肌球蛋白IXA； MYO9A

HGNC 批准的基因符号：MYO9A

细胞遗传学定位：15q23 基因组坐标（GRCh38）：15:71,822,291-72,118,600（来自 NCBI）

▼ 描述

MYO9A 基因编码一种“非常规肌球蛋白”蛋白，该蛋白是与神经元生长相关的分子马达家族的一部分，尤其是 MYO9A，与细胞迁移相关（O'Connor 等人总结，2016）。

▼ 克隆与表达

戈尔曼等人（1999）分离出含有完整 MYO9A 编码序列的 cDNA。推导的 MYO9A 蛋白由 2,548 个氨基酸组成，计算分子量为 283 kD。MYO9A 预计含有肌球蛋白典型的 ATP 结合环和轻链结合区，以及 IX 类非常规肌球蛋白的特征结构域，包括 N 末端延伸、头结构域插入和 GAP 结构域。此外，与 IX 类非常规肌球蛋白人 MYO9B（602129）和大鼠 Myr5 相比，MYO9A 包含大量插入。其中两个插入符合“IQ 基序”，表明 MYO9A 可能结合钙调蛋白/EF-hand 超家族的 6 条轻链，而不是 MYO9B 和 Myr5 预计结合的 4 条轻链。戈尔曼等人（1999）在人类白细胞中鉴定出 MYO9A 的选择性剪接变体，但在人脑、视网膜或睾丸中未发现。当外显子 2 中的隐秘剪接位点充当剪接供体位点时，就会产生这种变异转录本。编码的蛋白质包含截短的 N 端延伸，并且缺乏 ATP 结合域，这表明它不能与肌节蛋白相互作用。Northern blot 分析在除肝脏之外的所有人体组织中检测到约 12.5 kb MYO9A 转录本，在睾丸和胎盘中检测到约 8.5 kb MYO9A 转录本；作者表示，这些转录本可能在 3-prime 非翻译区域有所不同。Northern 印迹分析检测到小鼠 Myo9a 在胚胎（E） 7 天、E11、E15 和 E17 整个胚胎以及 E13.5 肢芽中的表达。与小鼠 E13 的原位杂交。5个肢芽表明Myo9a可能定位于软骨前间质。在E16.5小鼠胚胎中，原位杂交显示Myo9a在整个神经系统中表达，包括神经管、感觉神经节、大脑分化的神经上皮和视网膜的神经层。在内耳、肾脏、甲状腺和牙齿中也发现了 Myo9a 转录本。成年小鼠视网膜的原位杂交检测到 Myo9a 在神经节细胞层中表达，但在双极细胞层或视杆细胞和视锥细胞的细胞体中未检测到。戈尔曼等人（1999）没有在 50 个不相关的 BBS 个体或来自 2 个 BBS4 相关家族的各 1 个受影响个体的 MYO9A 基因中检测到 BBS 引起的突变。原位杂交显示Myo9a在整个神经系统中表达，包括神经管、感觉神经节、大脑分化的神经上皮和视网膜的神经层。在内耳、肾脏、甲状腺和牙齿中也发现了 Myo9a 转录本。成年小鼠视网膜的原位杂交检测到 Myo9a 在神经节细胞层中表达，但在双极细胞层或视杆细胞和视锥细胞的细胞体中未检测到。戈尔曼等人（1999）没有在 50 个不相关的 BBS 个体或来自 2 个 BBS4 相关家族的各 1 个受影响个体的 MYO9A 基因中检测到 BBS 引起的突变。原位杂交显示Myo9a在整个神经系统中表达，包括神经管、感觉神经节、大脑分化的神经上皮和视网膜的神经层。在内耳、肾脏、甲状腺和牙齿中也发现了 Myo9a 转录本。成年小鼠视网膜的原位杂交检测到 Myo9a 在神经节细胞层中表达，但在双极细胞层或视杆细胞和视锥细胞的细胞体中未检测到。戈尔曼等人（1999）没有在 50 个不相关的 BBS 个体或来自 2 个 BBS4 相关家族的各 1 个受影响个体的 MYO9A 基因中检测到 BBS 引起的突变。在内耳、肾脏、甲状腺和牙齿中也发现了 Myo9a 转录本。成年小鼠视网膜的原位杂交检测到 Myo9a 在神经节细胞层中表达，但在双极细胞层或视杆细胞和视锥细胞的细胞体中未检测到。戈尔曼等人（1999）没有在 50 个不相关的 BBS 个体或来自 2 个 BBS4 相关家族的各 1 个受影响个体的 MYO9A 基因中检测到 BBS 引起的突变。在内耳、肾脏、甲状腺和牙齿中也发现了 Myo9a 转录本。成年小鼠视网膜的原位杂交检测到 Myo9a 在神经节细胞层中表达，但在双极细胞层或视杆细胞和视锥细胞的细胞体中未检测到。戈尔曼等人（1999）没有在 50 个不相关的 BBS 个体或来自 2 个 BBS4 相关家族的各 1 个受影响个体的 MYO9A 基因中检测到 BBS 引起的突变。

在小鼠骨骼肌中，O'Connor 等人（2016）发现 Myo9a 基因在神经肌肉接头的突触前和突触后区域表达。

▼ 基因结构

Gorman 等人（1999）确定 MYO9A 基因跨度超过 185 kb，包含 42 个外显子。

▼ 测绘

通过辐射混合测绘，Gorman 等人（1999）证实MYO9A基因位于15q22-q23标记D15S131和D15S114之间。

▼

小鼠骨骼肌中的基因功能，O'Connor 等人（2016）发现 Myo9a 基因在神经肌肉接头的突触前和突触后区域表达。在小鼠运动神经元细胞中，Myo9a 免疫染色显示点状模式，在发芽神经突的生长锥处积累。NSC-34 小鼠运动神经元细胞中 Myo9a 的敲低导致神经突分支改变，与对照组相比，分支数量增加，神经突长度增加。

Myo9a 缺失小鼠会出现脑积水，伴有侧脑室和第三脑室增大以及第三脑室腹侧部分和导水管狭窄（参见动物模型）。通过胚胎和出生后小鼠大脑的原位杂交，Abouhamed 等人（2009）在第三脑室腹侧尾部和导水管的室管膜细胞层中检测到Myo9a的表达。腹侧尾部第三脑室和导水管的心室表面的免疫荧光染色表明，Myo9a 缺失细胞的形态受到干扰，并且腹侧尾部第三脑室和导水管的室管膜细胞成熟度降低。Myo9a 的 RhoGAP 结构域特异性地灭活 Rho 蛋白。口服 ROCK 抑制剂（601702），Rho 蛋白的重要效应子，对胚胎晚期和出生后早期 Myo9a 缺失小鼠的侧脑室扩大有所减弱，并且该抑制剂恢复了室管膜细胞的成熟，但没有挽救改变的细胞形态。同样，人腺癌细胞中 Myo9a 的下调会增加 Rho 信号传导，并诱导分化、细胞形态、连接组装、连接信号传导和基因表达的改变。

奥康纳等人（2018）检查了 Myo9a 耗尽的小鼠运动神经元样细胞（NSC-34），发现许多对神经元结构和细胞内转移很重要的细胞骨架蛋白的表达发生了变化。细胞骨架组织紊乱导致囊泡转移受损。细胞内转移受损也会影响这些细胞蛋白质的正常分泌。特别是集聚蛋白（103320）的分泌急剧减少。用人工集聚蛋白化合物治疗 Myo9a 敲低斑马鱼可改善神经突延伸缺陷并改善运动性。

▼ 基因家族

非常规肌球蛋白是肌球蛋白超家族的成员，具有常规肌球蛋白的一般结构域：头部，参与 ATP 和肌节蛋白的结合；颈部，参与与钙调蛋白/EF-手家族轻链的结合；以及尾部（Mooseker 和 Cheney，1995 年综述；Bahler，1996 年）。非常规肌球蛋白可分为几类，其中成员的尾部结构域差异最大。IX 类肌球蛋白尾部区域缺少卷曲螺旋结构域，但含有 GTP 酶激活蛋白（GAP）结构域，可增加 RHOA（ARHA；165390）和 CDC42（116952）的 GTP 酶活性。尽管非常规肌球蛋白之间存在差异，但所有类别的成员都与肌节蛋白结合，并被认为充当分子马达。

▼ 分子遗传学

在一名患有先天性肌无力综合征 24（CMS24; 618198）的男孩中，Bayram 等人（2016）鉴定了 MYO9A 基因（604875.0001-604875.0002）中的复合杂合错义突变。这些突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实：一种是从未受影响的母亲遗传的，另一种是从头发生的。该患者是 52 名具有关节弯曲临床表现的患者中的一员，他们接受了基因研究。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究，但 Bayram 等人（2016）指出，Myo9a 在小鼠骨骼肌和神经系统中表达，表明关节弯曲的主要神经肌肉原因。

在来自 2 个不相关家庭的 3 名 CMS24 患者中，O'Connor 等人（2016）鉴定了 MYO9A 基因（604875.0003-604875.0005）中的纯合或复合杂合错义突变。这些突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。所有突变都发生在蛋白质的尾部，邻近功能域。尚未对这些变体进行功能研究，但敲除小鼠运动神经元和斑马鱼中的 myo9a 基因（参见动物模型）会导致神经肌肉接头异常。奥康纳等人（2016）得出的结论是，MYO9A 缺陷可能会对突触前运动轴突产生不利影响，导致 CMS。

▼ 动物模型

Abouhamed 等人（2009）培育了 Myo9a 基因敲除小鼠，并观察到它们生长迟缓，并形成了脑积水特征的圆顶形头骨。对 21 日龄基因敲除小鼠的大脑进行检查，发现脑积水，侧脑室和第三脑室大量扩张，但第四脑室从未扩张。这些改变从未在野生型小鼠中观察到，并且在基因敲除小鼠中完全渗透。在新生小鼠的大脑中观察到脑室系统的狭窄和闭合，这被认为是侧脑室和部分第三脑室中脑脊液积聚的原因。

奥康纳等人（2016）发现斑马鱼胚胎中 myo9a 直向同源物的吗啡啉敲低会导致尾巴卷曲、游泳异常、运动减少和心脏水肿。突变斑马鱼表现出异常的轴突分支和运动神经元引导，这可能会导致神经肌肉接头的形成和发育异常。

▼ 等位基因变异体（5 个选定示例）：.

0001 先天性肌无力综合征、24
MYO9A、GLY2282GLU
Bayram 等人在一名患有先天性肌无力综合征 24（CMS24; 618198）的患者（BAB6499）中，其父母无关（家庭 HOU2431）（2016）鉴定了影响 MYO9A 基因中高度保守残基的复合杂合错义突变：c.6845G-A 转换，导致 gly2282-to-glu（G2282E）取代，以及 c.608A-G 转换，导致 tyr203-to-cys（Y203C; 604875.0002）取代。Y203C 变异是从未受影响的母亲遗传的，而另一个变异是从头发生的。ExAC 数据库中未发现 G2282E 变体，而 ExAC 的 121,318 个等位基因中的 27 个以杂合状态发现 Y203C 变体。这些突变是通过对 52 名关节弯曲症患者进行全外显子组测序发现的。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究，但拜拉姆等人（2016）指出 Myo9a 在小鼠骨骼肌和神经系统中表达，表明关节弯曲的主要原因。

.0002 先天性肌无力综合征，24
MYO9A，TYR203CYS
用于讨论 MYO9A 基因中的 c.608A-G 转变，导致 tyr203 到 cys（Y203C）取代，Bay 在先天性肌无力综合征 24（CMS24; 618198）患者的复合杂合状态中发现了这种取代拉姆等人（2016）参见 604875.0001。

.0003 先天性肌无力综合症，24
MYO9A，ARG1517HIS（rs149046541）
O'Connor 等人在一名患有先天性肌无力综合征 24（CMS24; 618198）的德国女孩中，其父母无关（2016）鉴定了 MYO9A 基因中的复合杂合错义突变：外显子 25 中的 arg1517-to-his（R1517H）替换和外显子 40 中的 arg2283-to-his（R2283H; 604875.0002）替换。这些突变通过全外显子组测序发现并通过桑格测序证实，与该家族中的疾病分离。这两种变体在 ExAC 数据库中均以较低频率被发现（R1517H 为 0.09%，R2283H 为 0.2%）。这两种突变都发生在与功能域相邻的蛋白质尾部高度保守的区域，但尚未对变体进行功能研究。该患者在另一个基因中携带复合纯合突变，但该突变不被认为是该疾病的主要原因。

.0004 先天性肌无力综合征，24
MYO9A，ARG2283HIS（rs142345927）
用于讨论 O' 先天性肌无力综合征 24（CMS24；618198）患者中以复合杂合状态发现的 MYO9A 基因中的 arg2283-to-his（R2283H）突变康纳等人（2016），参见 604875.0003。

.0005 先天性肌无力综合征，24
MYO9A，ASP1698GLY（rs150726107）
O'Connor 等人的 2 名同胞，由近亲库尔德父母所生，患有先天性肌无力综合征 24（CMS24; 618198）（2016）在 MYO9A 基因中发现了一个纯合突变，导致蛋白激酶结构域附近的蛋白质尾部高度保守的残基处被 asp1698 替换为 gly（D1698G）。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。它在 ExAC 数据库中的发现频率较低（0.06%）。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。这些患者还携带其他几个基因的纯合突变，这些基因不被认为是导致这种疾病的主要原因。