杆外段蛋白1; ROM1
ROSP1
HGNC 批准的基因符号:ROM1
细胞遗传学位置:11q12.3 基因组坐标(GRCh38):11:62,613,257-62,615,116(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
通过差异杂交,Bascom 等人(1989) 鉴定了一种人视网膜 cDNA,该 cDNA 在视网膜中大量表达,但在人脑、肾、肝、肌肉、淋巴母细胞或成纤维细胞的 RNA 印迹中未检测到。1,386 bp cDNA 编码一个 37.3 kD 的蛋白质,具有 33 个氨基酸的推定信号肽。后一个发现和疏水性图表明该多肽是具有 3 个跨膜区域和亲水尾部的膜蛋白。针对它产生的抗体可识别人视网膜印迹上约 33 kD 的蛋白质。通过原位免疫荧光,Bascom 等人(1989) 将蛋白质定位于视杆光感受器外节,导致他们将其命名为 ROSP1,后来修改为 ROM1 作为首选符号。该蛋白与人类 RDS 蛋白(PRPH2;179605) 有一些相似之处。ROM1 是人类视网膜病的候选基因。RDS 和 ROM1 是光感受器特异性基因家族的成员。
▼ 基因功能
巴斯科姆等人(1990) 报道了 ROM1 基因产物的分子和超微结构特征。他们使用电子显微镜和 ROM1 多克隆抗血清将 ROM1 产物定位于杆盘的边缘。在存在和不存在犬胰腺微粒体的情况下ROM1的体外转录和翻译表明ROM1不具有裂解的氨基末端信号肽。蛋白酶保护实验显示了膜的共翻译插入和 4 个跨膜结构域的存在。ROM1基因产物在体内与RDS基因产物形成异二聚体。
▼ 测绘
巴斯科姆等人(1989) 通过与杂交细胞 DNA 杂交,将 ROM 基因定位到染色体 11p13-q13。
巴斯科姆等人(1990)通过原位杂交将ROM1定位为染色体11q13。
巴斯科姆等人(1992, 1992) 得出结论,ROM1 位于胃蛋白酶原 A(PGA; 169700) 和肌糖原磷酸化酶(PYGM; 608455) 之间约 2 cM 的间隔内。这一结论是通过这 3 个基因在体细胞杂交体和辐射减少杂交体中的分配与家族连锁研究中已知的 PGA 和 PYGM 之间的距离的相关性得出的。
斯通等人(1992) 证明了 ROM1 基因多态性与 Best 疾病(卵黄样黄斑营养不良;153700)之间的紧密联系,没有重组,对数值为 7.8。泰勒等人(1994) 将小鼠中的相应基因定位于 19 号染色体的近端。
▼ 分子遗传学
Bascom 等人患有色素性视网膜炎(RP)(1992, 1992) 在单个等位基因中发现了 2 个氨基酸取代(P60T 和 T108M)。然而,根据 Nathans(1993) 的说法,ROM1 基因的突变尚未确定与色素性视网膜炎或其他视网膜疾病相关。巴斯科姆等人(1993) 在 2 名患有常染色体显性视网膜色素变性的先证者中发现了 arg229 到 his 的替换;然而,在研究的 1 个家庭中,等位基因与疾病不一致。在常染色体显性 RP 家族和对照家族中都发现了第二种罕见的替换,即 ala265-to-thr。第三种罕见变异,met271-tothr,仅存在于对照家族中。总之,巴斯科姆等人(1993) 鉴定了 6 个 ROM1 多态性。
梶原等人(1994) 证明了色素性视网膜炎双基因遗传的一个例子:如果 ROM1 基因中存在特定的杂合突变,则 RDS 基因(179605.0004) 突变的杂合子中会发生色素性视网膜炎(RP7; 608133)(参见 180721.0001)。单独存在任一突变的杂合子均未患有色素性视网膜炎。Nadeau(2001) 回顾了小鼠和人类的修饰基因。他认为这是显性修饰的一个例子,ROM1 是修饰基因,RDS 是目标修饰基因。作者列出了在小鼠突变体中观察到的显性修饰的经典例子。
▼ 动物模型
克拉克等人(2000) 通过定向破坏产生 Rom1 -/- 小鼠。Rom1 缺陷小鼠形成光感受器外节,其中 peripherin-2(179605) 同源四聚体位于椎间盘边缘,表明单独的 peripherin-2 足以满足椎间盘和外节的形态发生。Rom1缺陷小鼠产生的椎间盘很大,视杆外节高度混乱(这种表型随着年龄的增长而基本正常化),并且视杆光感受器因细胞凋亡而缓慢死亡。Rom1 -/- 视杆光感受器的最大光响应低于对照组。克拉克等人(2000) 得出结论,ROM1 是调节椎间盘形态发生和哺乳动物视杆光感受器活力所必需的,并且人类 ROM1 的突变可能导致隐性光感受器变性。
凯泽斯基等人(2001) 生成了转基因/基因敲除小鼠,其复制了氨基酸替换并预测了 RDS 介导的双基因和显性 RP 患者中 RDS 和 ROM1 的水平。双基因 RP 小鼠模型中的光感受器变性比野生型和单基因对照更快。RDS 介导的 RP 中的光感受器变性似乎是由 RDS 和 ROM1 的简单缺陷引起的,其联合丰度的临界阈值约为野生型的 60%。
李等人(2006) 研究了几种敲除和转基因动物模型中外周蛋白/rds 和 Rom1 的贩运。在发育中的光感受器中,在盘形成之前,外周蛋白/rds的转移和定位被极化到外节形态发生的位点。在视紫红质敲除小鼠中,外周蛋白/rds 和 Rom1 的转移得以维持,这表明 rim 蛋白和视紫红质具有孤立的转移途径。外段中截短的外周蛋白/rds-GFP的存在支持了先前的证据,即外周蛋白/rds小鼠形成用于外段靶向的同源四聚体。rds 小鼠中 Rom1 转运至外节域的发现表明 Rom1 可能拥有自己的分选和转运信号。
▼ 等位基因变异体(2 个选定示例):
.0001 色素性视网膜炎 7、DIGENIC
ROM1、1-BP INS、G、密码子 80
梶原等人(1994) 鉴定了 3 个家族,其中视网膜色素变性(608133) 仅发生在双杂合子中,因为未连锁的 ROM1 和外周蛋白(PRPH2; 179605) 位点发生突变。3 个家族中有 2 个家族的突变是外显子 1 中的 1 bp 插入,称为 gly80。发生在 1 个家族中的突变称为 leu114,也是 1 bp 插入(180721.0002)。这两种突变都导致编码区早期发生移码,并在下游密码子 131 处过早终止。它们可能不编码功能性蛋白质,因此很可能是无效等位基因。在所有 3 个家族中,所有受影响的个体在 RDS 基因座(179605.0004) 处均携带 leu185 至 pro 突变以及 ROM1 无效等位基因。单独任一突变的杂合携带者均未患有色素性视网膜炎(gly80 突变中的插入将 GGT 更改为 GGG;虽然两者都编码甘氨酸,但产生了移码。)
.0002 色素性视网膜炎 7,DIGENIC
ROM1,1-BP INS,G,密码子 114
在 1 个家庭中,Kajiwara 等人(1994) 证明患有色素性视网膜炎的个体(608133) 是 RDS 基因(179605.0004) 中 leu185 到 pro 突变和 ROM1 基因中无效等位基因的双杂合子。后一种突变是在密码子 114(编码 leu 的 CTC)之前插入一个鸟嘌呤,将密码子更改为编码丙氨酸的 GCT,并导致移码和第 131 位的终止密码子。