烈且特异性地抑制氧化还原化学催化和 α-Hb 造成的血红素损失。观察到的结构变化会损害血红素铁的化学反应性，这解释了 AHSP 如何稳定 α-Hb 并防止其对细胞的破坏作用。
▼ 基因功能
Lechauve 等人使用免疫荧光分析（2018） 表明 AHSP 在小鼠和人内皮细胞（EC） 中与 α-珠蛋白共表达，并调节 α-珠蛋白水平。人冠状动脉 EC 中的表达分析和纯化人蛋白的实验表明，AHSP 和内皮 NOS（eNOS 或 NOS3；163729）以相互排斥的方式与 α 珠蛋白相互作用，并增强其在细胞中的积累。然而，只有 AHSP 可以稳定氧化的 Fe（3+）-α-珠蛋白。作者证明，eNOS 通过从其黄素相关还原酶结构域直接电子转移，快速还原 AHSP 结合的 Fe（3+）-α-球蛋白。
▼ 动物模型
基姆等人（2002） 产生了 AHSP 缺陷的小鼠。Ahsp -/- 小鼠以预期的孟德尔比例出生，并表现出非常正常的生长和发育。尽管小鼠的血液血红蛋白浓度和血细胞比容正常，但它们的网织红细胞计数升高约3倍，表明红细胞半衰期缩短。Ahsp -/- 红细胞表现出异常的针状形态，这也在β地中海贫血小鼠的红细胞中观察到。此外，Ahsp -/- 红细胞含有用结晶紫染色的变性血红蛋白内含物（亨氏小体）。因此，AHSP 的缺失会导致体内血红蛋白代谢缺陷。Ahsp +/- 小鼠中的网织红细胞计数轻度升高，表明 AHSP 单倍体不足可能产生微妙的红细胞表型。
孔等人（2004） 在 Ahsp 缺失小鼠中进行生化研究，发现 Ahsp -/- 红细胞寿命短，含有血红蛋白沉淀物和活性氧，有氧化损伤的证据。红系前体细胞的数量增加，但表现出细胞凋亡增加。纯化的重组 AHSP 抑制溶液中 α-血红蛋白产生活性氧。Ahsp 的缺失使β地中海贫血小鼠的表型恶化。孔等人（2004） 提出了 AHSP 的一个重要功能，无论是在正常红细胞生成中，还是在更大程度上在 β-地中海贫血中，它都短暂地结合 α-血红蛋白，以稳定其构象，并在血红蛋白 A 组装之前使其具有生化惰性。
勒肖夫等人（2018） 发现 Ahsp -/- 小鼠由于向血管平滑肌细胞的 NO 扩散增加而降低了胸背动脉收缩力，从而导致全身血压降低。
