肌肉、骨骼、受体酪氨酸激酶; MUSK

受体酪氨酸激酶 NSK2，小鼠，同源物；日本精工2

HGNC 批准基因符号：MUSK

细胞遗传学位置：9q31.3 基因组坐标（GRCh38）：9:110,668,791-110,806,558（来自 NCBI）

▼ 描述

细胞间通讯通常由一个细胞表面的受体介导，这些受体识别其他细胞释放的特定蛋白质配体并被其激活。一类细胞表面受体的成员，受体酪氨酸激酶（RTK），其特征在于具有含有内在酪氨酸激酶活性的细胞质结构域。该激酶活性通过同源配体与受体细胞外部分的结合来调节。RTK 已知以细胞类型特异性方式表达，对于这些细胞类型的生长和分化发挥着至关重要的作用。MUSK 基因是神经肌肉接头形成所需的肌肉特异性激酶（DeChiara 等人总结，1996）。

▼ 克隆与表达

甘居等人（1995）报道了小鼠 Nsk2 的克隆和发育表达模式，Nsk2 是一种结构独特的新型哺乳动物受体酪氨酸激酶，其特征是假定的细胞外区域带有 4 个免疫球蛋白样结构域。在成年小鼠中，发现该基因优先在骨骼肌中表达。小鼠 Nsk2 转录物的稳态水平在体外定向骨骼肌成肌细胞系的终末分化中明显增加，并且在骨骼肌管培养物中观察到 Nsk2 的多种亚型。小鼠胚胎的 RNA 原位杂交研究证实骨骼肌发生是正常胚胎发生过程中 Nsk2 表达的主要位点，并确定了 Nsk2 在神经发生和器官形成过程中间充质-上皮相互作用中发挥作用的其他可能位点。

巴伦苏埃拉等人（1995）描述了在骨骼肌中特异性表达的小鼠受体酪氨酸激酶的大鼠和人类同源物，并建议将肌肉特异性激酶命名为 MuSK。大鼠 MuSK 基因最初由 Valenzuela 等人克隆（1995）使用来自 RTK 基因中保守的 2 个区域的简并 PCR 引物。对所得片段进行筛选以去除已知的 RTK，并鉴定出一种新的候选 RTK 并将其命名为 MuSK。然后从大鼠去神经肌肉文库和人成肌细胞文库中分离出全长 cDNA。推导的 879 个氨基酸的人蛋白具有一个 N 端信号肽，随后是 3 个免疫球蛋白（Ig）样结构域、一个 C6 框、一个额外的 Ig 样结构域、一个跨膜结构域和一个 C 端激酶结构域。大鼠和人类蛋白具有 94% 的同一性，并表现出传统 RTK 的所有特征，包括大的胞外域、单个跨膜区域以及与其他 RTK 高度同源的细胞质结构域。巴伦苏埃拉等人（1995）注意到在分离的人类 cDNA 中存在 2 个剪接变体。他们表明 MuSK 在神经肌肉接头的骨骼肌谱系细胞中特异性表达。

▼ 基因结构

Chevessier 等人（2004）指出 MUSK 基因包含 14 个外显子。

拉卡泽特等人（2003）鉴定了小鼠和人 MUSK 上游区域和内含子 1 中的几个 E 框、一个 N 框和几个保守的转录因子结合位点。

▼ 测绘

Valenzuela 等人的地图（1995）通过种间回交分析将 MuSK 基因定位到小鼠 4 号染色体，并通过荧光原位杂交定位到人类染色体 9q31.3-q32。作者指出，福山肌营养不良症（253800）对应到 9 号染色体的同一区域。

▼ 基因功能

罗等人（2002）发现 Musk 与小鼠肌肉细胞系和转染小鼠构建体的 HEK293 细胞中的 disheveled（Dvl1; 601365）相互作用。他们进一步证明，Musk-Dvl1 相互作用调节 agrin（103320）刺激的乙酰胆碱受体（AChR；参见 100690）聚集，并且不与 Musk 相互作用的 Dvl 突变形式抑制 agrin 诱导受体聚集的能力。

Agrin 通过 MuSK 发出信号，将乙酰胆碱受体聚集在神经肌肉接头的突触后膜上。Finn 等人在小鼠肌肉和培养的肌管细胞中（2003）表明酪氨酸激酶 Abl1（189980）和 Abl2（164690）集中在突触后神经肌肉接头处，是集聚蛋白和 MuSK 信号传导下游的突触后 AChR 聚集的介质。作者认为 Abl 激酶影响对突触组装和重塑很重要的细胞骨架调节分子。

神经肌肉突触的形成需要 MuSK 来协调突触后分化，包括神经递质乙酰胆碱受体的聚集。神经支配后，神经集聚蛋白激活 MuSK 建立突触后装置，尽管在没有神经传递的情况下，实验上也可以发生不依赖集聚蛋白的神经肌肉突触形成。冈田等人（2006）确定 DOK7（610285）（一种 MuSK 相互作用的细胞质蛋白）对于培养的肌管中 MuSK 的激活至关重要；特别是，缺乏 Dok7 的小鼠既不形成 AChR 簇，也不形成神经肌肉突触。因此，冈田等人（2006）得出结论，DOK7 通过与 MuSK 相互作用对于神经肌肉突触发生至关重要。

Lacazette 等人使用小鼠 Musk 启动子-报告基因构建体以及来自具有受神经支配的大鼠比目鱼肌、小鼠肌源性 C2C12 细胞和转染 HEK293 细胞的几种脊椎动物的构建体（2003）表明，agrin 通过 2 条途径激活 Musk 表达，这些途径汇聚在 Musk 启动子中的 Gabp（参见 600609）结合 N 框上。发育肌肉和培养心肌细胞所使用的途径使用神经调节蛋白来调节突触处的马斯克表达。成体纤维使用的另一个途径涉及 Rac（RAC1; 602048）和 Jnk（MAPK8; 601158）的激活。

▼ 分子遗传学

先天性肌无力综合征 9 与乙酰胆碱受体缺乏相关

Chevessier 等人对一名患有与 AChR 缺乏相关的先天性肌无力综合征 9（CMS9; 616325）的 27 岁法国女性进行了研究（2004）鉴定了 MUSK 基因中的复合杂合突变（601296.0001 和 601296.0002）。

米哈伊洛娃等人（2009）在 5 名患有先天性肌无力综合征的苏丹近亲兄弟姐妹中发现了 MUSK 基因的纯合突变（P344R; 601296.0003）。

马塞利等人（2010）描述了由 MUSK 激酶结构域中错义突变 M605I（601296.0004）和 A727V（601296.0005）的复合杂合性引起的严重先天性肌无力综合征表型。

胎儿运动失能畸形序列1

Tan-Sindhunata 等人在来自荷兰基因分离株的 11 名受影响胎儿中发现了胎儿运动失能畸形序列（FADS1; 208150）（2015）鉴定了 MUSK 基因中的纯合错义突变（I575T; 601296.0006）。该变体在该人群的对照中的携带频率为 8%，与创始人效应一致。

Wilbe 等人在瑞典父母出生的 5 名受影响胎儿中携带 FADS1（2015）鉴定了 MUSK 基因中的纯合截短突变（601296.0007）。严重的表型与 MuSK 基因纯合敲低的小鼠中观察到的相似（DeChiara 等人，1996）（参见动物模型）。

▼ 动物模型

DeChiara 等人（1996）培育出对 MuSK 编码基因进行靶向破坏的小鼠。这些小鼠中没有形成神经肌肉突触，表明诱导突触形成失败。结合其他发现，DeChiara 等人（1996）将此解释为 MuSK 对 agrin（103320）的关键信号作出反应，并且反过来激活负责突触形成各个方面的信号级联，包括突触后膜的组织、突触特异性转录和突触前分化。

林等人（2001）分析了缺乏 agrin、MuSK、rapsyn（601592）和/或运动神经的突变小鼠肌肉突触后分化的早期阶段。林等人（2001）发现MuSK突变体的缺陷是由于突触后分化起始的缺失，而集聚蛋白突变体的损伤是由于突触后装置的集聚蛋白依赖性维持的丧失引起的。在这些和以前的研究的基础上，Lin 等人（2001）提出在神经肌肉接头处突触后装置的形成过程中存在 3 个早期重叠步骤。首先，肌肉固有的、不依赖于神经/集聚蛋白且依赖于 MuSK 的机制启动了终板带中突触后特化的形成。第二，神经源性聚集蛋白通过 MuSK 发挥作用，促进神经末梢与这些神经孤立的乙酰胆碱受体簇的并置和/或诱导新的突触后位点。大多数（如果不是全部）突触位点的生长和维持也需要集聚蛋白。第三，运动轴突或伴随它们的雪旺细胞提供不依赖集聚蛋白的信号，该信号破坏或分散尚未被集聚蛋白稳定的突触后装置。

切维西尔等人（2008）发现，MUSK 基因中携带纯合 V789M 突变（与人类 V790M 突变同源；601296.0001）的小鼠没有表现出明显的表型异常。相比之下，V789M突变（V789M/-）半合子的小鼠出现进行性严重肌肉无力，表现出骨盆和肩胛区域萎缩，并出现驼背。半合子小鼠的膈肌表现出疲劳性肌肉无力和神经肌肉传递受损。肌肉活检显示终板结构发生显着变化，AChR 分布和神经支配模式减少。研究结果表明，V789M突变是一种亚等位性突变，导致MuSK功能不足。

▼ 历史

Ganju 等人（1995）通过分析重组近交（RI）品系，将 Nsk2 基因定位到小鼠 13 号染色体。

▼ 等位基因变异体（7 个选定示例）：.

0001 先天性肌无力综合征，9，与乙酰胆碱受体缺乏症相关
麝香，VAL790MET
Chevessier 等人对一名患有与 AChR 缺乏相关的先天性肌无力综合征 9（CMS9; 616325）的 27 岁法国女性进行了研究（2004）鉴定了 MUSK 基因外显子 14 中 2368G-A 转换的复合杂合性，导致 val790-to-met（V790M）取代，并在外显子 3 中插入 1-bp（220insC; 601296.0002），从而产生密码子 92 处发生移码和过早终止。肌肉活检显示神经肌肉接头的突触前和突触后结构显着异常，CHRNE（100725）和 MUSK 表达严重下降。对她患有类似疾病的兄弟（1.5 岁时去世）的活检切片进行的基因分析显示，他的这两种突变也是复合杂合子。表达实验表明移码突变导致 MUSK 表达缺失。错义突变不会影响 MUSK 催化激酶活性，但会降低 MUSK 的表达和稳定性，导致集聚蛋白依赖性 AChR 聚集减少，这是神经肌肉接头形成的关键步骤。在电穿孔小鼠肌肉中，V790M 突变体的过度表达在一周内诱导突触 AChR 严重减少和异常轴突生长。

.0002 先天性肌无力综合征，9，与乙酰胆碱受体缺陷相关
MUSK，1-BP INS，220C
用于讨论先天性肌无力综合征患者复合杂合状态下发现的 MUSCK 基因中的 c.220delC 突变 - 9（CMS9; 616325）与 AChR 缺乏有关，Chevessier 等人（2004），参见 601296.0001。

.0003 肌无力综合症，先天性，9，与乙酰胆碱受体缺乏症相关
麝香，PRO344ARG
Mihaylova 等人在 5 名同胞中，由近亲苏丹父母所生，患有与 AChR 缺乏相关的先天性肌无力综合征 9（CMS9; 616325）（2009）鉴定了 MUSK 基因外显子 8 中的纯合 c.1031C-G 颠换，导致胞外域中卷曲状富含半胱氨酸的域中 pro344 到 arg（P344R）的取代。在 100 个对照中未发现该突变。在1岁至3岁之间，所有患者均出现上睑下垂且长距离行走时容易疲劳。截至报告发布时，患者年龄从 9 岁到 20 岁不等。特征包括眼肌麻痹、轻度面部无力、高尔斯征以及上肢和下肢近端肌肉无力。1 名患者步态蹒跚，2 名患者出现脊柱前凸。一名患者在 20 岁时出现呼吸功能不全。

.0004 先天性肌无力综合征，9，与乙酰胆碱受体缺乏症相关
麝香，MET605ILE
Maselli 等人在一名患有与 AChR 缺乏相关的严重先天性肌无力综合征 9（CMS9; 616325）的 19 岁女性中（2010）检测到 MUSK、met605-to-ile（M605I）和 ala727-to-val（A727V; 601296.0005）错义突变的复合杂合性，两者都在激酶结构域中。M605I 突变出现在外显子 14 中，存在于患者未受影响的母亲和弟弟中，而 A727V 突变出现在外显子 15 中，存在于患者未受影响的父亲中。M605I 取代位于该蛋白高度保守的酪氨酸激酶结构域（TKD）的 N 末端叶中。A727V 突变位于 TKD 的 C 端叶，位于酶的催化环内。肌肉活检中神经肌肉接头的细胞内微电极记录和显微镜研究显示，微型终板电位幅度降低，终板尺寸减小，次级突触折叠简化，这与突触后缺陷一致。终板电位量子含量显着减少，与额外的突触前衰竭一致。在小鼠 Musk 缺陷肌管中的表达研究表明，A727V 导致集聚蛋白依赖性 Musk 磷酸化、乙酰胆碱受体（AChR）聚集以及 Musk 与 Dok7（610285）（Musk 的一种重要细胞内结合蛋白）相互作用的严重损害。相比之下，M605I 仅导致集聚蛋白依赖性马斯克磷酸化、AChR 聚集以及马斯克与 Dok7 相互作用的中度损害。

.0005 先天性肌无力综合征，9，与乙酰胆碱受体缺陷相关
MUSK，ALA727VAL
用于讨论先天性肌无力综合征患者复合杂合状态下发现的 MUSK 基因中的 ala727-to-val（A727V）突变（CMS9; 616325）与 AChR 缺乏有关，Maselli 等人（2010），参见 601296.0004。

.0006 胎儿运动失能畸形序列 1
麝香，ILE575THR
Tan-Sindhunata 等人在 11 个患有胎儿运动失能畸形序列（FADS1；208150）的受影响胎儿中发现了来自荷兰遗传分离株的胎儿（2015）在 MUSK 基因中鉴定出纯合的 c.1724T-C 转换（c.1724T-C, NM_005592.3），导致在近膜结构域和激酶结构域。该突变是通过纯合性作图和候选基因测序发现的，并且在 dbSNP（版本 132）、1000 基因组计划或外显子组变异服务器（ESP5400）数据库中未发现。在该基因分离株的对照中，该变体的携带频率为 8%，与创始人效应一致。受影响胎儿的肌肉活检显示运动终板处的 AChR 簇大幅减少以及磷酸化受损；在胎儿来源的肌细胞中过度表达野生型 MUSK 显着增加集聚蛋白（AGRN; 103320）诱导的 AChR 聚集。坦·辛杜纳塔（Tan-Sindhunata）等人（2015）的结论是，I575T 突变会在早期阶段停止神经肌肉突触发生，导致严重的表型和围产期死亡。

.0007 胎儿运动失能畸形序列 1
MUSK，1-BP DUP，40A
在 5 个受影响的胎儿中，出生于瑞典父母，具有胎儿运动失能畸形序列（FADS1；208150），Wilbe 等人（2015）在 MUSK 基因的外显子 1 中发现了纯合 1-bp 重复（c.40dupA, NM_005592.3），导致移码和提前终止（Thr14AsnfsTer9）。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；在相关 SNP 数据库（包括外显子组变异服务器数据库）或 953 个内部对照外显子组中未发现该基因。携带者母亲的肌肉活检表明，该突变不受无义介导的 mRNA 衰减的影响。单倍型分析表明存在创始人效应。