前动力素受体 2; PROKR2

PKR2
G 蛋白偶联受体 73 样 1；GPR73L1

HGNC 批准的基因符号：PROKR2

细胞遗传学定位：20p12.3 基因组坐标（GRCh38）：20:5,299,218-5,316,954（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

林等人（2002）通过 PCR 混合睾丸和胎儿脑 cDNA 文库克隆了人 GPR73L1（PROKR2）。他们还克隆了 GPR73（PROKR1；607122），其与 GPR73L1 具有 85% 的整体序列同一性。蛋白质之间最大的差异在于 N 末端，两者与小鼠 Gpr73 具有约 80% 的序列同一性。RT-PCR检测脑、睾丸、小肠、卵巢、甲状腺、垂体和唾液腺中GPR73L1的表达。小肠中的表达仅限于回盲肠。

▼ 基因功能

林等人（2002）将 GPR73 和 GPR73L1 转染到中国仓鼠卵巢细胞中，发现这两种蛋白都是前动力蛋白的受体（参见 PROK1, 606233）。当暴露于纳摩尔浓度的重组 PROK1 和 PROK2（607002）时，两种蛋白都会动员钙，并且钙反应对百日咳毒素不敏感，表明这些蛋白仅与 Gq（600998）而不是与 Gi/o 偶联（参见 GNAO1, 139311）。在瞬时转染的 COS-7 细胞中，PROK1 使总肌醇磷酸浓度呈剂量依赖性增加，但 GPR 对腺苷酸环化酶没有影响（参见 ADCY3, 600291）。PROK1 在转染 GPR73 的细胞中诱导 p44/p42 MAPK 持续磷酸化（参见 MAPK3, 601795），但在转染 GPR73L1 的细胞中则不然。

▼ 测绘

林等人（2002）将 PROKR2 基因在计算机上对应到染色体 20p13。

▼ 分子遗传学

卡尔曼综合征（参见 HH3；244200）结合了与嗅球形态发生缺陷相关的嗅觉丧失和由于促性腺激素释放激素缺乏引起的性腺功能减退症。Dode 等人在 192 名 Kallmann 综合征患者队列中使用了候选基因策略（2006）在 PROKR2 基因及其配体之一 PROK2 中鉴定出 10 和 4 个不同的点突变。在杂合、纯合或复合杂合状态下检测到PROKR2中的突变（例如，607123.0001-607123.0005和607123.0008）。此外，其中一名 PROKR2 突变杂合患者（607123.0001）也是 KAL1 基因突变杂合（300836.0012），表明可能是双基因遗传。Dode 等人的研究结果（2006）证明，通过 PROKR2 的前动力蛋白信号传导不足会导致人类嗅觉系统和生殖轴发育异常。多德等人（2006）指出，在临床上未受影响的个体中检测到了 PROK2 和 PROKR2 基因中发现的一些突变，这表明额外的遗传或非遗传因素参与了疾病的产生。

Cole 等人在 324 名 IHH 患者的队列中，其中 170 名嗅觉缺失患者，154 名嗅觉正常患者（2008）分析了PROKR2和PROK2基因并分别鉴定了10个和5个不同的点突变。PROKR2 中的所有 10 个突变都是杂合的（参见例如 607123.0001 和 607123.0006-607123.0009）；其中 1 名先证者（参见 607123.0007）也携带 PROK2 杂合突变（607002.0005）。在 11 名 PROKR2 突变先证者中，7 名患有卡尔曼综合征，4 名患有正常渗透性 IHH；对其他 5 个 HH 相关基因的筛查未发现其他突变。所有突变等位基因似乎都会减少细胞内钙的动员；有些还表现出 MAPK 信号传导减少和受体表达减少。科尔等人（2008）得出结论，PROKR2 的功能丧失突变可导致卡尔曼综合征和正常渗透性 IHH。

通过定点诱变，Monnier 等人（2009）将在卡尔曼综合征患者中发现的人类 PROKR2 错义突变引入小鼠 Prokr2 基因，并通过测量受体配体激活时的细胞内钙释放来测试其对转染 HEK293 细胞中信号活性的影响。除一种（M323I；607123.0005）外，所有突变受体的信号传导活性均降低。突变 L173R（607123.0001）、W178S（607123.0008）和 P290S 损害了受体的细胞表面靶向。Q210R 突变（607123.0002）废除了配体结合。五个突变（R85C、R85H（607123.0003）、R164Q、R268C、V331M）可能会损害受体的 G 蛋白偶联。当野生型和突变型受体在 HEK293 细胞中共表达时，细胞内保留的突变受体均不影响野生型受体的细胞表面靶向，并且在质膜上正确定位的突变受体均不影响野生型受体信号传导活性。莫尼尔等人（2009）得出的结论是，他们的结果反对体内突变的显性负效应。

Hanchate 等人在 2 例嗅觉缺失性低促性腺素性性腺功能减退症患者（HH16；614897）中发现了 SEMA3A 基因（603961）中 2 个不同错义突变的杂合子（2012）还鉴定了 PROKR2 中错义突变的杂合性。作者得出的结论是，他们的发现进一步证实了这种发育障碍的寡基因遗传模式。

▼ 动物模型

松本等人（2006）发现小鼠 Pkr2 基因缺失会导致嗅球和生殖系统发育不全，包括睾丸、卵巢、子宫、阴道和乳腺。在 Pkr2 -/- 小鼠中，睾酮和卵泡刺激素（见 FSHB；136530）的血浆水平降低，下丘脑中促性腺激素释放激素（见 GNRH1；152760）和垂体中黄体生成素（见 LHB；152780）和卵泡刺激素的 mRNA 水平也显着降低。免疫组织化学分析显示 Pkr2 -/- 小鼠下丘脑中不存在 GNRH 神经元。松本等人（2006）指出该表型与卡尔曼综合征的临床特征相似。

普罗瑟等人（2007）发现 Prokr2 -/- 小鼠表现出部分渗透性产后致死性，并且存活的小鼠体重明显低于野生型。与 Prokr +/- 小鼠和野生型小鼠相比，Prokr2 -/- 小鼠无法繁殖，并且它们运动能力低下，并且在夜间运动活动的时间和开始方面失去精确性。在光/暗循环和持续黑暗下，Prokr -/- 小鼠表现出明显的活动时间重新分布，从昼夜节律的早期到深夜，并且它们表现出核心体温节律的调节紊乱。视交叉上核（SCN）切片的体外研究显示生物发光实时成像显示正常的昼夜节律振荡。普罗瑟等人。

▼ 等位基因变异体（9 个精选示例）：

.0001 促性腺功能减退症 3 伴嗅觉缺失
PROKR2、LEU173ARG

多德等人（2006）在 Kallmann 综合征患者中发现了 PROKR2 基因外显子 2 中的 518T-G 颠换，导致 leu173 到 arg（L173R）的取代（HH3; 244200）。该突变在一个家系和3个散发病例中发现为杂合状态，在一个散发病例中为纯合状态，在另一个家庭中为带有Q210R突变（607123.0002）的复合杂合状态。在卡尔曼综合征的散发病例中，Dode 等人（2006）发现了 L173R 的杂合性以及 KAL1 基因（300836.0012）突变的杂合性，表明双基因遗传。在 500 个种族匹配（白种人）对照等位基因中未发现 PROKR2 基因中的 L173R 和 Q210R 突变。

Cole 等人在 2 名患有卡尔曼综合征的无关男性患者中（2008）鉴定了 PROKR2 基因中 L173R 突变的杂合性。在 346 个对照等位基因中未发现该突变。涉及基因转录和钙流测定的功能分析表明，在两种测定中，与野生型相比，L173R 突变体的活性严重受损。两名患者都完全没有青春期，黄体生成素水平无法检测到（LH；152780），嗅觉测试中他们的嗅觉低于第五百分位；其中 1 名患者进行的 MRI 检查显示嗅球缺失。其他特征包括 1 名患者出现扁平足、漏斗胸和联运动，另一名患者出现隐睾。

莫尼尔等人（2009）对 HEK293 细胞中的 L173R 突变进行了功能分析，结果表明与野生型相比，信号传导减弱，受体的细胞表面靶向受损。

.0002 促性腺功能减退症 3 伴嗅觉丧失
PROKR2、GLN210ARG

Dode 等人讨论了在复合杂合状态下在 Kallmann 综合征（HH3; 244200）患者中发现的 PROKR2 基因中的 gln210-to-arg（Q210R）突变（2006），参见 607123.0001。

莫尼尔等人（2009）对 HEK293 细胞中的 Q210R 突变进行了功能分析，并证明该突变废除了配体结合。

.0003 促性腺功能减退症 3 伴嗅觉丧失
PROKR2、ARG85HIS

在患有卡尔曼综合征（HH3; 244200）的家庭受影响成员中，Dode 等人（2006）鉴定了 PROKR2 基因外显子 1 中 254G-A 转变的杂合性，导致 arg85 到 his（R85H）取代。他们在散发的卡尔曼综合征病例中发现了相同的纯合状态突变。

莫尼尔等人（2009）对 HEK293 细胞中的 R85H 突变进行了功能分析，观察到与野生型相比信号活性降低。

.0004 促性腺功能减退症 3 伴嗅觉丧失
PROKR2，1-BP DEL，58C

在患有卡尔曼综合征（HH3; 244200）的家庭受影响成员中，Dode 等人（2006）鉴定出 PROKR2 基因外显子 1 中 1 bp 缺失（58delC）的杂合性，导致移码导致提前终止密码子（20fsTer43）。在另一个患有卡尔曼综合征的家庭中，他们在复合杂合状态下发现了相同的突变，其中 969G-A 转变导致 M323I 取代（607123.0005）。

.0005 促性腺功能减退症 3 伴嗅觉丧失
PROKR2、MET323ILE

Dode 等人讨论了 PROKR2 基因中的 met323-to-ile（M323I）突变，该突变在患有低促性腺激素性性腺功能减退症 3 型伴嗅觉丧失（HH3; 244200）的患者中以复合杂合状态发现（2006），参见 607123.0004。

.0006 低性腺激素性功能减退症 3，无嗅觉丧失
PROKR2、ARG85CYS

在一名患有正常渗透压低促性腺激素性性腺功能减退症（HH3；244200）的女性患者中，Cole 等人（2008）鉴定了 PROKR2 基因中 c.253C-T 转变的杂合性，导致第一个细胞内环内的 arg85 到 cys（R85C）取代。功能分析表明，与野生型相比，R85C 突变体的细胞内钙动员显着降低。346个对照等位基因中未发现突变；多德等人（2006）指出他们在 500 个白种人对照等位基因中的 1 个中检测到了 R85C。该患者经历了部分青春期，患有原发性闭经，但她的乳房发育处于 Tanner IV 期，并且在闭经时在低正常雌二醇水平的情况下表现出 GnRH（152760）诱导的黄体生成素（LH；参见 152780）分泌。嗅觉测试显示她的嗅觉正常，MRI 显示嗅球正常。她的父母都推迟了青春期；没有报告他们的突变状态。

.0007 促性腺功能减退症 3 伴嗅觉丧失
PROKR2、VAL115MET

Cole 等人在一名患有卡尔曼综合征（HH3; 244200）的女性患者中（2008）鉴定了 PROKR2 基因中的杂合 c.343G-A 转换，导致第一个细胞外环内出现 val115-to-met（V115M）取代；此外，还检测到 PROK2 基因（A24P；607002.0005）的杂合突变。涉及基因转录和钙流测定的功能分析表明，在两种测定中，与野生型相比，V115M 突变体的活性严重受损。患者未经历青春期，且未检测到黄体生成素（LH；参见 152780）。MRI 上没有嗅球。其他特征包括斜视、听力损失、第四掌骨短、扁平足、学习障碍和睡眠障碍。

.0008 促性腺功能减退症 3 伴或不伴嗅觉丧失
PROKR2、TRP178SER

在一名散发性卡尔曼综合征（HH3; 244200）患者中，Dode 等人（2006）鉴定了 PROKR2 基因外显子 2 中 c.533G-C 颠换的杂合性，导致 T4 结构域中的 trp178-to-ser（W178S）取代。在 500 个种族匹配（白种人）等位基因中未发现该突变。

在患有正常渗透性低促性腺激素性性腺功能减退症的男性患者中，Cole 等人（2008）鉴定了 PROKR2 基因中 W178S 突变的杂合性。在 346 个对照等位基因中未发现该突变。涉及基因转录和钙流测定的功能分析表明，与野生型相比，两种测定中 W178S 突变体的活性严重受损。该患者尚未进入青春期，嗅觉测试显示嗅觉正常。他表现出黄体生成激素（LH；参见 152780）的脉动模式，并且在性腺睾酮水平低下的情况下，LH 和卵泡刺激素（FSH；参见 136435）水平升高。科尔等人（2008）指出，LH 分泌模式是促性腺激素过多的，尽管不属于原发性性腺功能衰竭的男性范围，

莫尼尔等人（2009）对 HEK293 细胞中的 W178S 突变进行了功能分析，并观察到与野生型相比，W178S 突变体对受体的细胞表面靶向受损。

.0009 低性腺激素性功能减退症 3，无嗅觉丧失
PROKR2、ARG248GLN

Cole 等人在一名患有正常渗透性低促性腺激素性性腺功能减退症（HH3; 244200）的男性患者中，他在以后的生活中经历了性腺功能减退症的逆转（2008）鉴定了 PROKR2 基因中 c.743G-A 转变的杂合性，导致最后一个细胞内环内的 arg248 到 gln（R248Q）取代。该突变以杂合性形式存在于患者未受影响的父亲中，但在 346 个对照等位基因中未发现。功能分析表明，与野生型相比，R248Q 突变体的钙动员测定活性降低。患者处于部分青春期，诊断时有明显的睾丸生长（睾丸体积，6-7 毫升）。28 岁时，停止睾酮治疗后，他实现了生育能力，并随后维持正常的血清睾酮水平。