ATP酶、Cu(2+)-转运、α多肽； ATP7A

HGNC 批准的基因符号：ATP7A

细胞遗传学位置：Xq21.1 基因组坐标（GRCh38）：X:77,910,693-78,050,395（来自 NCBI）

▼ 说明

ATP7A 基因编码跨膜铜转运 P 型 ATP 酶（Vulpe 等人总结，1993）。

▼ 克隆与表达

ATP7A 基因被 3 个孤立小组克隆为引起门克斯病（MNK; 309400） 的突变位点的候选基因（Vulpe 等人, 1993; Chelly 等人, 1993; Mercer 等人, 1993）。通过对预测序列的数据库搜索，Vulpe 等人（1993） 发现与 P 型 ATP 酶具有很强的同源性，P 型 ATP 酶是一种完整的膜蛋白家族，使用天冬氨酰磷酸中间体跨膜转运阳离子。人们发现这种含有 1,500 个残基的蛋白质具有铜结合蛋白的特征。它具有 6 个 N 端铜结合位点和一个具有多个功能域的催化转导核心。Northern印迹分析表明，该基因的mRNA（在其确切性质未知之前被标记为“MNK”）存在于多种细胞类型和组织中，但肝脏除外，肝脏中的表达减少或缺失。研究结果与临床观察结果一致，即肝脏在门克斯病中基本上不受影响，并且不会积累过量的铜。

莱文森等人（1994） 和 Mercer 等人（1994）分离出门克斯病基因的小鼠同源物。小鼠蛋白与人类蛋白具有 89% 的同一性，并且两种蛋白均含有 8 个跨膜结构域。

▼ 基因结构

图默等人（1995） 确定 ATP7A 基因跨越约 150 kb 的基因组 DNA，包含 23 个外显子。ATG 起始密码子位于第二个外显子中。ATP7A 和 ATP7B（606882） 基因显示出惊人相似的外显子结构，从第五个金属结合结构域开始具有几乎相同的结构，表明除了 ATP 酶之外，还存在编码 1 个（可能还有 2 个）金属结合结构域的共同祖先'核。'

迪里克等人（1995） 表明 ATP7A 基因包含 23 个外显子，分布在大约 140 kb 的基因组 DNA 上。作者表明外显子 10 是选择性剪接的。他们发现 ATP7A 和 ATP7B 基因在 3 素数三分之二区域的结构相似，这与它们共同的进化祖先一致。

▼ 基因功能

郭等人（1997）通过RNA原位杂交确定了小鼠胚胎发育过程中Atp7a和Atp7b基因的基因表达模式。Atp7a 表达在整个发育过程中广泛存在，而 Atp7b 表达则更为有限。郭等人（1997） 表明Atp7a 主要在细胞铜水平的稳态维持中发挥作用，而Atp7b 可能专门参与不同组织中不同铜蛋白的生物合成。

对培养细胞的研究将 MNK 蛋白定位于高尔基体的最后一个隔室，即跨高尔基体网络（TGN）。在这个位置，当铜依赖性酶通过分泌途径迁移时，MNK 预计会向它们提供铜。然而，在细胞外铜升高的条件下，MNK 蛋白会快速重新定位到质膜，在质膜中发挥铜从细胞流出的作用。Petris 等人通过人 ATP7A cDNA 的体外诱变和免疫荧光检测培养细胞中表达的 MNK 蛋白的突变形式（1998） 证明二亮氨酸 L1487L1488 对于 MNK 在 TGN 内的定位至关重要，但对于铜外流则不然。他们认为这个二亮氨酸基序是一个假定的内吞靶向基序，对于将 MNK 从质膜恢复到 TGN 是必需的。钱等人（1998）和弗朗西斯等人（1998） 证明 MNK 蛋白的第三个跨膜区起到 TGN 靶向信号的作用；佩特里斯等人（1998） 提出 MNK 定位到 TGN 可能是一个 2 步过程，涉及跨膜区域的 TGN 保留，以及通过 L1487L1488 基序从质膜回收到该区室。

佩特里斯等人（2000） 研究了酪氨酸酶（606933） 的活性是否需要 ATP7A 蛋白，酪氨酸酶是一种铜依赖性酶，参与黑色素生成，在分泌途径中合成。在永生化 Menkes 成纤维细胞系中表达的重组酪氨酸酶是无活性的，而在已知表达 ATP7A 的正常成纤维细胞中则具有显着的酪氨酸酶活性。Menkes 成纤维细胞中质粒构建体的 ATP7A 和酪氨酸酶共表达导致酪氨酸酶激活和黑素生成。细胞培养基中铜的螯合以及 ATP7A 天冬氨酸残基 1044 的不变磷酸化位点突变后，这种 ATP7A 依赖性酪氨酸酶激活受到损害。作者提出，ATP7A 将铜转运到哺乳动物细胞的分泌途径中，以激活铜依赖性酶。

科博尔德等人（2002） 表明，培养细胞系中的内源 ATP7A 定位于远端高尔基体，并响应外源铜离子而易位至质膜。该转运事件并未被显性失活突变蛋白激酶 D（PRKCM; 605435） 的表达所阻断，该酶参与调节从 TGN 到质膜的组成型转移，而 CD4（186940） 的组成型转移则受到抑制。相反，蛋白激酶 A 抑制剂则阻断铜刺激的 ATP7A 向质膜的传递。组成型活性 Rho GTP 酶（例如 CDC42（116952）、RAC1（602048） 和 RhoA（ARHA；165390））的表达揭示了 ATP7A 转移至细胞表面过程中需要 CDC42。此外，WASP（300392） 的过表达抑制 ATP7A 的顺行转运，进一步支持 CDC42 GTPase 的调节。

科博尔德等人（2003） 表明 ATP7A 通过一种孤立于网格蛋白（参见 118960）介导的内吞作用的新途径内化。阻断转铁蛋白受体网格蛋白依赖性内吞作用的 dynamin-1（DNM1; 602377）、dynamin-2（DNM2; 602378） 和 EPS15（600051） 蛋白的显性失活突变体的表达不会抑制内源 ATP7A 的内化或ATP7A 报告分子（CD8-MCF1）。同样，小窝抑制剂（参见 601047）介导的摄取不会影响 ATP7A 内化，并阻止小窝标记物 BODIPY-神经节苷脂 GM1 的摄取。相反，RAC1 GTPase 的组成型活性突变体的表达抑制了 ATP7A 和转铁蛋白受体跨膜蛋白的质膜内化。科博尔德等人（2003） 得出的结论是，他们的发现定义了 ATP7A 内化和递送至内体所需的新途径。

施利夫等人（2006） 指出 ATP7A 是海马神经元内 NMDA 受体（参见 GRIN1；138249）依赖性可释放铜库的产生所必需的，这表明铜在突触活动的活动依赖性调节中发挥作用。为了支持这一假设，他们发现铜螯合加剧了大鼠原代海马神经元中 NMDA 介导的兴奋性毒性细胞死亡，而添加铜具有保护作用，并在 NMDA 受体激活后显着降低细胞质钙水平。铜对海马神经元的保护作用取决于内源性一氧化氮的产生，这证明了神经保护、铜代谢和亚硝基化之间的体内联系。Schlief 等人使用“斑纹”小鼠，一种门克斯病模型（参见动物模型）（2006） 表明这些铜依赖性效应需要 ATP7A。从新生斑纹小鼠中分离的海马神经元在体外表现出对内源性谷氨酸介导的 NMDA 受体依赖性兴奋性毒性的显着敏感性，并且这些小鼠在体内的轻度缺氧/缺血性损伤导致 半胱天冬酶-3（CASP3; 600636） 激活和神经元损伤显着增加。

塞蒂等人（2008） 表明，色素细胞特异性铜酶酪氨酸酶仅在小鼠黑素细胞的跨高尔基体网络中短暂且低效地获取铜。为了催化黑色素合成，酪氨酸酶随后在称为黑素体的特殊细胞器中重新装载铜。铜由 ATP7A 提供给黑素体，其中一组以 BLOC1（溶酶体相关细胞器复合体的生物发生）依赖性方式定位于黑素体。塞蒂等人（2008） 得出的结论是，金属转运蛋白的细胞类型特异性定位是维持内膜铜酶金属化所必需的，这为金属酶活性的精确空间控制提供了一种机制。此外，由于 BLOC1 亚基在遗传病 Hermansky-Pudlak 综合征（203300） 的亚型中发生突变，因此这些结果还表明，铜转运蛋白定位缺陷会导致 Hermansky-Pudlak 综合征中色素沉着不足，从而可能导致其他突触缺陷。

▼ 生化特征

晶体结构

古尔登等人（2011） 提出了无铜形式的 P 型 IB 类（PIB） ATP 酶（一种嗜肺军团菌 CopA 铜 ATP 酶）的结构，通过 X 射线晶体学以 3.2 埃分辨率测定。该结构表明涉及几个保守残基的三阶段铜转运途径。PIB 特异性跨膜螺旋在双甘氨酸基序上扭结，显示出两亲性螺旋，该螺旋在细胞内界面上排列了假定的铜入口点。与钙 ATP 酶的比较表明，ATP 酶偶联的铜通过细胞外出口位点从膜中的结合位点释放机制。古尔登等人（2011） 表明它们的结构将为分析分别与门克斯病和威尔逊病（277900） 相关的人类 ATP7A 和 ATP7B（606882） 蛋白的错义突变提供框架。

▼ 分子遗传学

门克斯病

卡勒等人（1994） 在患有门克斯病（300011.0001） 的家庭受影响成员中发现了 ATP7A 基因的突变。

图默等人（1997） 检查了 41 名患有典型严重门克斯病的无关患者的基因组 DNA。通过 SSCP 分析和 PCR 扩增的外显子的直接测序，他们在 41 名患者中鉴定出了不同的突变，包括 19 个插入/缺失、10 个无义突变、4 个错义突变和 8 个剪接位点改变。预计大约 90% 的突变会导致 ATP7A 蛋白截短。在 20 名患者中，突变位于外显子 7-10 内，其中一半突变影响外显子 8。此外，在内含子 8 剪接供体位点的 6 bp 序列内观​​察到 5 个改变，预计这会影响效率外显子 8 剪接。图默等人（1997） 推测外显子 8 编码的区域可能充当“茎”，连接其金属结合域和 ATP 酶核心。

波尔森等人（2002） 指出，大约 15% 引起门克斯病的突变是部分基因缺失。波尔森等人（2002）证明基因内多态性标记可用于携带者检测以及受影响男性的识别。

莫勒等人（2005） 在门克斯病患者的 ATP7A 基因中发现了 21 个新的错义突变。突变位于 ATP7A 残基 val842 和 ser1404 之间的保守部分内。基于 ATP2A1（108730） 结构的分子 3 维建模表明，突变在空间上的聚集程度比一级序列预期的要高。作者提出，一些突变可能会干扰铜的结合。

莫伊扎德等人（2011） 在 40 名因门克斯病（38 名患者） 或枕角综合征（2 名患者） 转诊的患者中，有 34 名（85%） 发现了 ATP7A 基因的致病性突变。共有23个点突变，包括9个错义突变、7个剪接位点变异、4个无义突变、3个小插入或缺失以及7个基因内缺失。其中 21 个突变是新颖的，表明大多数突变是私有的。此外，还有4个全外显子重复，扩大了ATP7A基因的突变谱。大的重排，无论是缺失还是重复，占突变的 32.4%。大多数（66.6%）点突变导致 ATP7A 转录本剪接受损。

枕角综合症

卡勒等人（1994） 在一名 X 连锁皮肤松弛症患者（也称为枕角综合征（OHS；304150））中发现了 ATP7A 基因突变（参见 300011.0002）。

莱文森等人（1996） 在一名枕角综合征患者中检测到 MNK 基因 5 启动区有一个小缺失。正常对照在转录起始位点上游有 3 个串联的 98 bp 重复序列，而患者则删除了 1 个重复序列。尽管来自患者的细胞系显示 MNK mRNA 没有减少，但氯霉素乙酰转移酶（CAT） 报告基因的活性降低，表明重复序列可能在更大的基因组 DNA 区域中调节 MNK 基因表达。莱文森等人（1996）推测他们对患者培养细胞中MNK mRNA水平的研究并不能准确反映体内情况。110 名对照个体中未发现该缺失。

亚斯明等人（2014） 在 3 名无关的枕角综合征或门克斯综合征患者的 ATP7A 基因中发现了 3 种不同的深层内含子突变。在标准检测方法未发现 ATP7A 突变后，通过分析从患者成纤维细胞中分离的 RNA 发现了这些突变。这些突变分别导致外显子 10 和 11、16 和 17、14 和 15 之间包含假外显子，预计会导致蛋白质截短或无义介导的 mRNA 衰减。尽管这些突变在 501 名 ATP7A 突变患者的联合队列中所占比例不到 1%，但对 3 个不相关个体的研究结果表明，这可能是 OHS/Menkes 综合征的重要发病机制。

X 连锁远端脊髓肌萎缩症 3

Takata 等人先前报道，在 2 个患有 X 连锁远端脊髓性肌萎缩症 3（SMAX3；300489）的家庭成员中（2004） 和肯纳森等人（2009），肯纳森等人（2010） 鉴定了 ATP7A 基因中的 2 个不同突变：分别为 T994I（300011.0015） 和 P1386S（300011.0016）。体外功能表达测定表明，这些突变导致铜转运到分泌途径中以掺入新生蛋白原的方式受损，这可能是由于构象灵活性降低所致。肯纳森等人（2010） 认为远端肌肉萎缩的迟发意味着这些突变产生的效应减弱，需要数年时间才能引发病理后果。运动神经元可能对铜稳态或铜缺乏的扰动特别敏感，这可能损害正常的轴突生长和突触发生。

▼ 基因型/表型相关性

在少数报告的门克斯病病例中，铜替代疗法的临床结果从较差（Kaler 等，1995）到良好（Christodoulou 等，1998）不等。金等人（2003） 描述了在成功治疗的患者中发现的与 MNK 突变（300011.0010） 相关的生化和细胞生物学缺陷（Kaler 等，1996）。该突变涉及 ATP7A 基因第 8 号外显子的缺失，该基因编码 MNK 蛋白第六个铜结合位点和第一个跨膜结构域之间的一个小区域。突变蛋白正确定位于 TGN，并且能够将铜转运至酪氨酸酶，酪氨酸酶是一种在分泌室内合成的铜依赖性酶。然而，在暴露于增加铜的细胞中，MNK 突变蛋白无法转移到质膜。这代表了第一个被证明保留铜转运功能的转移缺陷型门克斯病突变，从而表明 MNK ATP 酶的转移和转移功能可以分离。因此，抑制铜诱导的其他功能性铜转运蛋白转移的某些门克斯病突变可能对铜替代疗法特别敏感。

莫勒等人（2000） 指出 ATP7A 基因中已鉴定出 150 多个点突变。大多数突变被发现会导致典型的门克斯病，少数突变会导致较轻微的枕角综合征。他们报道了 2 名 Menkes 患者和 1 名 OHS 患者的内含子 6 剪接供体位点发生突变。RT-PCR 研究表明，所有 3 名患者的大多数 ATP7A 转录物中外显子 6 均被删除，但 RT-PCR 扩增具有外显子 6 特异性引物鉴定出来自所有 3 名患者的少量含有外显子 6 的 mRNA 产物。直接测序表明，只有 OHS 患者的含外显子 6 转录本的正确剪接水平是对照的 2% 至 5%。这些发现表明，几乎无法检测到的正确剪接的 ATP7A 转录本的存在足以导致较温和的 OHS 表型的发展，这与经典的门克斯病相反。发现患有 OHS 的患者在供体剪接位点的不太保守的位置（300011.0006） 存在突变，而其中一名 Menkes 患者在剪接位点的较保守位置（300011.0007） 存在突变。

顾等人（2001） 在 17 名不相关的患有门克斯病的日本男性和 2 名患有枕角综合征的日本男性中寻找 ATP7A 基因的突变。他们在 17 名患有门克斯病的男性中的 16 名中发现了 16 个突变，包括 4 个缺失、2 个插入、6 个无义突变、2 个错义突变和 2 个剪接位点突变。在 2 名患有枕角综合征的男性中，其中 1 名在内含子 6 中存在剪接位点突变，导致转录本大小正常和较小。他培养的皮肤成纤维细胞中正常大小转录物的数量是正常水平的 19%。血清铜和铜蓝蛋白水平正常，而他培养的皮肤成纤维细胞中铜含量升高。该患者首次就诊时年龄为 12 个月，患有发育迟缓、肌张力低下和皮肤松弛。21 个月大时发现膀胱憩室，6 岁时发现枕角。

▼ 动物模型

“斑驳”（Mo） 小鼠包含多种表型变异，推测这些变异是由单个 X 连锁基因座产生的。半合子“锡镴”（pew）雄性有孤立的毛色变化；“斑点”（blo）雄性有结缔组织缺陷；“斑纹”（br） 和“黄斑”（ml） 小鼠患有神经系统疾病；'斑纹'（dp）和'龟甲'（to）小鼠具有围产期致死率。有关门克斯综合征模型“斑驳”小鼠的详细描述，请参见 309400。 Levinson 等人（1994） 和 Mercer 等人（1994） 发现斑驳小鼠的 2 种变体形式，即斑驳型和斑点型，是由斑驳位点的等位基因突变引起的。斑点突变体没有 Atp7a mRNA，这是由于 Atp7a 基因中 DNA 的缺失或重排造成的，而斑点突变体则具有异常的 mRNA 表达，可能是由于剪接位点突变造成的。

Reed 和 Boyd（1997） 在“可存活的斑纹”（vbr） 和“斑纹”杂色小鼠突变体中发现了 Atp7a 基因的突变。切基等人（1997） 鉴定了小鼠 Atp7a 中的突变，这可以解释所分析的 10 个突变体中有 9 个的斑驳表型。作者评论说，在小鼠 Atp7a 基因中检测到的广泛突变至少为在斑驳突变小鼠中观察到的广泛表型变异提供了部分解释。

格莱姆斯等人（1997） 表明“斑纹”小鼠的 Atp7a 基因高度保守区域有 2 个氨基酸缺失。他们还提供了组织中正常基因产物的蛋白质印迹数据。在肾脏中，免疫组织化学显示该蛋白存在于近端肾小管和远端肾小管中，并且在突变小鼠和正常小鼠中的分布相同。这种分布被认为与参与尿液中铜重吸收的蛋白质一致。

哈达德等人（2014） 描述了门克斯病“斑驳”（Mo-dp） 小鼠模型中雌性携带者的致病性缺失，报告了一种基因分型测定，鉴定了群体的不同等位基因，并评估了杂合雌性中与铜相关的生化表型大脑。该缺失包括 Atp7a 基因 5-prime UTR 中的 9 kb 缺失。受影响的突变体在胚胎第17天（E）在子宫内死亡，并表现出肋骨的弯曲和增厚以及胸带和骨盆带和四肢的扭曲。Mo-dp 杂合子大脑的蛋白质印迹分析显示 Atp7a 蛋白数量减少，这与由于 1 个等位基因上的启动子区域缺失而导致的表达减少一致。在杂合雌性小鼠中，与野生型相比，脑铜水平往往较低，而神经化学分析显示，与正常小鼠相比，二羟基苯乙酸：二羟基苯乙二醇（DOPAC：DHPG）和多巴胺：去甲肾上腺素（DA：NE）比率较高（p = 0.002和0.029，分别），与多巴胺-β-羟化酶（一种铜依赖性酶）的部分缺乏一致。与野生型相比，杂合雌性的体重没有显着差异。

格思里等人（2020） 报道，小分子艾司氯醇护送铜至线粒体，并增加斑驳小鼠大脑中细胞色素 C 氧化酶-1（COX1 或 MTCO1；516030）的水平。通过这种机制，艾司洛醇可以预防有害的神经退行性变化，并提高斑驳小鼠的存活率。与未经治疗的对照组相比，接受治疗的小鼠生长、存活正常，心脏 Cox1 水平有所改善。未经治疗的小鼠在出生后第 14 天左右表现出色素沉着不足和死亡。相比之下，接受艾司氯醇和铜治疗的小鼠在注射部位附近 24 小时内产生色素，并显示出野生型血清铜水平、脑铜水平降低但有所改善以及野生型脑重量。格思里等人（2020） 得出的结论是，艾司氯醇有望治疗门克斯病和相关的遗传性铜缺乏症。

▼ 等位基因变异体（16 个选定示例）：

.0001 门克斯病，轻度
ATP7A，IVSXDS，AT，+3

A 族，由 Kaler 等人研究（1994），有 4 名患有门克斯病（309400） 表型的男性，与经典门克斯病相比，其特征是寿命相对较长，神经发育缺陷较轻。所有 4 名受影响的男性都还活着，年龄分别为 36 岁、26 岁、16 岁和 2 岁。年龄最大的 3 名患者分别在 4 岁、8 岁和 3 岁时出现癫痫发作。4 人均患有菌毛扭曲、膀胱憩室和明显的皮肤松弛。年龄最大的 3 名患有枕骨外生骨疣和慢性腹泻。在 A 家族中，受影响的雄性被发现在剪接供体位点有突变，导致构成所谓外显子 X 的 118 个核苷酸缺失。+3 位点的 A 到 T 颠换导致 3 个连续的胸腺嘧啶碱基。这个剪接供体位点。由于突变并未改变基因中的限制性位点，Kaler 等人（1994） 开发了一种基于 PCR 的检测方法，使用扩增难治性突变系统（ARMS） 来筛选家族成员的突变。

.0002 枕角综合征
ATP7A，IVSAS，2642A-G，-2

一名 15 岁男性的临床和放射学异常与 Tsukahara 等人在 20 名枕角综合征患者（304150） 中收集的结果非常吻合（1994），卡勒等人（1994） 在 ATP7A 基因中 92 bp 外显子的 3 引物末端（位置 -2）发现了 2462A-G 转变，导致外显子跳跃并激活隐秘剪接受体位点。RT-PCR、cDNA 测序和核糖核酸酶保护可证明某些正常剪接的维持。

.0003 枕角综合征
ATP7A，SER637LEU

朗斯等人（1997） 观察到一个家庭，其中 3 代 5 个同胞中的 6 名男性通过患有枕角综合征的女性携带者联系在一起（304150）。对先证者 DNA 的研究揭示了 ATP7A 基因外显子 8 中的 2055C-T 转变，导致 ser637 到 leu（S637L） 的取代。这种转变与 ATP7A mRNA 的正常加工和外显子跳跃有关，有 2 种选择性剪接的异常产物：一种仅跳过了外显子 8，另一种则跳过了 3 个连续的外显子（-8、9 和 10）。朗斯等人（1997） 指出，外显子 8，即该突变的位点，似乎特别容易发生突变，并提到了 Tumer 等人报道的同一密码子 S637X 中的无义突变（1997）。在该患者中观察到 OHS 表型而不是 Menkes（309400） 表型的事实可以通过正常加工的 mRNA 的存在以及功能性 ATP7A 蛋白的可能产生来解释。

Ronce 等人报告的患者（1997） 由于身长过长、漏斗胸、皮肤松弛和关节松弛，被认为在出生第一周内患有 Ehlers-Danlos 综合征。从 4 个月大时起，就观察到左右腹股沟疝气，需要反复进行手术干预。15 个月大时，反复尿路细菌感染显示膀胱憩室。5 岁时的皮肤活检显示胶原纤维碎片和相对过量的弹性纤维。在患者的成纤维细胞中显示出正常情况下升高的放射性铜保留。25，男子身材高大（181.5厘米），肩窄，漏斗胸明显，背侧后凸，扁平足，手腕手指关节松弛，腹壁薄弱，耳廓柔软，皮肤松弛超弹。头发卷曲，有许多虽然中等的毛玳瑁。所有牙齿都有灰色珐琅质，下门牙有特殊的骨针。骨骼X线检查显示枕部有轻度外生骨疣，长骨肌肉插入区增厚，肘骨和桡骨形状不规则，桡骨近端扭曲，胫骨远端增大。先证者突然去世，年仅27岁；尸检显示胃溃疡穿孔和腹膜炎。他的母亲脸长，耳廓大，皮肤松弛，这可以解释为携带者状态的症状。

.0004 枕角综合征
ATP7A、8-BP DEL、NT1552

在一名患有严重先天性皮肤松弛症的墨西哥裔美国男婴（304150） 中，Packman 等人（1997） 在 ATP7A 基因的外显子 5 中发现了一个 8 bp 缺失（1552del8），该基因编码第五个金属结合域。框外删除导致下游过早终止密码子。出生时，孩子皮肤极度松弛，躯干褶皱、面部皮肤下垂、关节过度伸展、漏斗胸、颅骨和喘鸣。他的头发又稀疏又粗糙，额头已经秃了。2 个月大时首次发现明显的神经系统异常，此后他的神经系统逐渐恶化，直到 13 个月大时死亡。2.5 周时的 MRI 显示颅内血管迂曲和成环。当时的皮肤活检显示弹性蛋白纤维碎片。第 1 天血清铜正常，但 4 个月大时血清铜较低。

.0005 门克斯病
ATP7A，ARG980TER

Jankov 等人报道了一名患有致命性新生儿门克斯病（309400） 的患者（1998）、Horn（1999） 鉴定了 ATP7A 基因中的 C 到 T 转变，导致 arg980 到 ter（R980X） 的取代。该儿童在新生儿时就出现急性严重腹内出血、失血性休克和多处骨折，导致第 27 天死亡。门克斯病是在尸检中诊断出来的，并通过培养成纤维细胞的铜积累研究证实。门克斯病如此早发的致命并发症此前从未有过报道。据说 R980X 突变与一名患有门克斯病的无关男性中发现的突变相同，该男性在 4 岁时死亡，没有严重的结缔组织病（Horn，1999）。

.0006 枕角综合征
ATP7A、IVS6DS、TA、+6

Moller 等人对一名 24 岁男性具有典型枕角综合征（304150） 的临床表现进行了研究（2000） 在 ATP7A 基因内含子 6 的供体剪接位点发现了 T 到 A 的颠换。细胞培养研究显示 ATP7A 转录物水平为对照的 2% 至 5%。患者胸廓狭窄、关节畸形、右侧腹股沟疝、膀胱憩室、血管异常和慢性腹泻。18岁时发现枕角长约5厘米。患者皮肤干燥、松弛、色素减退，头发粗糙。并发症包括腹部血管、肝动脉和脾动脉瘤，均需手术治疗。患者表现出精神运动迟缓，具有精神病特征（躁狂抑郁行为）。他 3 岁时就能在没有支撑的情况下行走，3.5 岁时开始说话。血清铜和铜蓝蛋白水平显着低于正常值。铜掺入研究显示铜的积累和滞留异常，证实该患者患有门克斯病的变异型。一位兄弟也有类似的结缔组织异常和粗糙的头发，但智力迟钝更严重，在 8 岁时去世（Mentzel 等，1999）。

.0007 门克斯病
ATP7A，IVS6DS，GA，+1

莫勒等人（2000） 描述了患有经典门克斯病（309400） 的患者中涉及 ATP7A 基因内含子 6 +1 位置的剪接位点突变。该患者在新生儿期曾出现低血糖和反复发作的低体温症状。8 周大时，他因喂养困难并伴有难治性癫痫发作而住院。10周大时，他的头发开始脱落，取而代之的是质地异常的头发，这引起了门克斯病的怀疑。血清铜和铜蓝蛋白水平非常低。在接下来的几个月里，他出现了硬膜下血肿、高弓腭以及枕骨区域人字缝处的虫骨。1.5岁时诊断出膀胱憩室。他 8 个月大时开始组氨酸铜治疗，一直持续到 21 岁时去世。

.0008 枕角综合征
ATP7A，1-BP DEL，4497G

在患有枕角综合征（304150） 的家庭成员中，Dagenais 等人（2001） 在 ATP7A 基因的外显子 23 中发现了 1 bp 缺失（4497delG），导致密码子 1451 发生移码并导致蛋白质过早终止。尽管存在丰富水平的突变转录物，但缺乏关键双亮氨酸基序 L1487L1488 的截短蛋白水平大幅降低。该二亮氨酸基序充当跨高尔基体网络和质膜之间 ATP7A 循环的内吞信号。ATP7A 稳态定位于反式高尔基体网络对于赖氨酰氧化酶（153455） 的正常活性是必要的，赖氨酰氧化酶（153455） 是主要的铜酶，其活性在 OHS 中缺乏，对于维持结缔组织完整性至关重要。Dagenais 等人报道的家族中的先证者（2001） 在 7 个月大时就可以在没有帮助的情况下坐着，并在 7.5 个月大时能够爬行。检查时，他表现出多发性膀胱憩室、肾结石、膀胱输尿管反流、双侧腹股沟疝修补术、神经源性膀胱、膝外翻和漏斗胸。他的皮肤也有轻度超弹性，尤其是腹部皮肤，需要接受特殊教育。骨骼检查显示双侧枕角、轻度下胸椎和腰椎扁平椎、明显的漏斗胸、宽肩胛颈、锁骨把手/锤状轮廓、肱骨和股骨干波状轮廓、双侧髋外翻和最小的右凸脊柱侧凸。他有一个患病的兄弟、一个叔叔和一个病情严重程度略有不同的表弟。

.0009 门克斯病
ATP7A，GLY1019ASP

在转染的培养细胞中，Kim 等人（2002） 描述了 gly1019 到 asp（G1019D） 的突变，该突变位于 MNK 蛋白的大细胞质环中，导致门克斯病（309400）。在铜限制条件下，G1019D 突变蛋白保留在内质网中。这种错误定位可以通过向细胞中添加铜来纠正，该过程依赖于 MNK 蛋白 N 末端区域的铜结合位点。降低生长温度和化学伴侣甘油纠正了 G1019D 突变体的错误定位，表明该突变干扰了分泌途径中的蛋白质折叠。这些发现确定 G1019D 是第一个与门克斯病相关的条件突变，并证明通过补充铜可以纠正错误定位的蛋白质。这些发现提供了一个分子框架，用于了解影响 Menkes 患者 MNK 转运蛋白正确折叠的突变如何对肠外铜治疗产生反应。

.0010 门克斯病，铜替代反应
ATP7A，EX8 DEL

卡勒等人（1996） 描述了门克斯病（309400） 的成功早期铜疗法，该疗法与包含小框内缺失的突变转录本相关。该剪接位点突变导致外显子 8 缺失，该外显子编码 MNK 蛋白第六个铜结合位点和第一个跨膜结构域之间的一个小区域。金等人（2003）证明突变蛋白在铜诱导的转移中存在缺陷，但其铜转运突变功能得以保留。外显子 8 的序列从丝氨酸-624 和谷氨酰胺-649 之间延伸的突变蛋白中删除，该突变蛋白在患者的框内转录物中被删除，并被 624 ile-arg 取代。

.0011 门克斯病
ATP7A、8-BP DEL、NT408

Gerard-Blanluet 等人在患有经典门克斯病（309400） 且早期枕角异常发现的儿童中（2004） 在 ATP7A 基因中发现了一个 8 bp 缺失（408delCAATCAGA），导致从第 136 个氨基酸开始发生移码，添加了 21 个异常氨基酸，并丢失了 C 端序列的 1,363 个氨基酸。他们提出了有关枕角罕见特征发生的假设。

.0012 门克斯病
ATP7A，EX3-4 DEL

图默等人（2003） 报道了 2 名门克斯病（309400） 患者，其症状出乎意料地轻微且生存期长。在报告发布时，先证者 27 ，他受影响的表弟 24 岁。先证者在 6 个月大时表现出发育迟缓，并在 2 岁时开始癫痫发作。4 岁时，他发展了头部控制能力，9 岁时，他的运动和精神状态被认为与 3 个月大的孩子一样。17 岁时，他无法说话，肌张力低下，头发呈棕色、粗糙。先证者和他的表弟都具有相同的不太严重的症状，其 ATP7A 基因（包含外显子 3 和 4）都有缺失。

保尔森等人（2006） 研究了 ATP7A 中大移码缺失（包括外显子 3 和 4）对门克斯病患者的功能影响，该患者的症状出乎意料地轻微且存活时间长（Tumer 等人，2003）。突变的转录本在 46 个密码子之后包含一个提前终止密码子。尽管此类转录物通常会被无义介导的 mRNA 衰减（NMD） 降解，但通过实时 PCR 定量确定，这种情况下的转录物受到保护，免遭降解。体外翻译、重组表达和免疫细胞化学分析的结合提供了证据，证明突变体转录物由于蛋白质翻译的重新启动而免受降解。研究结果表明，重新启动发生在 2 个下游内部密码子处。推定的 N 末端截短蛋白仅包含铜结合位点 5（CBS5） 和 CBS6。内源和重组 ATP7 突变蛋白主要部分的细胞定位和铜依赖性转移与野生型 ATP7A 蛋白相似。此外，突变体 cDNA 能够拯救缺乏同源基因 CCC2 的酵母菌株。总之，保尔森等人（2006） 提出，NMD 抗性突变转录物的重新启动会导致 N 末端截短且至少部分功能的 Menkes 蛋白的合成，缺失 CBS1 至 CBS4。因此，原本被假定为无效的突变却并非如此。

.0013 枕角综合征
ATP7A，ASN1304SER

在 2 名患有枕角综合征的兄弟（304150） 及其携带者母亲中，Tang 等人（2006） 在 ATP7A 基因外显子 20 的核苷酸 4056 处鉴定出 A 到 G 的转变，导致密码子 1304（N1304S） 处的天冬酰胺到丝氨酸的取代。在 50 条正常对照染色体中未发现该突变。唐等人（2006） 的证据显示，在酵母互补测定中，N1304S 突变等位基因有 33% 的残留铜转运。

.0014 门克斯病
ATP7A，ARG201TER

Kaler 等人在一名患有门克斯病（309400） 且对早期铜治疗反应异常良好的男孩中（2009） 在 ATP7A 基因的外显子 3 中发现了 746C-T 转变，导致 arg201 到 ter（R201X） 的取代。患者成纤维细胞的蛋白质印迹分析显示少量全长 178-kD 蛋白质。酵母体外研究表明，突变蛋白保留了功能性铜转运活性。总体而言，研究结果表明对终止密码子的通读。与显示这种通读机制的其他酵母基因的比较表明，独特的 5-prime 序列在无义抑制中发挥作用，并且 mRNA 结构可能调节真核释放因子和抑制性 tRNA 之间的竞争。研究结果与该患者对治疗的显着临床反应一致，该患者在 11.5 岁时神经系统功能正常。

.0015 脊髓肌肉萎缩，远端，X 连锁 3
ATP7A，THR994ILE

Kennerson 等人在来自巴西一个大家族的 10 名患有 X 连锁远端脊髓性肌萎缩症 3（SMAX3; 300489） 的男性中，进行了研究（2010） 在 ATP7A 基因的外显子 15 中发现了一个半合子 2981C-T 转变，导致蛋白质 C 末端高度保守的残基发生 thr994 到 ile（T994I） 取代，而不会破坏关键功能域。在 800 名种族匹配的对照中没有发现这种突变。高田等人此前曾报道过该家庭（2004）。免疫细胞化学研究表明，与对照相比，T994I 突变蛋白的细胞内转移受损，部分突变蛋白在接触铜后仍保留在高尔基体中。研究结果表明，该突变导致铜转运至分泌途径并掺入新生蛋白原的过程受损，这可能是由于构象灵活性降低所致。肯纳森等人（2010） 认为远端肌肉萎缩的迟发意味着 T994I 突变产生的效应减弱，需要数年时间才能引发病理后果。运动神经元可能对铜稳态或铜缺乏的扰动特别敏感，这可能损害正常的轴突生长和突触发生。

.0016 脊髓肌肉萎缩，远端，X 连锁 3
ATP7A，PRO1386SER

Kennerson 等人先前报道，来自北美一个大家族的 9 名男性患有 X 连锁远端脊髓性肌萎缩症 3（SMAX3；300489）（2009），肯纳森等人（2010） 在 ATP7A 基因的外显子 22 中鉴定出半合子 4156C-T 转变，导致 C 末端高度保守的残基发生 pro1386 到 Ser（P1386S） 的取代。在 800 名种族匹配的对照中没有发现这种突变。免疫细胞化学分析表明，与对照相比，P1386S 突变蛋白表现出细胞内转移受损，一些突变蛋白在接触铜后残留在高尔基体中。携带 P1386S 突变的培养成纤维细胞的稳态铜水平介于正常对照和经典门克斯病（309400） 之间。在所有温度下，用 P1386S 等位基因转化的酵母的生长均低于野生型。研究结果表明，该突变导致铜转运至分泌途径并掺入新生蛋白原的过程受损，这可能是由于构象灵活性降低所致。肯纳森等人（2010） 认为远端肌肉萎缩的迟发意味着 P1386S 突变产生的效应减弱，需要数年时间才能引发病理后果。运动神经元可能对铜稳态或铜缺乏的扰动特别敏感，这可能损害正常的轴突生长和突触发生。