非 POU 结构域八聚体结合蛋白; NONO
- 核RNA结合蛋白,54-KD;NRB54
- p54NRB
- p54(NRB)
此条目中代表的其他实体:
- 包含 NONO/TFE3 融合基因
HGNC 批准的基因符号:NONO
细胞遗传学位置:Xq13.1 基因组坐标(GRCh38):X:71,283,635-71,301,168(来自 NCBI)
▼ 描述
NONO 基因编码的蛋白质属于高度保守的果蝇行为/人类剪接(DBHS) 蛋白质家族。该家族包括 3 个哺乳动物成员:NONO、PSPC1(612408) 和 SFPQ(605199)。DBHS 蛋白是参与 RNA 代谢各个方面的核蛋白(Mircsof 等人的总结,2015)。
▼ 克隆与表达
Dong et al.(1993) 纯化并克隆了 HeLa 细胞 p54nrb 的 cDNA,这是一种具有 2 个 RNA 识别基序的核蛋白,与人类剪接因子 PSF(SFPQ; 605199) 和果蝇 NONA/BJ6 具有广泛的同源性。
Andersen 等人通过质谱分析从纯化的 HeLa 细胞核仁中分离出的蛋白质(2002) 鉴定出 p54(NRB)。通过SDS-PAGE,p54(NRB)的表观分子量约为55.4 kD。
福克斯等人(2002) 发现 p54NRB 与 PSP1(PSPC1; 612408) 和 PSP2(RBM14; 612409) 共定位于称为 paraspeckles 的核质结构中,该结构与包含 SC35(SFRS2; 600813) 的剪接斑点相邻但不同。
米尔索夫等人(2015) 发现 Nono 基因在小鼠大脑的多个区域表达,包括皮质和海马体。免疫染色在神经元和颗粒细胞中很强,而在星形胶质细胞中则不存在。
▼ 基因结构
Peters 等人(1997) 确定 NRB54 基因包含 12 个外显子,大小范围为 40 至 1,227 bp。起始密码子位于外显子 3,终止密码子位于外显子 12。
▼ 测绘
布朗等人的地图(1997) 检查了 8 个小鼠/人类体细胞杂交体中 33 个 X 连锁基因的表达,这些体细胞杂交体含有人类活性(3 个杂交体)或失活(5 个杂交体)X 染色体。他们发现 p54nrb 基因仅在与活跃的人类 X 的杂交中表达。使用 Nelson 等人设计的从 pter 到 qter 的兆碱基尺度(1995),他们指出该基因的大致物理位置距 pter 70 Mb。布朗等人(1997) 将其放置在与 CCG1 基因(TAF2A; 313650) 几乎完全相同的位置,CCG1 基因已被对应到 Xq13-q27,并且靠近 PHKA1(311870),它已被对应到 Xq13。因此,Xq13 是可能的位置。彼得斯等人(1997) 指出 AFX1 基因(300033) 和 NRB54 基因对应到 Xq13.1 的 YAC 重叠群。
▼ 细胞遗传学
NONO/TFE3 融合基因
在乳头状肾细胞癌组织(RCCX1;300854)中,Clark 等人(1997) 鉴定出 X 染色体倒位 inv(X)(p11.2;q12),导致 NONO 基因与 TFE3 基因融合(314310)。
▼ 基因功能
Fox 等人(2002) 发现 PSP1、PSP2 和 p54NRB 在转录阻断后从 paraspeckles 重新定位到核仁帽区域。
布朗等人(2005) 确定了 2 个 PER1(602260) 相关因子 NONO 和 WDR5(609012),它们调节 PER 活性。RNA干扰(RNAi)导致NONO表达减少,从而减弱了哺乳动物细胞的昼夜节律,而携带亚等位基因的果蝇则几乎出现心律失常。WDR5 是组蛋白甲基转移酶复合物的一个亚基,可增强 PER 介导的转录抑制,而 RNAi 对其的抑制可减少时钟基因启动子处的昼夜节律组蛋白甲基化。
Amelio 等人使用高通量筛选(2007) 发现内源性 NONO 与人胚胎肾细胞中的 CREB (123810) 共激活因子 TORC1(MECT1; 607536)、TORC2(CRTC2; 608972) 和 TORC3(608986) 相互作用。RNAi实验表明NONO对于体内CREB靶基因的cAMP依赖性激活是必需的。TORC2 和 NONO 在 cAMP 响应启动子上相互作用,NONO 充当 CREB/TORC 复合物和 RNA 聚合酶 II 之间的桥梁(参见 180660)。
Hata 等人在筛选中鉴定了与 Sox9(608160) 相互作用的因子,以促进小鼠软骨形成细胞系 ATDC5 中的软骨细胞分化和 Col2a1(120140) 表达(2008) 鉴定出 p54nrb。p54nrb 与 Sox9 发生物理相互作用,并增强 Col2a1 启动子的 Sox9 依赖性反式激活。在 ATDC5 细胞中,p54nrb 与 Sox9 共定位于核旁斑小体中,p54nrb 的敲低可抑制 Sox9 依赖性 Col2a1 表达和启动子活性。缺乏 RNA 识别基序的突变 p54nrb 蛋白的过度表达显着改变了 ATDC5 细胞中副斑点体的外观并抑制了 Col2a1 mRNA 的成熟。突变体p54nrb抑制间充质细胞和小鼠跖骨外植体的软骨细胞分化,
刘等人(2014) 鉴定了一个长非编码 RNA,lncUSMYCN(MYCNUT; 615968),它与 MYCN(164840) 在原代神经母细胞瘤和神经母细胞瘤细胞系的子集中共扩增。通过小干扰RNA敲低lncUSMYCN会降低人神经母细胞瘤细胞系中MYCN mRNA的表达,而lncUSMYCN的异位表达会上调外源性MYCN mRNA并诱导细胞增殖。与其他lncRNA不同,lncUSMYCN不直接调节MYCN启动子活性,而是直接与NONO结合,从而增加MYCN表达。神经母细胞瘤组织中的高 lncUSMYCN 或 NONO 表达孤立预测患者预后不良。lncUSMYCN 的敲低降低了神经母细胞瘤小鼠的肿瘤生长。刘等人。
查维等人(2015) 发现 p54NRB 与 SOX10(602229) 相互作用,增强 SOX10 靶基因的表达。然而,p54NRB 并不能单独激活 SOX10 靶基因转录。p54NRB 的过度表达导致 SOX10 重新分配到核体。
▼ 分子遗传学
Mircsof 等人(2015) 报道了 3 名患有 X 连锁综合征型智力发育障碍 34(MRXS34; 300967) 的无关男性中 NONO 基因(300084.0001-300084.0003) 的 3 种不同的半合子突变。一名患者从未受影响的母亲那里遗传了这种突变;另一名患者患有新生突变,并且还携带染色体 15q13 的半合子缺失,这可能导致了该表型。这些突变是通过全外显子组测序发现的;患者细胞的蛋白质印迹分析显示 NONO 蛋白丢失。患者成纤维细胞显示其他 2 个剪接基因 PSPC1(612408) 和 SFPQ(605199) 的表达增加,以及昼夜节律振荡幅度降低。
Reinstein 等人在一名 17 岁的利比亚裔阿什肯纳兹犹太男孩中进行了研究,该男孩患有发育迟缓、大头畸形、畸形和左心室致密化不全(LVNC)(2016) 进行了外显子组测序,并鉴定了 NONO 基因(300084.0004) 中从头剪接位点突变的半合性。
Scott 等人在 2 名不相关的西班牙裔男孩中进行了研究,这些男孩患有整体发育迟缓、相对大头畸形、畸形特征和心脏异常(包括 LVNC)(2017) 分别鉴定了 NONO 基因中的突变、先前鉴定的 1 bp 重复(300084.0002) 和 R365X 替换(300084.0003)。在一名类似受影响的西班牙裔男性婴儿中,作者发现了母系遗传的 Xq13.1 缺失,该缺失包含所有 NONO 非编码外显子、3 个编码外显子以及翻译起始位点上游至少 19 kb 的序列。鉴于 2 名 LVNC 患者携带与之前报道的无心脏缺陷患者相同的突变,Scott 等人(2017) 表明 NONO 功能的丧失可能会使男性容易患上先天性心脏病和 LVNC,
Carlston 等人在一名患有 MRXS34 的 2 岁男孩中进行了研究(2019) 在 NONO 基因(300084.0005) 的内含子 4 中发现了母系遗传的半合子 2-bp 缺失。该变异是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的,在大型群体数据库中不存在。该变异在孩子的外祖父母中不存在,表明它是在男孩的母亲中从头发生的。通过免疫印迹分析无法在患者成纤维细胞中检测到 NONO 蛋白,这表明改变的转录物经历了无义介导的衰变。
▼ 动物模型
Mircsof 等(2015) 发现,与对照小鼠相比,Nono 基因遭到破坏的小鼠小脑较小,空间记忆能力受损,焦虑感增加。突变小鼠大脑和神经元显示 Gabra2(137140) 水平降低,这与 gephyrin(GPHN; 603930) 突触后簇的改变有关。Gabra2 的表达挽救了 gephyrin 聚类的缺陷。研究结果表明,Nono 可以调节 Gabra2 水平,从而在调节大脑中的抑制性突触生物学方面发挥作用,从而影响行为。
▼ 等位基因变异体(5 个选定示例):.
0001 智力发育障碍,X 连锁,综合症 34
NONO,1131G-A
Mircsof 等人在一名患有 X 连锁综合征型智力发育障碍 34(MRXS34;300967) 的 17 岁男孩(MCCID1) 中进行了研究(2015) 在 NONO 基因外显子 10 的最后一个碱基中发现了一个从头半合子 c.1131G-A 转变(c.1131G-A, NM_001145408.1),导致剪接位点缺陷。该突变是通过全外显子组测序发现并通过桑格测序确认的,并根据 dbSNP(版本 130)、1000 基因组计划、外显子组变异服务器数据库以及内部数据库进行筛选。患者细胞的蛋白质印迹分析显示很少或没有 NONO 蛋白。该患者还携带染色体 15q13.3 的从头杂合缺失,这可能导致了该表型。
.0002 智力发育障碍,X 连锁,综合征 34
NONO,1-BP DUP,NT1394
在一名患有 X 连锁综合征智力发育障碍 34(MRXS34;300967) 的 15 岁男孩(MCCID2) 中,Mircsof 等人(2015) 在 NONO 基因的最后一个编码外显子中发现了一个半合子 1-bp 重复(c.1394dup, NM_001145408.1),导致移码和提前终止(Asn466LysfsTer13)。该突变是通过全外显子组测序发现并通过桑格测序确认的,并根据 dbSNP(版本 130)、1000 基因组计划和外显子组变异服务器数据库以及内部数据库进行筛选。这种突变遗传自他未受影响的母亲。患者细胞的蛋白质印迹分析显示很少或没有 NONO 蛋白。
Scott 等人发现,一名 5 岁西班牙裔男孩患有全身性发育迟缓、相对大头畸形和心脏异常(包括左心室致密化不全)(2017) 鉴定了 NONO 基因中的 c.1394dupC 突变。在他未受影响的父母或外显子组变异服务器、1000 基因组计划(第 3 阶段)或 ExAC(v.0.3) 数据库中均未发现该突变。
.0003 智力发育障碍,X 连锁,综合征 34
NONO,ARG365TER
对于一名患有 X 连锁综合征智力发育障碍 34(MRXS34;300967) 的 20 岁男性,Mircsof 等人(2015) 报道了 NONO 基因中的半合子 c.1093C-T 转变(c.1093C-T, NM_001145408.1),导致卷曲螺旋结构域中的 arg365 到 ter(R365X) 取代。该患者是破译发育障碍(DDD)研究的一部分。
Scott 等人对一名 10 岁西班牙裔男孩进行了研究,该男孩患有全身发育迟缓、相对大头畸形和心脏异常(包括左心室致密化不全)(2017) 在 NONO 基因的外显子 10 中发现了 R365X 突变。在他未受影响的父母或外显子组变异服务器、1000 基因组计划(第 3 阶段)或 ExAC(v.0.3) 数据库中均未发现该突变。对患者淋巴母细胞系的定量 RT-PCR 分析显示,与父母相比,mRNA 减少了 84%,这与无义药物引起的衰变一致,并且相同细胞系的蛋白质印迹没有检测到任何 NONO 蛋白。
.0004 智力发育障碍,X 连锁,综合征 34
NONO,IVS11DS,GT,+1
Reinstein 等人发现,一名 17 岁的利比亚裔德系犹太男孩患有发育迟缓、畸形和左心室致密化不全(MRXS34;300967)(2016) 在 NONO 基因的内含子 11 中发现了一个从头 c.1171G-T 颠换(c.1171G-T, NM_001145408.1),预计会消除剪接供体位点。
.0005 智力发育障碍,X 连锁,综合症 34
NONO,IVS4,2-BP DEL,154+5GT
Carlston 等人发现,一名 2 岁男孩患有发育迟缓、畸形特征、相对大头畸形和扩张型心肌病,伴有左心室致密化不全和 Ebstein 异常(MRXS34;300967)(2019) 在 NONO 基因的内含子 4 中发现了母系遗传的半合子 2-bp 缺失(c.154+5_154+6delGT, NM_001145408.1)。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的,在大型群体数据库中不存在。该变异在孩子的外祖父母中不存在,表明该变异是在男孩未受影响的母亲中重新发生的。剪接研究显示内含子 4 通读和替代供体的使用,导致移码和过早终止密码子(Asn52SerfsTer6)。通过患者成纤维细胞的免疫印迹分析无法检测到 NONO 蛋白。