线粒体核糖体蛋白 S2; MRPS2

HGNC 批准的基因符号:MRPS2

细胞遗传学位置:9q34.3 基因组坐标(GRCh38):9:135,499,965-135,504,673(来自 NCBI)

▼ 说明

线粒体有自己的翻译系统,可产生 13 种氧化磷酸化必需的蛋白质。MRPS2 是由核基因组编码的线粒体核糖体 70 多种蛋白质成分之一(Kenmochi 等,2001)。

▼ 克隆与表达

Koc 等人通过对整个牛 28S 亚基进行蛋白水解消化,然后进行肽分析和 EST 数据库分析(2001) 鉴定出全长人类 MRPS2。推导的 296 个氨基酸的 MRPS2 蛋白的计算分子量为 33.3 kD。去除预测的 48 个氨基酸 N 端线粒体定位信号会产生成熟的 28.3 kD 蛋白质。科克等人(2001) 在小鼠、果蝇、线虫、酵母和大肠杆菌中鉴定出 MRPS2 直向同源物。小鼠和人类 MRPS2 具有 72.8% 的氨基酸同一性。

▼ 测绘

通过辐射混合分析和集成 BAC-STS 图分析,Kenmochi 等人(2001) 将 MRPS2 基因定位到染色体 9q34。

▼ 分子遗传学

Gardeitchik 等人在 2 名患有联合氧化磷酸化缺陷 36(COXPD36; 617950) 的无关儿童中进行了研究(2018) 鉴定了 MRPS2 基因中的复合杂合或纯合错义突变(611971.0001-611971.0003)。通过外显子组测序发现的突变与家族中的疾病分开。患者成纤维细胞显示 MRPS2 蛋白水平降低,以及某些其他 MRPS 蛋白和 mt-DNA 编码的 12S rRNA 水平降低,这些蛋白是较小的线粒体特异性核糖体亚基 28S(mt-SSU) 的一部分。对患者细胞线粒体提取物的复合体分析显示,mt-SSU 组装受损,导致功能性线粒体核糖体缺乏、线粒体翻译受到抑制以及氧化磷酸化酶(OXPHOS) 的多种缺陷。患者细胞显示完全组装的复合物 I 和 IV 的丰度下降,以及复合物 V 的异常组装。这些缺陷可以通过与野生型 MRPS2 互补来弥补。加德奇克等人(2018) 指出,与其他 COXPD 相比,这些患者的表型相对较轻,并表明这可能是由于突变对受影响蛋白的稳定性或活性的不同影响、MRPS2 在线粒体生物发生后期的假定作用以及个体组织受能量供应减少影响的不同阈值等因素综合作用的结果。

▼ 等位基因变异体(3 个选定示例):

.0001 联合氧化磷酸化缺陷 36
MRPS2,ARG110CYS

Gardeitchik 等人在一名 11 岁女孩(患者 1)中进行了研究,该女孩的父母均为奥地利血统,无血缘关系,患有合并氧化磷酸化缺陷 36(COXPD36;617950)(2018) 鉴定了 MRPS2 基因中的复合杂合错义突变:c.328C-T 转换(c.328C-T,NM_016034.3),导致 arg110 到 cys(R110C) 取代,以及 c.340G-A 转换,导致 asp114 到 asn(D114N; 611971.0002) ) 替代。通过外显子组测序发现的突变与家族中的疾病分离。这两种突变都影响高度保守的残基,并且在 gnomAD 数据库中以低频率发现了杂合状态。与对照组相比,患者成纤维细胞的 MRPS2 蛋白水平降低,并且线粒体翻译存在缺陷。

.0002 联合氧化磷酸化缺陷 36
MRPS2,ASP114ASN

讨论 MRPS2 基因中的 c.340G-A 转变(c.340G-A,NM_016034.3),导致 asp114 到 asn(D114N)取代,Gardeitchik 等人在合并氧化磷酸化缺陷 36(COXPD36;617950)的患者中发现复合杂合状态(2018),参见 611971.0002。

.0003 联合氧化磷酸化缺陷 36
MRPS2,ARG138HIS

Gardeitchik 等人对一名 11 岁男孩(患者 2)进行了研究,该男孩的父母均来自突尼斯,没有亲属关系,患有联合氧化磷酸化缺陷 36(COXPD36;617950)(2018) 鉴定了 MRPS2 基因中的纯合 c.413G-A 转换(c.413G-A, NM_016034.3),导致高度保守残基处的 arg138 到 his(R138H) 取代。通过外显子组测序发现的突变与家族中的疾病分离。该变体在 gnomAD 数据库中以较低频率被发现为杂合状态。与对照组相比,患者成纤维细胞的 MRPS2 蛋白水平降低,并且线粒体翻译存在缺陷。