苯草胺生物合成蛋白 5； DPH5

DPH5，酿酒酵母，
HSPC143的同源物

HGNC 批准的基因符号：DPH5

细胞遗传学定位：1p21.2 基因组坐标（GRCh38）：1:100,989,623-101,025,784（来自 NCBI）

▼ 说明

Diphthamide 是一种独特的翻译后修饰组氨酸，仅存在于翻译延伸因子 2（EEF2；130610）中。这种修饰从古细菌到人类都是保守的，并且是白喉毒素（DT）和假单胞菌外毒素 A 进行 ADP 核糖基化和 EEF2 失活的靶标。DPH5 是一种甲基转移酶，在二邻苯二甲酰胺生物合成的第二步（二邻苯二甲酰胺的三甲基化）中发挥作用。生产二菲辛的中间体（Liu et al., 2004）。

▼ 克隆与表达

通过对从 CD34（142230）阳性造血干/祖细胞 cDNA 文库获得的克隆进行测序，Zhang 等人（2000）克隆了 DPH5，他们将其称为 HSPC143。推导的蛋白质含有234个氨基酸。DPH5 在所检查的所有 5 种人类造血细胞系中均表达。

刘等人（2004）克隆小鼠 Dph5。推导的 281 个氨基酸蛋白与人 DPH5 具有 88% 的同一性。

▼ 基因功能

刘等人（2004）表明，小鼠 Dph5 可以补充二苯甲酰胺缺陷突变中国仓鼠卵巢（CHO）细胞系的 DT 抗性表型，该突变体中国仓鼠卵巢（CHO）细胞系有二苯甲酰甲基转移酶活性缺陷。将 Dph5 转染到这些突变体 CHO 细胞中可以实现 DT 催化的 Eef2 核糖基化。

卡雷特等人（2009）使用插入诱变开发了一种筛选方法，在人类细胞系单倍体中为除 8 号染色体外的所有染色体生成无效等位基因。使用这种方法，他们鉴定了编码二苯甲酰胺生物合成途径重要元件的基因，这些元件是白喉毒素和外毒素 A 的细胞毒性作用。参与二肽生物合成的 DPH1（603527）、DPH2（603456）和 DPH5 基因突变体被鉴定为对炭疽毒素和白喉毒素具有抗性。

▼ 基因结构

张等人（2000）确定DPH5基因含有6个外显子。

▼ 分子遗传学

Shankar 等人在来自 3 个家庭的 5 名患有神经发育障碍、身材矮小、前额突出和喂养困难的患者中（NEDSFF; 620070）（2022）鉴定了DPH5基因中的纯合或复合杂合突变（参见例如611075.0001-611075.0003）。转染 DPH5 R207X（611075.0002）或 1-bp 重复（c.521dupA）突变的 DPH5-null MCF7 细胞分别缺乏或降低了 ADP 核糖基化活性。与野生型相比，Dph5 中具有 H247R 或 N111S 突变（分别对应于人类 H260R（611075.0001）和 N110S（611075.0003）突变）的酵母细胞在暴露于潮霉素（一种二邻胺指示性翻译抑制剂）时，表现出与野生型相比增加的生长抑制。

▼ 动物模型

香卡等人（2022）使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑来产生与人类 H260R 突变（611075.0001）相对应的 Dph5 基因突变纯合或杂合的小鼠。仅诞生了1只可存活的纯合突变小鼠，其出生体重极低，头圆，鼻子短，多指，行为异常。它在出生 24 天时死亡，尸检显示头骨人字形缝合线周围有自溶组织出血。E18.5 的纯合突变胚胎很小，并且具有不同的多指畸形、眼睛异常、水肿、额鼻突出缩短、面部裂、头部形状异常和/或外脑畸形的组合。

▼ 等位基因变异体（3 个选定示例）：

.0001 神经发育障碍，身材矮小，额头突出，进食困难
DPH5，HIS260ARG

Shankar 等人在一对兄弟姐妹（家庭 1）中，由近亲叙利亚父母所生，患有神经发育障碍，身材矮小、前额突出和喂养困难（NEDSFF；620070）（2022）鉴定了 DPH5 基因中 c.779A-G 转变（c.779A-G, NM_001077394.2）的纯合性，导致 his260 到 arg（H260R）取代。通过全外显子组测序鉴定出的突变与家族中的疾病分离。该变体在 gnomAD 数据库中的等位基因频率为 6.57 x 10（-6）。与野生型相比，具有 Dph5 H257R 突变（对应于人类 H260R 突变）的酵母细胞在接触潮霉素（一种二苯胺指示性翻译抑制剂）时表现出更强的生长抑制作用。

.0002 神经发育障碍，身材矮小，额头突出，进食困难
DPH5，ARG207TER

Shankar 等人在一对患有神经发育障碍、身材矮小、前额突出和喂养困难的兄弟姐妹（家庭 2）中（NEDSFF；620070）（2022）鉴定了 DPH5 基因突变的复合杂合性：c.619C-T 转变，导致 arg207-to-ter（R207X）取代，以及 c.329A-G 转变，导致 asn110-to- Ser（N110S；611075.0003）替换。通过全基因组测序鉴定出的突变与家族中的疾病分开。R207X 变体在 gnomAD 数据库中的等位基因频率为 2.631 x 10（-5），N110S 突变在 gnomAD 数据库中的等位基因频率为 1.204 x 10（-5）。具有 Dph5 N111S 突变的酵母细胞，对应于人类 N110S 突变，与野生型相比，当接触潮霉素 B（一种二苯胺指示性翻译抑制剂）时，表现出生长抑制增加。带有 R207X 突变的 DPH5 的 MCF7 细胞缺乏 ADP 核糖基化活性。

.0003 神经发育障碍，身材矮小，额头突出，进食困难
DPH5，ASN110SER

讨论 DPH5 基因中的 c.329A-G 转变（c.329A-G，NM_001077394.2），导致 asn110-to-ser（N110S）取代，在 2 个同胞中以复合杂合状态被鉴定（家庭 2）患有神经发育障碍，伴有身材矮小、前额突出和喂养困难（NEDSFF; 620070），作者：Shankar 等人，2022 年，参见 611075.0004。