AE结合蛋白1; AEBP1

  • 主动脉羧肽酶样蛋白;ACLP

HGNC 批准的基因符号:AEBP1

细胞遗传学位置:7p13 基因组坐标(GRCh38):7:44,104,345-44,114,560(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

血管平滑肌细胞在胚胎发育过程中起源于不同的细胞类型,并在疾病状态下获得不同的表型。这些细胞与细胞外基质(ECM) 的相互作用对于控制这些过程非常重要。Layne 等人通过筛选人主动脉平滑肌细胞表达库中与 E2A 的 E47 产物(TCF3; 147141) 相互作用的蛋白质(1998)分离出编码ACLP的全长cDNA。推导的 1,158 个氨基酸的 ACLP 蛋白含有假定的信号肽;11 个残基的 lys/pro-rich 基序在 N 末端重复 4 次;与粘菌粘附蛋白盘状蛋白 I 具有 30% 同一性的结构域;C 端 500 个氨基酸结构域与羧肽酶 E(CPE;114855) 具有 39% 的同一性。Northern 印迹分析检测到 4.0-kb ACLP 转录本。免疫印迹分析显示 175-kD ACLP 蛋白的表达。蛋白质印迹分析和原位杂交证实 ACLP 的表达很大程度上局限于主动脉,特别是平滑肌细胞。免疫荧光显微镜显示小鼠主动脉平滑肌细胞的核周染色。

▼ 基因结构

通过基因组序列分析,Layne 等人(2001)确定小鼠Aclp基因含有21个外显子。

▼ 测绘

Gross(2018) 根据 AEBP1 序列(GenBank AF053944) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 AEBP1 基因对应到染色体 7p13。

▼ 基因功能

Layne 等人通过从第 18.5 天的小鼠胚胎中纯化主动脉平滑肌细胞,然后进行免疫印迹分析(2001) 表明 Aclp 是一种与 ECM 相关的分泌蛋白,正如从其一级结构预测的那样。15.5 天小鼠胚胎的免疫组织化学显示 Aclp 在血管平滑肌细胞、骨和软骨骨骼(头骨、椎骨和肋骨)、肺气道基底膜和真皮中广泛表达。

布莱克本等人(2018) 进行了结合测定,观察​​到 ACLP 的盘状蛋白结构域与大多数胶原蛋白结合,但优先结合胶原蛋白 I(参见 120150)、III(120180)和 V(参见 120215)。与胶原蛋白 I 的结合也被证明依赖于糖基化,与去糖基化形式的结合减少。当将全长重组 ACLP 添加到变性的 I 型胶原蛋白中时,它在生理条件下显着增强了胶原蛋白的聚合。作者认为,ACLP 通过直接结合胶原蛋白和调节胶原纤维生成参与细胞外基质的组织和重塑。

▼ 分子遗传学

Alazami 等人在来自沙特近亲家庭的 2 名患有经典型 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL2; 618000) 的同胞中(2016) 进行了全外显子组测序,并鉴定了 AEBP1 基因(602981.0001) 中剪接位点突变的纯合性,该突变与家族中的疾病完全分离。

布莱克本等人在两名患有经典型埃勒斯-当洛斯综合征的无关男性中进行了研究(2018) 分别鉴定了 AEBP1 基因突变的复合杂合性和纯合性(602981.0002-602981.0004)。

Hebebrand 等人通过对 2 名患有经典型 Ehlers-Danlos 综合征的成年同胞(D 家族)进行外显子组测序(2019) 鉴定了 AEBP1 基因中无义突变的纯合性(Y306X; 602981.0005)。

▼ 动物模型

通过同源重组,Layne 等人(2001) 生成了 Aclp -/- 小鼠。尽管杂合子表型正常,但大多数 Aclp -/- 小鼠在出生时因腹裂(腹部内脏从腹侧体壁挤出)而死亡。腹裂早在第 13.5 天就出现了。许多死亡新生儿脸色苍白,腹部器官缺失,例如肝脏和肠道。存活到成年的 Aclp -/- 小鼠具有大的、不愈合的皮肤损伤、伤口修复缺陷和成纤维细胞增殖不良。莱恩等人(2001) 得出结论,ACLP 在胚胎发育和成体组织修复中具有重要作用。

▼ 历史

莱恩等人。He等人(1998)发现ACLP的C末端与AEBP1高度同源,AEBP1最初是由He等人在小鼠中发现的(1995) 作为特异性结合 AE1 的因子并充当 aP2 基因(600434) 表达的抑制因子。Aebp1 包含与调节性羧肽酶 CPH/E、CPN(212070) 和 CPM(114860) 40% 相同的区域。他等人(1995) 发现 CP 活性对于 Aebp1 的转录抑制活性很重要,并表明 Aebp1 通过切割参与转录的因子来调节转录。大野等人(1996) 鉴定出人类 AEBP1 基因,其 cDNA 仅在成骨细胞和脂肪组织文库中发现。预测的 845 个氨基酸的人 AEBP1 蛋白与小鼠 Aebp1 具有 95% 的相同性,除了人蛋白 N 末端额外的 105 个氨基酸之外。该 N 末端延伸包含核靶向信号。对各种人体组织的 Northern 印迹分析仅在成骨细胞和脂肪组织中检测到 3 kb AEBP1 mRNA。

然而,Song 和 Fricker(1997) 报道 AEBP1 没有羧肽酶活性;相比之下,CPZ(603105)、CPE 和 CPD(603102) 被发现具有适度或丰富的活性。莱恩等人(1998) 确定 He 等人描述的 Aebp1 序列(1995)缺乏所提出的起始密码子的G残基11个碱基5-prime,并且可能是小鼠Aclp的不完整克隆。Northern 印迹分析,即使使用 Aepb1 衍生的探针,也检测到单个 4.0-kb 转录物,这与人类和小鼠 ACLP cDNA 的大小一致。此外,Layne(2001) 表示,他们从未检测到 ACLP 的核定位,也没有检测到任何可能解释数据差异的 ACLP 剪接变体,这表明 Ohno 等人报道的人类序列(1996) 也是一个截短的克隆。

▼ 等位基因变异体(5 个精选示例):

.0001 EHLERS-DANLOS 综合征,经典型,2
AEBP1,IVS13DS,GA,+1(rs369016031)

Alazami 等人在一名 14 岁的沙特女孩和她 21 岁的兄弟(家庭 1,ID 14DG1601)中患有经典型 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL2;618000)(2016) 鉴定了 AEBP1 基因内含子 13 中剪接位点突变(c.1630+1G-A, NM_001129.3) 的纯合性,该突变与家族中的疾病完全分离。RT-PCR 显示外显子 13 的最后 22 bp 被跳过,导致移码导致过早终止。布莱克本等人(2018) 指出,在 gnomAD 数据库中的 9 个人中观察到了 c.1630+1G-A 变异,次要等位基因频率为 3.313 x 10(-5)。

.0002 EHLERS-DANLOS 综合征,经典型,2
AEBP1,1-BP DEL,1470C

Blackburn 等人在一名 35 岁的德国和巴拿马血统(A 族)男性中患有经典型 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL2;618000)(2018) 鉴定了 AEBP1 基因外显子 12 中 1-bp 缺失(c.1470delC, NM_001129.4) 的复合杂合性,导致移码,预计会导致盘状蛋白结构域内出现过早终止密码子(Asn490LysfsTer6),以及外显子 15 中的 c.1743C-A 颠换,导致 cys581-to -ter(C581X; 602981.0003) 羧肽酶样结构域内的取代。他未受影响的父母和未受影响的兄弟均具有其中一种突变的杂合子。在 gnomAD 或 dbSNP 数据库中未发现 1-bp 缺失,而 C581X 变体以 1/264,694 的等位基因频率存在于 gnomAD 数据库中。对 1 bp 缺失的 PCR 产物进行测序表明,该 cDNA 片段保留了内含子 12 的全部 103 bp,并且外显子 13 的框内延续;来自 mRNA 的氨基酸序列显示,由于阅读框的移动,外显子 12 编码的最后 6 个氨基酸丢失,并且在返回到外显子 13 的框内翻译之前包含了 40 个异常氨基酸,作者将其命名为 Asn490_Met495delins(40)。

.0003 EHLERS-DANLOS 综合征,经典型,2
AEBP1,CYS581TER(rs777647845)

讨论 AEBP1 基因外显子 15 中的 c.1743C-A 颠换(c.1743C-A,NM_001129.4),导致 cys581-to-ter(C581X)取代,Blackburn 等人在患有经典型 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL2;618000)的患者中发现复合杂合状态(2018),参见 602981.0002。

.0004 EHLERS-DANLOS 综合征,经典样,2
AEBP1,7-BP DEL,NT1320

Blackburn 等人在一名 41 岁的意大利血统(B 族)男性中,患有经典型 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL2;618000)(2018) 鉴定了 AEBP1 基因外显子 11 中 7 bp 缺失(c.1320_1326delGACCCAG, NM_001129.4) 的纯合性,导致移码,预计会导致提前终止密码子(Arg440SerfsTer3)。通过蛋白质印迹分析,对患者成纤维细胞的分析显示没有 ACLP 蛋白,这表明该变异导致无义介导的衰变,并且是无效变异。

.0005 埃勒斯-丹洛斯综合症,经典型,2
AEBP1,TYR306TER

Hebebrand 等人在 2 名患有经典型 Ehlers-Danlos 综合征(EDSCLL2; 618000) 的同胞(D 家族)中(2019) 鉴定了 AEBP1 基因第 917 号核苷酸(c.917dup, NM_001129.4) 处 1 bp 重复的纯合性,导致 tyr306 至 ter 取代(Y306X)。表型正常的母亲是该变异的杂合子,但父亲无法进行检测。染色体微阵列显示该变异位于纯合性区域,表明有共同起源。对携带者母亲的 RT-PCR 分析显示正常转录本的单等位基因表达,表明无义介导的 mRNA 衰减和同胞中的无效变异。