含 KRINGLE 结构域的跨膜蛋白 1; KREMEN1

KRM1
KREMEN

HGNC 批准的基因符号:KREMEN1

细胞遗传学位置:22q12.1 基因组坐标(GRCh38):22:29,073,035-29,168,333(来自 NCBI)

▼ 说明

Kringle 结构域是三重二硫键连接的结构域,充当结合其他蛋白质的识别模块。含有三环结构域的蛋白质(例如 KRM1)具有多种功能,包括蛋白酶、生长因子和跨膜受体(Nakamura 等,2001)。

▼ 克隆与表达

中村等人(2001)克隆小鼠Krm1。推导的 473 个氨基酸的蛋白质包含一个 N 端信号序列,随后是一个 kringle 结构域、一个 WSC 结构域、一个 CUB 结构域、一个跨膜结构域和一个细胞内 C 端尾部。Northern 印迹分析在所有检查的小鼠组织中检测到 5.0 kb 的转录物,其中在心脏、肺、肾和骨骼肌中表达最高。此外,睾丸表达3.0和2.3 kb的转录本。在小鼠胚胎的肢芽、肌节和感觉器官的顶外胚层脊中检测到 Krm1 表达,并在发育过程中增加。Krm1 表达在小鼠成肌细胞和神经母细胞瘤细胞系分化过程中增加。

▼ 测绘

Gross(2017) 根据 KREMEN1 序列(GenBank BC063787) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 KREMEN1 基因对应到染色体 22q12.1。

▼ 基因功能

Mao 等人通过将小鼠 Krm1 和 Krm2(609899) 以及非洲爪蟾 Dkk1(605189) 转染人胚胎肾细胞和果蝇中(2002) 发现 Krm1 和 Krm2 作为高亲和力 Dkk1 受体发挥作用,与 Dkk1 合作阻断 Wnt(参见 WNT1;164820)/β-连环蛋白(参见 CTNNB1,116806)信号传导。

▼ 分子遗传学

Issa 等人在 4 个患有毛发/牙齿型外胚层发育不良(ECTD13; 617392) 的巴勒斯坦近亲家庭中(2016) 鉴定了 KREMEN1 基因(F209S; 609898.0001) 中错义突变的纯合性,该突变在所有 4 个家族中与疾病完全分离,并且在 200 个巴勒斯坦对照或公共变异数据库中未发现。

▼ 动物模型

Osada 等人使用 Krm1 -/- 小鼠(2006)证明Krm1在皮质和髓质胸腺上皮细胞(TEC)亚群以及从双阴性到双阳性阶段的未成熟胸腺细胞亚群中表达。新生小鼠 TEC 中 Krm1 的表达增强。Krm1 -/- 小鼠的胸腺皮质结构存在严重缺陷,包括大的无上皮区,其上皮成分表达不成熟的标志物,并丧失了明确的皮质和髓质区域。转染和荧光素酶分析显示,源自 Krm1 -/- 小鼠的 TEC 系中的典型 Wnt 信号传导增加了 2 倍。流式细胞术分析表明,Krm -/- 小鼠的皮质和髓质上皮细胞亚群频率均降低,但胸腺大小、胸腺细胞总数或胸腺细胞亚群没有变化。奥萨达等人(2006) 得出结论,KRM1 是正常胸腺结构所必需的。

埃尔万格等人(2008) 发现 Krm1 -/- Krm2 -/- 双敲除小鼠能够存活且具有生育能力。然而,大多数 Krm1 -/- Krm2 -/- 小鼠具有不同大小的异位轴后前肢手指。Dkk1 +/- 小鼠具有正常的四肢,但与双敲除小鼠相比,Krm1 -/- Krm2 -/- Dkk1 +/- 三重突变小鼠的异位手指频率和大小有所增加。与双基因敲除小鼠的多指不同,三重突变小鼠的额外手指不仅起源于手指V,还起源于腕骨。在发育过程中,Krm 蛋白和 Dkk1 在顶外胚层脊(AER) 中共表达,减弱 Wnt 信号传导,并界定 AER 的后边界。Krm 缺失导致 Wnt3(165330)/β-catenin 信号传导增强和 AER 扩展。对突变小鼠的进一步分析表明,Krm 蛋白需要负向调节骨形成,这与其作为 Wnt 抑制剂的功能一致。埃尔万格等人(2008) 得出结论,KRM 蛋白作为 Wnt/β-连环蛋白信号传导的负调节因子与 DKK1 功能性相互作用,并且 KRM 蛋白并不是 DKK1 功能所普遍需要的。

▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):

.0001 外胚层发育不良 13,毛发/牙齿类型
KREMEN1,PHE209SER

在来自 4 个巴勒斯坦近亲家庭的受影响个体中,患有头发/牙齿型外胚层发育不良(ECTD13; 617392),Issa 等人(2016) 鉴定了 KREMEN1 基因中 c.626T-C 转变的纯合性,导致 WSC 结构域内高度保守的残基处发生 phe209 到 Ser(F209S) 的取代。该突变在隐性模型下的所有 4 个家庭中与疾病完全分离,并且在 200 个巴勒斯坦对照或公共变异数据库中未发现。对与指标家族来自同一社区的 39 名无关成年人进行的分析显示,其中 4 名成年人的 F209S 变异是杂合的,等位基因频率为 0.05128。