肝配蛋白受体 EphA2; EPHA2

上皮细胞受体蛋白酪氨酸激酶; ECK

HGNC 批准的基因符号:EPHA2

细胞遗传学位置:1p36.13 基因组坐标(GRCh38):1:16,124,337-16,156,069(来自 NCBI)

▼ 正文

有关 Eph 受体及其配体(肝配蛋白)的背景信息,请参阅 EPHA1(179610)。

▼ 克隆与表达

Lindberg 和 Hunter(1990) 通过使用基于受体蛋白酪氨酸激酶高度保守区域的简并寡核苷酸筛选 HeLa 细胞 cDNA 文库,孤立出编码 EPHA2 的 cDNA,他们将其称为 ECK。预测的 976 个氨基酸的蛋白质由包含信号肽的 534 个氨基酸的外部结构域组成;24个氨基酸的跨膜结构域;以及一个 418 个氨基酸的胞质结构域,其中包含一个典型的蛋白酪氨酸激酶催化结构域。通过 SDS-PAGE,来自人类细胞的免疫沉淀 ECK 迁移为大约 125 至 130 kD 双联体。Northern 印迹分析在人类细胞中检测到大约 4.7 kb ECK 转录本。Rat Eck mRNA 在含有高比例上皮细胞的组织中高表达,包括肺、皮肤、小肠和卵巢。免疫组织化学分析在肺和肾上皮细胞中检测到大鼠Eck蛋白。

张等人使用 RT-PCR(2009)检测了人晶状体上皮细胞系和人晶状体前囊组织中EPHA2基因的mRNA表达。

▼ 测绘

通过体细胞杂交分析和荧光原位杂交,Sulman 等人(1997) 将 EPHA2 基因定位到染色体 1p36.1。他们指出,几条染色体上似乎存在 EPH 基因簇。

甘居等人(1994) 将小鼠 Epha2 基因定位到 4 号染色体的远端区域,位于 Akp2(171760) 和 Gpd1(138420) 基因之间。他们指出该区域与人类染色体 1p36-p34 表现出同线性同源性。

▼ 基因功能

君等人(2009) 指出,使用免疫印迹和免疫组织化学可以很容易地在人晶状体纤维细胞中检测到 EPHA2。

平本山木等人(2010)表明EPHA2与MDA-MB-231人乳腺癌细胞中的ephexin-4(ARHGEF16;618871)相互作用,从而促进细胞迁移和侵袭。EPHA2 的激酶结构域和 ephexin-4 的 DBL(MCF2; 311030) 同源(DH) 结构域促进了相互作用,但受到 EPHA2 的无菌 α 基序(SAM) 结构域的抑制。Ephexin-4 充当 EPHA2 下游 RHOG(179505) 的 GEF,并与 RHOG 相互作用将其激活。激活的 RHOG 结合 ELMO2(606421),并将 ELMO2、DOCK4(607679) 和 EPHA2 的三元复合物募集到 MDA-MB-231 细胞的质膜上。DOCK4 通过激活 RAC1(602048) 促进富含皮质蛋白(CTTN; 164765) 的突起尖端的 MDA-MB-231 细胞的迁移和侵袭。

Lupberger 等人使用功能性 RNA 干扰激酶筛选(2011) 确定 EGFR(131550) 和 EPHA2 是丙型肝炎病毒(HCV;参见 609532)进入细胞的宿主辅助因子。临床批准的受体酪氨酸激酶(RTK) 抑制剂(厄洛替尼和达沙替尼)或 RTK 特异性抗体可削弱细胞培养物和人肝嵌合小鼠模型中所有主要 HCV 基因型和病毒逃逸变异的感染。EGFR 和 EPHA2 通过调节 CD81(186845)-claudin-1(CLDN1; 603718) 辅助受体关联和病毒糖蛋白依赖性膜融合来介导 HCV 进入。卢普伯格等人(2011) 得出结论,RTK 是 HCV 进入辅助因子,RTK 抑制剂具有显着的抗病毒活性,可能有助于预防和治疗 HCV 感染。

乌达亚古玛等人(2011) 指出 EPHA2 在许多癌症类型中过度表达,并且它似乎参与 RAS(190020)-PI3K(参见 601232)-AKT(参见 164730)和 RAS-MAPK(参见 176948)信号通路之间的串扰。他们还指出,EPHA2 是响应紫外线辐射的细胞凋亡的重要介质,紫外线辐射是参与黑色素瘤形成的重要环境致癌物。通过表征许多黑色素瘤细胞系,他们发现 EPHA2 可以作为促存活因子或促凋亡因子,具体取决于细胞环境。高表达 EPHA2 的细胞系中 EPHA2 表达的敲低会导致活力和致瘤性的严重丧失。然而,EPHA2 在低 EPHA2 表达细胞系中的过度表达会引发细胞凋亡反应。

萨莱塔等人(2010) 重建了表达 EPHA2 的活人乳腺癌细胞与显示横向移动 ephrin-A1 的支撑膜之间的膜间信号传导几何结构(191164)。观察到该连接处的受体-配体结合、聚集和随后的横向转移。EPHA2 传输可以通过纳米加工到底层基底上的物理屏障来阻断。EPHA2 的这种物理重组改变了细胞对肝配蛋白 A1 的反应,如通过细胞骨架形态的变化以及解整合素和金属蛋白酶 10(MMP10; 185260) 的募集所观察到的。对 26 个乳腺上皮细胞系库中受体-配体空间组织的定量分析揭示了与侵袭潜力密切相关的特征差异。

Kaushansky 等人使用抗体阵列评估 2 个 BALB/c 小鼠亚系肝脏中 28 种受体的水平(2015) 确定,包括 EphA2 在内的 9 种受体在对鼠疟疾寄生虫约氏疟原虫更敏感的亚株中存在较高水平(参见 611162)。用约氏疟原虫感染小鼠肝细胞系表明,EphA2 水平最高的细胞也具有最高的感染率。小鼠的感染显示出对 EphA2 水平高的肝细胞的强烈偏好。EphA2 胞外部分的抗体以剂量依赖性方式抑制感染。与野生型小鼠相比,EphA2 -/- 小鼠的肝脏阶段寄生虫负荷较低,血液阶段感染延迟。EphA2水平高的肝细胞还表现出更有效的寄生液泡膜发育,这对于肝脏阶段的发育至关重要。进一步分析表明,疟疾子孢子的入侵涉及EphA2和寄生虫6-cys蛋白之间的相互作用。

▼ 分子遗传学

在一个 4 代白人家族中,患有常染色体显性后极白内障,对应到染色体 1p36(CTRCT6;116600),Shiels 等人(2008) 鉴定了 EPHA2 基因(176946.0001) 中的杂合错义突变,该突变与疾病分离,并且在 192 个对照中未发现。

在一个患有后极白内障的 5 代汉族家庭中,Zhang 等人(2009) 鉴定了 EPHA2 基因中的杂合突变(T940I; 176946.0002),该突变与疾病分离,并且在 202 个不相关的中国对照中未检测到。张等人(2009) 随后对一个患有常染色体显性白内障的英国和澳大利亚家庭的 EPHA2 基因进行了测序,对应到 1p,此前由 Ionides 等人研究过(1997) 和麦凯等人(2005) 分别鉴定了杂合 2-bp 缺失(176946.0003) 和剪接位点突变(176946.0004),它们在各自的家族中与疾病分离。

Jun 等人在来自美国、英国和澳大利亚的 3 个孤立白种人研究人群中(2009) 证明 EPHA2 基因中的 S​​NP 与年龄相关的皮质白内障之间存在显着关联,其中外显子 3 中的 rs6678616 处的关联最强(组合 p = 10(-4))。在一个患有与年龄相关的皮质白内障的大家庭中,Jun 等人(2009) 对 EPHA2 基因进行测序,发现非同义变体 R721Q(176946.0005) 与表型共分离;功能分析表明,R721Q 在体外显着改变 EPHA2 信号传导和细胞调节。

▼ 动物模型

昆洛瑟姆等人(2009) 观察到肉芽肿病理增加、Cd4(186940) 阳性和 Cd8(参见 186910) 阳性 T 细胞和树突状细胞的积累,以及 Tnf(191160)-、Ifng(147570)- 和 Il4(147780) 数量增加与野生型小鼠相比,暴露于低剂量结核分枝杆菌气溶胶后,Epha2 -/- 小鼠肺部产生 ) 的细胞。RT-PCR 分析检测到野生型小鼠中 Epha1、Epha2 和肝配蛋白 A1(EFNA1; 191164) 的表达逐渐增加,感染后 Epha2 -/- 小鼠中 Epha1 和 Efna1 的表达增加。与野生型小鼠相比,在慢性感染的 Epha2 -/- 小鼠中观察到细菌数量虽小但具有统计学意义的减少。昆洛瑟姆等人(2009) 提出 EPHA2 抑制 T 细胞的迁移和积累,可能是结核分枝杆菌用来规避宿主反应的机制。

君等人(2009) 培育了 2 个孤立品系的 Epha2 缺失小鼠,并观察到 ​​3 至 4 个月内出现明显的晶状体混浊,并在 6 至 8 个月内出现成熟的白内障,包括晶状体破裂。到 12 个月时,超过 80% 的纯合基因敲除小鼠患有白内障。在野生型小鼠中,Jun 等人(2009)发现Epha2的表达水平随着年龄的增长而降低,并受到空间和时间上的调节:免疫荧光分析显示,Epha2在前部上皮细胞中表达较低,随着细胞在赤道进入分化而上调,在皮质纤维细胞中强烈表达,但不存在于细胞核中。Jun 等人在 Epha2 缺失小鼠的晶状体中(2009) 观察到 Hsp25(人 HSP27 的小鼠同源物,602195)以磷酸化不足的形式过度表达,表明过度的细胞应激和蛋白质错误折叠。

▼ 等位基因变异体(5 个精选示例):

.0001 白内障 6,后极
EPHA2,GLY948TRP

在一个 4 代白人家族中,患有常染色体显性后极白内障,对应到染色体 1p36(CTRCT6;116600),Shiels 等人(2008) 鉴定了 EPHA2 基因外显子 17 中 2842G-T 颠换的杂合性,导致细胞质不育 α 基序(SAM) 结构域中的保守残基处发生 gly948 至 trp(G948W) 取代。在 192 个对照中未发现该突变。

.0002 白内障 6,后极
EPHA2,THR940ILE

在一个患有常染色体显性后极白内障的 5 代汉族家族的受影响成员中,对应到染色体 1p36(CTRCT6;116600),Zhang 等人(2009) 鉴定了 EPHA2 基因中 2819C-T 转变的杂合性,导致在受体 SAM 结构域中形成寡聚化界面的 2 个残基中的 1 个处发生 thr940 到 ile(T940I) 取代。在未受影响的家庭成员或 202 名不相关的中国对照组中未发现该突变。

.0003 白内障 6,后极
EPHA2,2-BP DEL,2915TG

Ionides 等人之前研究过,在患有常染色体显性后极白内障的英国家庭受影响成员中,对应到染色体 1p(CTRCT6;116600)(1997),张等人(2009) 鉴定了 EPHA2 基因外显子 17 中 2 bp 缺失(2915delTG) 的杂合性,导致移码,预计会产生突变型 EPHA2 蛋白,其具有 39 个氨基酸残基的新型 C 端多肽。使用低分子量蛋白酪氨酸磷酸(LMW-PTP) 进行酵母 2 杂交实验,该蛋白已被证明与 EPHA2 受体的 C 末端区域相关,负向调节 EPHA2 信号传导(Kikawa 等人,2002 年;Parri 等人) al., 2005) 表明,LMW-PTP 与突变型 EPHA2 的增强募集或更紧密结合可能会产生功能丧失效应。

.0004 白内障 6,先天性总
EPHA2,IVS16,GA,-9

McKay 等人之前研究过,来自塔斯马尼亚的一个澳大利亚家庭患有常染色体显性先天性白内障,定位于 1p 染色体(CTRCT6;116600)(2005),张等人(2009) 鉴定了 EPHA2 基因 IVS16 中 2826-9G-A 转变的杂合性,创建了一个新的剪接受体位点,导致 7-bp 内含子序列包含在加工的转录物中。预计异常剪接会产生 71 个氨基酸的新 C 端肽,其中最后 39 个与外显子 17 中 2 bp 缺失产生的新肽相同(参见 176946.0003)。使用低分子量蛋白酪氨酸磷酸(LMW-PTP) 进行酵母 2 杂交实验,该蛋白已被证明与 EPHA2 受体的 C 末端区域相关,负向调节 EPHA2 信号传导(Kikawa 等人,2002 年;Parri 等人) al., 2005) 表明,LMW-PTP 与突变型 EPHA2 的增强募集或更紧密结合可能会产生功能丧失效应。

.0005 白内障 6,年龄相关皮质
EPHA2,ARG721GLN

在一个患有常染色体显性年龄相关性皮质白内障的家族中(CTRCT6;116600),Jun 等人(2009) 在 EPHA2 基因的外显子 13 中发现了 GA 变体,导致 arg721 到 gln(R721Q) 的取代。来自美国、英国和澳大利亚的 3 个孤立研究人群中罕见的“A”等位基因的频率分别为 0.6%、0% 和 0.2%;作者表示,0.1% 到 0.2% 可能代表了这种罕见变异的真实种群估计值。在年龄为 70 岁或以上的杂合个体中,风险等位基因的外显率为 78%。当在 HEK293 细胞中表达时,在没有配体刺激的情况下,突变体表现出比野生型显着更高的基础激活,这与与野生型相比基础 ERK1/2(参见 176948)活性显着降低相关,表明突变体 EPHA2 的信号传导发生了改变。在克隆生长测定中,表达 R721Q 的 HEK293 细胞明显受到 EPHA1 的生长抑制,而表达野生型的细胞则不然。此外,当在源自 Epha2 -/- 胚胎的 MEF 细胞中表达时,R721Q 突变体 EPHA2 会随机保留在细胞内,但野生型 EPHA2 不会,影响约 40% 的总细胞群。君等人(2009) 得出结论,R721Q 突变显着改变体外 EPHA2 信号传导和细胞调节。