细胞色素 P450,亚科 XXVIA,多肽 1; CYP26A1

P450,视黄酸失活,1; P450RAI1

HGNC 批准基因符号:CYP26A1

细胞遗传学位置:10q23.33 基因组坐标(GRCh38):10:93,073,475-93,077,885(来自 NCBI)

▼ 说明

视黄酸(RA)在胚胎发育过程中的基因表达调节和成体上皮组织的维持中发挥着重要作用。细胞色素 P450 视黄酸代谢酶,由 White 等人指定为 P450RAI(1997),将视黄酸代谢成多种形式,从而使其失活。 P450RAI 是细胞色素 P450 CYP26 类的成员(参见 122720),首次在斑马鱼中发现。

▼ 克隆与表达

怀特等人(1997) 使用斑马鱼基因作为探针,从人视黄酸处理的畸胎癌细胞中克隆了 P450RAI 基因。预测的 497 个氨基酸的人类蛋白与斑马鱼蛋白具有 68% 的氨基酸同一性,并且两者都具有表明微粒体定位的 N 末端疏水区域。对几种人细胞系中 P450RAI 表达的 Northern 印迹分析表明,P450RAI 的表达可以响应视黄酸而被诱导、组成型表达或根本不表达,表明其调节是复杂的并且可能是组织类型依赖性的。怀特等人(1997) 表明,在某些人类肿瘤细胞系中,视黄酸高度诱导 P450RAI mRNA 表达,并且视黄酸诱导的视黄酸代谢可能与 P450RAI 表达相关。作者得出结论,CYP26A1 在视黄酸控制的反馈回路中调节细胞视黄酸水平发挥着关键作用。

▼ 基因结构

李等人(2007)指出CYP26A1基因包含8个外显子。

▼ 测绘

通过荧光原位杂交,White 等人(1998) 将 CYP26A1 基因定位到人类染色体 10q23-q24 和小鼠染色体 19C2-3。

▼ 分子遗传学

李等人(2007) 对 92 个不同种族和民族的个体的 CYP26A1 基因进行了测序,并鉴定了 13 个 SNP。三个 SNP 导致编码区发生变化:杂合 558C-A 颠换,导致 phe186 到 leu(F186L) 取代,在 24 名白种人中发现了 1 名;杂合的 517C-A 颠换,导致 arg173-to-ser(R173S) 取代,在 15 名非裔美国人中的 3 名中发现;杂合 1072T-C 转变,导致 cys358 到 arg(C358R) 取代,在 24 名亚洲人中发现了 1 名。转染野生型 CYP26A1 或 R173S 变体的 COS-1 细胞以相当的速率代谢全反式视黄酸。然而,用 F186L 或 C358R 变体转染的细胞表现出全反式视黄酸代谢显着降低。

▼ 动物模型

Cyp26a1 -/- 小鼠胎儿具有与过量视黄酸给药产生的致死形态发生表型相似的表型,表明人类 CYP26A1 在发育过程中控制视黄酸水平可能至关重要。这一假设表明,在胚胎视黄酸水平降低的条件下,Cyp26a1 -/- 表型可以得到挽救。尼德赖瑟等人(2002) 表明,Cyp26a1 缺失小鼠的表型确实是通过 Aldh1a2(603687) 的杂合破坏而得到拯救,Aldh1a2 编码一种视黄醛脱氢酶,负责早期胚胎发育过程中视黄酸的合成。 Aldh1a2 单倍体不足可防止脊柱裂的出现,并挽救后部结构(骶骨/尾椎、后肠、泌尿生殖道)的发育,同时部分防止 Cyp26a1 -/- 小鼠的颈椎转变和后脑模式改变。这些双突变小鼠中的一些可以达到成年。因此,Niederreither 等人(2002) 提供的遗传证据表明 ALDH1A2 和 CYP26A1 活性同时建立局部胚胎视黄酸水平,必须对其进行微调以允许后器官发育并预防脊柱裂。

金克尔等人(2009) 发现 Cyp26a1 在斑马鱼前躯干内胚层的适当发育阶段和位置表达,以调节 RA 依赖性胰腺规格。阻断 Cyp26 功能可显着扩大胰野向前部。 Cyp26a1 在此过程中发挥了主要作用,但在功能性 Cyp26a1 缺失的情况下,Cyp26b1(605207) 和 Cyp26c1(608428) 基因部分补偿了其损失。