磷酸吡哆醛结合蛋白; PLBPBP

脯氨酸合成酶共转录,细菌,同源物;PROSC

HGNC 批准的基因符号:PLPBP

细胞遗传学位置:8p11.23 基因组坐标(GRCh38):8:37,762,546-37,779,768(来自 NCBI)

▼ 说明

PROSC 基因编码一种普遍表达的细胞质蛋白,具有吡哆醛 5-引发磷酸(PLP) 结合桶结构域,该结构域可能在 PLP 的细胞内稳态调节中发挥作用(Darin 等人总结,2016)。

▼ 克隆与表达

Ikekawa 等人通过对人类 8p11.2 的 1.8 Mb 片段进行测序,并结合生物信息学分析(1999) 发现了一个新基因。由于该新基因的铜绿假单胞菌同源物位于已知脯氨酸生物合成基因的上游,并且可能与已知脯氨酸生物合成基因共转录,因此作者将人类基因称为 PROSC,意为“脯氨酸合成酶共转录细菌同源物”。Northern 印迹分析检测到 2.6 kb PROSC 转录物,该转录物在所有测试的成人和胎儿组织中表达。池川等人(1999) 分离出与全长 PROSC 转录物相对应的 cDNA。推导的 275 个氨基酸的 PROSC 蛋白与小鼠 Prosc 具有 86.5% 的序列同一性,与其铜绿假单胞菌同源物具有 28% 的序列同一性。PROSC 预计是一种可溶性细胞质蛋白。

▼ 基因结构

池川等人(1999) 确定 PROSC 基因跨度为 17.2 kb,包含 8 个外显子。它从端粒到着丝粒以 5 素数到 3 素数方向定向。

▼ 测绘

池川等人(1999) 将 PROSC 基因定位在染色体 8p11.2 上的近端 STS 标记 NIB1979 和远端 STS 标记 AFMA295ZD5 之间。

▼ 分子遗传学

Darin 等人对来自 5 个不相关家庭的 7 名早发性维生素 B6 依赖性癫痫患者(EPVB6D;617290) 进行了研究(2016) 鉴定了 PROSC 基因中的纯合或复合杂合突变(参见例如 604436.0001-604436.0006)。第一个家族的突变是通过纯合性作图和全外显子组测序的结合发现的。通过对 29 名 B6 反应性癫痫儿童的 PROSC 基因进行桑格测序,发现另外 4 名患者存在突变。与对照组相比,接受 B6 治疗的患者血浆吡哆醛 5-磷酸盐水平升高,培养的患者成纤维细胞中的 PLP 水平也升高。在 PROSC 缺陷的大肠杆菌中进行的互补研究表明,一些突变无法恢复生长,表明存在功能丧失效应。达林等人(2016) 指出,PLP 是一种高反应性醛,可能与细胞内蛋白质和小分子发生非特异性相互作用,导致毒性作用。遗传发现与 PLP 细胞内稳态调节的缺陷一致。

▼ 等位基因变异体(6 个精选示例):

.0001 癫痫,早发性,维生素 B6 依赖性
PLPBP,SER78TER

Darin 等人在患有早发性维生素 B6 依赖性癫痫(EPVB6D;617290)的叙利亚近亲家庭的 3 名受影响成员中(2016) 在 PROSC 基因的外显子 3 中鉴定出纯合 c.233C-G 颠换(c.233C-G,NM_007198.3),导致 ser78 到 ter(S78X) 取代。该突变是通过纯合性作图和全外显子组测序相结合发现的,并通过桑格测序证实,并与家族中的疾病分离。在 dbSNP、1000 基因组计划或 ExAC 数据库中未发现该基因,但在生活在瑞典的 237 名瑞典人和 89 名叙利亚对照个体中的 1 名中发现了杂合状态。对患者细胞的蛋白质印迹分析显示没有检测到 PROSC,而 PROSC 缺陷的大肠杆菌中的互补研究表明 S78X 突变无法恢复生长,

.0002 癫痫,早发性,维生素 B6 依赖性
PLPBP,LEU175PRO

Darin 等人对一名 3.5 岁女孩(患者 4)进行了研究,该女孩的父母是印度近亲,患有早发性维生素 B6 依赖性癫痫(EPVB6D;617290)(2016) 在 PROSC 基因的外显子 6 中鉴定出纯合 c.524T-C 转换(c.524T-C, NM_007198.3),导致高度保守残基处的 leu175 到 pro(L175P) 取代。该变体在 ExAC 数据库中发现频率较低(121,412 个等位基因中有 1 个)。对患者细胞的蛋白质印迹分析显示没有检测到 PROSC,而在 PROSC 缺陷的大肠杆菌中进行的互补研究表明,L175P 突变无法恢复生长,表明存在功能丧失效应。

.0003 癫痫,早发,维生素 B6 依赖性
PLPBP,IVS2DS,GA,+1

Darin 等人对一名患有早发性维生素 B6 依赖性癫痫(EPVB6D; 617290) 的 5.5 岁德国女孩(患者 5)进行了研究(2016) 鉴定了 PROSC 基因中的复合杂合剪接位点突变:内含子 2(c.207+1G-A) 中的 G-to-A 转变,以及内含子 4(c.320-2A-G; 604436.0004) 中的 A-to-G 转变。桑格测序发现的这些突变与家族中的疾病是分离的。c.207+1G-A 变体在 ExAC 数据库中发现频率较低(121,408 个等位基因中有 4 个);ExAC 数据库中未找到 c.320-2A-G 变体。对患者细胞的分析表明,突变导致了几种变异转录本的异常剪接,包括 Val70IlefsTer6、Asp34_Tyr69del 和 Ala107_Thr116del。患者细胞的蛋白质印迹分析显示没有检测到 PROSC。

.0004 癫痫,早发,维生素 B6 依赖性
PLPBP,IVS4AS,AG,-2

Darin 等人讨论了 PROSC 基因内含子 4(c.320-2A-G) 内含子 4(c.320-2A-G) 中 A 到 G 的转变,该基因在早发性维生素 B6 依赖性癫痫(EPVB6D;617290) 患者中以复合杂合状态被发现(2016),参见 604436.0003。

.0005 癫痫,早发性,维生素 B6 依赖性
PLPBP,PRO87LEU

Darin 等人对一名患有早发性维生素 B6 依赖性癫痫(EPVB6D; 617290) 的 16 岁意大利男孩(患者 7)进行了研究(2016) 鉴定了 PROSC 基因中的复合杂合错义突变:外显子 4 中的 c.260C-T 转换(c.260C-T,NM_007198.3),导致在高等生物体中保守的残基处发生 pro87-to-leu(P87L) 取代,以及外显子 8 中的 c.722G-A 转换,导致 arg241-to-gln(R241Q) ; 604436.0006) 在高度保守的残基处进行取代。桑格测序发现的这些突变与家族中的疾病是分离的。这两种变体在 ExAC 数据库中均以较低频率被发现(P87L 存在于 121,410 个等位基因中的 2 个中,R241Q 存在于 121,407 个等位基因中的 5 个中)。在 PROSC 缺陷的大肠杆菌中进行的互补研究表明,R241Q 突变无法恢复生长,表明存在功能丧失效应,

.0006 癫痫,早发性,维生素 B6 依赖性
PLPBP,ARG241GLN

讨论 PROSC 基因外显子 8 中的 c.722G-A 转变(c.722G-A,NM_007198.3),导致 arg241 到 gln(R241Q) 取代,这是 Darin 等人在早发性维生素 B6 依赖性癫痫(EPVB6D;617290) 患者的复合杂合状态中发现的(2016),参见 604436.0005。