含有 EGF 的纤维蛋白样细胞外基质蛋白 1； EFMP1

纤维蛋白样；FBNL
肌节蛋白 3; FBLN3
S1-5

HGNC 批准的基因符号：EFEMP1

细胞遗传学定位：2p16.1 基因组坐标（GRCh38）：2:55,865,967-55,923,782（来自 NCBI）

▼ 描述

Fibulin 蛋白家族的成员（如 EFEMP1）是细胞外基质蛋白，其特征是 EGF（131530）样结构域串联阵列和 C 端 fibulin（参见 FBLN1；135820）型模块（Kobayashi 等，2007）。

▼ 克隆和表达

Ikekawa 等人（1996）鉴定了一个与原纤维蛋白高度同源的基因。该基因的 cDNA 称为“原纤维蛋白样”（FBNL），是从成纤维细胞 cDNA 文库中分离出来的。FBNL cDNA 探针在多个组织的 mRNA 中检测到 2.2 和 3.0 kb 的 2 个转录物。FBNL基因在许多组织中表达，但在脑和淋巴细胞中不表达。池川等人（1996）报道FBNL的氨基酸序列与FBN1（134797）的氨基酸序列有36.3%相同，与FBN2（612570）的相同有35.4%，并且FBNL含有重复的EGF样结构域，这是FBN基因的主要基序。

Lecka-Czernik 等人通过消减杂交来鉴定从 Werner 综合征（277700）患者培养的衰老人二倍体成纤维细胞中上调的基因，然后进行 PCR 分析（1995）克隆了 EFEMP1，他们将其称为 S1-5。他们发现了 5-prime 末端选择性剪接的证据，并确定了选择性起始 AUG 密码子和选择性多腺苷酸化信号。全长 493 个氨基酸的 EFEMP1 具有 N 端信号序列，随后是 EGF 样结构域、接头区域和 5 个中央 EGF 样结构域。EGF 样结构域含有促进折叠成 β 折叠结构的保守半胱氨酸，以及参与结合钙的保守天冬氨酸和酪氨酸残基。EGF 样结构域 4 也有一个推定的 N-糖基化位点。其他四种潜在的亚型包含 387 至 485 个氨基酸，仅在 N 末端有所不同，包括引入替代的 N 末端信号序列、信号序列的丢失以及全部或部分 EGF 样结构域 1 的丢失。Northern 印迹分析在人成纤维细胞和几种转化细胞系中检测到 2.2 kb 的主要转录本和 3.0 kb 的次要转录本，但在正常人成肌细胞或肌管中未检测到。对成年小鼠组织的分析检测到单个 2.2 kb 转录物在肺中表达最高，在卵巢、肾和骨骼肌中表达较低，在肝脏和胃中表达较弱，在脾、心脏、脑和肠中无表达。以及 EGF 样结构域 1 的全部或部分丢失。Northern 印迹分析在人成纤维细胞和几种转化细胞系中检测到 2.2 kb 的主要转录本和 3.0 kb 的次要转录本，但在正常人成肌细胞或肌管中未检测到。对成年小鼠组织的分析检测到单个 2.2 kb 转录物在肺中表达最高，在卵巢、肾和骨骼肌中表达较低，在肝脏和胃中表达较弱，在脾、心脏、脑和肠中无表达。以及 EGF 样结构域 1 的全部或部分丢失。Northern 印迹分析在人成纤维细胞和几种转化细胞系中检测到 2.2 kb 的主要转录本和 3.0 kb 的次要转录本，但在正常人成肌细胞或肌管中未检测到。对成年小鼠组织的分析检测到单个 2.2 kb 转录物在肺中表达最高，在卵巢、肾和骨骼肌中表达较低，在肝脏和胃中表达较弱，在脾、心脏、脑和肠中无表达。

小林等人使用放射免疫测定法（2007）发现在所有检查的14个小鼠组织中都有不同的Fbln3表达，其中在肺和食道中表达最高，在心脏和大脑中表达最低。免疫组织化学分析将 Fbln3 定位于第 15 天小鼠胚胎发育中骨的软骨膜中，以及第 14 天小鼠胚胎中大气道（而非远端气道）的血管壁和基底膜中。小林等人（2007）指出小鼠 Fbln3 的主要亚型有 2 个潜在的 N-糖基化位点和 5 个潜在的 O-糖基化位点。SDS-PAGE检测到Fbln3的表观分子量为80和63 kD，这代表了不同程度的O-糖基化。旋转阴影后的电子显微镜显示，重组小鼠 Fbln3 与 Fbln4（EFEMP2；604633）和 Fbln5（604580）一样，表现为一端具有球状结构域的 20 nm 杆，

▼ 基因结构

池川等人（1996）确定 EFEMP1 基因跨越大约 18 kb 的基因组 DNA，包含 12 个外显子。

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通过原位杂交作图，Ikekawa 等人（1996）确定 FBNL 基因对应到染色体 2p16。

▼

使用 Northern 印迹分析的基因功能，Lecka-Czernik 等人（1995）发现老年的人二倍体成纤维细胞中S1-5表达较高，而年轻的成纤维细胞中S1-5表达较低。人成纤维细胞在生长刺激后减少了 S1-5 的表达。然而，编码具有5或6个EGF样结构域的蛋白质的S1-5 cDNA克隆的表达以自分泌和旁分泌方式刺激人成纤维细胞中的DNA合成。

小林等人（2007）发现小鼠Fbln3和Fbln4以及小鼠和人FBLN5被分泌到转染的HEK293细胞的培养基中。固相结合测定表明这些蛋白质与细胞外蛋白质的结合存在差异。小鼠 Fbln3 与原弹性蛋白（ELN; 130160）和 XV 胶原蛋白（参见 120325）衍生的内皮抑素微弱结合，但不与纤连蛋白（FN1; 135600）或其他检查的基底膜蛋白结合。作者指出，Fbln3 还被证明与金属蛋白酶 3 的组织抑制剂（TIMP3; 188826）相互作用。

▼ 分子遗传学

Doyne 蜂窝状视网膜营养不良（DHRD; 126600）或 malattia leventinese（MLVT）是一种常染色体显性遗传疾病，其特征是黄白色沉积物（称为玻璃膜疣）积聚在视网膜色素上皮（RPE）下方。DHRD 基因座定位于染色体 2p21-p16。DHRD 的临床意义在很大程度上在于其与年龄相关性黄斑变性（ARMD；参见 153800）的表型非常相似，后者是一种具有很强遗传成分的疾病，约占西方国家登记失明的 50%。与 MLVT 和 DHRD 一样，ARMD 的早期标志是存在玻璃疣。通过结合位置和候选基因方法，Stone 等人（1999）在所研究的所有 5 个 MLVT 家族的 EFEMP1 基因中发现了一个非保守突变（R345W; 601548.0001）。477 名对照个体或 494 名 ARMD 患者中不存在该突变。这种突变的鉴定可能有助于玻璃疣动物模型的开发，以及鉴定与人类黄斑变性有关的其他基因。

马莫斯坦等人（2002）表明野生型 EFEMP1 是一种分泌蛋白，而突变型 EFEMP1 错误折叠、分泌效率低下并保留在细胞内。在正常眼睛中，EFEMP1 不存在于玻璃疣形成部位。然而，在 malattia leventinese 眼中，EFEMP1 在 RPE 细胞内以及 RPE 和玻璃疣之间积聚，但似乎不是玻璃疣的主要成分。此外，在 ARMD 眼睛中，发现 EFEMP1 在紧邻玻璃疣的 RPE 下方积聚，但不在没有明显视网膜病变的区域积聚。马莫斯坦等人（2002）将这些数据解释为 EFEMP1 折叠和异常积累可能导致玻璃疣形成和细胞变性并在 MLVT 和 ARMD 病因学中发挥重要作用的证据。

乔根森等人（2015）表明，在腹股沟疝易感位点的全基因组关联研究中，EFEMP1 对应到一个显着信号。该研究包括 5,295 例病例和 67,510 例对照，并在由 9,701 例病例和 82,743 例对照组成的孤立队列中得到证实。作者表明，EFEMP1 在小鼠结缔组织中表达，通过网络分析，它很可能参与结缔组织维持和体内平衡。

▼ 动物模型

McLaughlin 等人（2007）以孟德尔比例获得了 Efemp1 -/- 小鼠，所有动物在出生时都表现正常。Efemp1 -/- 小鼠表现出生育能力下降、过早衰老、寿命缩短、体重下降、脊柱前凸、毛发生长减少以及全身脂肪、肌肉和器官萎缩。然而，他们并没有表现出与年龄相关的伤口愈合缺陷。根据其背景应变，一些 Efemp1 -/- 小鼠还出现大疝气，包括腹股沟疝气、骨盆脱垂和剑突突出。组织学分析显示，Efemp1 -/- 小鼠全身筋膜中的弹性纤维明显减少，但没有明显的黄斑变性。

傅等人（2007）培育了 Efemp1-R345W 敲入小鼠，并观察到 Bruch 膜和视网膜色素上皮（RPE）之间物质沉积的形成，类似于 ARMD 患者的基底沉积。这些沉积物含有 Efemp1 和 Timp3（188826），这是一种 Efemp1 相互作用蛋白。在 R345W 突变小鼠的 RPE 和 Bruch 膜中检测到补体激活的证据。傅等人（2007）得出结论，EFEMP1 中的 R345W 突变是致病性的，并表明细胞外基质的改变可能刺激补体激活，并代表黄斑变性中这两个病因之间的联系。

马莫斯坦等人（2007）培育了携带 R345W 突变的敲入小鼠，并发现 R345W 杂合子和纯合子小鼠早在 4 个月大时就出现了小的孤立的亚 RPE 沉积物。随着时间的推移，这些沉积物的尺寸和数量不断增加，最终变成连续的薄片。在老年小鼠中，在沉积物和布鲁赫膜内观察到膜碎片，并伴有一般的 RPE 和脉络膜异常，包括变性、空泡化、RPE 基底内皱的丢失或破坏、脉络膜萎缩以及局部增厚和细胞突起侵入布鲁赫膜。Fibulin-3被发现积聚在亚RPE沉积物中。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：.

0001 Malattia LEVENTINESE
DOYNE HONEYCOMB 视网膜营养不良，包括
EFEMP1、ARG345TRP
斯通等人（1999）在 5 个 Malattia leventinese 家系中发现了 EFEMP1 基因的潜在致病变异，即 C 到 T 的转变（arg345 到 trp）（126600）；2个家庭来自美国，2个家庭来自瑞士，1个家庭来自澳大利亚。然后，他们通过对 37 个家庭的所有 162 名受影响患者以及 477 名对照个体和 494 名无关的 ARMD 患者进行 SSCP 筛查，评估了这种变异对 MLVT、DHRD 和年龄相关性黄斑营养不良（ARMD；参见 153800）的潜在影响。他们发现，最初被认为患有 MLVT 或 DHRD 影响的 162 名患者中，有 161 名患者的 DNA 在第 10 号外显子中存在由 arg345 到 trp 突变导致的 SSCP 转变。ARMD 或对照个体的 DNA 中均未发现这种变化。在 161 名携带 arg345-to-trp 突变的 MLVT/DHRD 患者中，160 为杂合子；1 个个体的这种变化是纯合子，并且具有与相似年龄的杂合子相当的视网膜表型。斯通等人（1999）重新检查了与 arg345-to-trp 变化不一致的单一家族的 2 个“受影响”成员的视网膜照片，发现具有突变的个体具有特征性 MLVT 表型（和共享的瑞士单倍型），而缺乏突变的个体具有更典型的常见 ARMD 表型（并且未能与瑞士单倍型共享等位基因）。因此，这是一种异常密切的基因型/表型相关性（1999）重新检查了与 arg345-to-trp 变化不一致的单一家族的 2 个“受影响”成员的视网膜照片，发现具有突变的个体具有特征性 MLVT 表型（和共享的瑞士单倍型），而缺乏突变的个体具有更典型的常见 ARMD 表型（并且未能与瑞士单倍型共享等位基因）。因此，这是一种异常密切的基因型/表型相关性（1999）重新检查了与 arg345-to-trp 变化不一致的单一家族的 2 个“受影响”成员的视网膜照片，发现具有突变的个体具有特征性 MLVT 表型（和共享的瑞士单倍型），而缺乏突变的个体具有更典型的常见 ARMD 表型（并且未能与瑞士单倍型共享等位基因）。因此，这是一种异常密切的基因型/表型相关性。

塔特林等人（2001）在 10 个患有 Doyne 蜂窝状视网膜营养不良的家庭中的 7 个和 17 个散发性患者中的 1 个中发现了这种突变。

在一个患有黄斑变性的印度近亲家庭中，Fu 等人（2007）鉴定了 EFEMP1 基因中的 R345W 突变。母亲和父亲的突变是杂合的，而他们受影响更严重的儿子是纯合的。该家族中的疾病单倍型与之前报道的单倍型明显不同，表明该突变是孤立出现的。

赫尔曼等人（2011）指出 arg345 与 cys344 相邻，后者是形成 EFEMP1 中 EGF 结构域 6 的第二个二硫键所必需的。通过检查转染的HEK293T细胞中突变型EFEMP1蛋白的分泌，他们发现R345W突变或用不同的芳香残基取代R345会干扰EFEMP1的二硫键形成和分泌。带有 R345W 突变的 EFEMP1 在细胞内积累。