胆汁酸合成缺陷;ATP-BINDING CASSETTE, SUBFAMILY D, MEMBER 3

ABCD3基因编码一个过氧化物酶体膜转运蛋白,参与将支链脂肪酸和C27胆汁酸转运到过氧化物酶体中。后者的功能是胆汁酸生物合成的关键步骤(Ferdinandusse等人,2015年总结)。

细胞遗传学位置:1p21.3
基因座标(GRCh38):1:94,418,085-94,518,662

Gene-Phenotype Relationships
Location Phenotype Phenotype
MIM number
Inheritance Phenotype
mapping key
1p21.3 ?Bile acid synthesis defect, congenital, 5 616278 AR 3

▼ 克隆和表达
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通过用大鼠Pmp70 cDNA片段筛选人类cDNA文库,然后进行RT-PCR和5引物和3引物RACE,Gartner等人(1992)获得了全长人PMP70 cDNA。659个氨基酸的人类蛋白质与大鼠的蛋白质具有95%的同一性。C末端部分是亲水的,并且包含2个共有序列,其特征是在ATP结合框(ABC)蛋白中高度保守的核苷酸结合折叠的特征。

▼ 基因功能
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Gartner等(1994)表明PMP70的过表达抑制了编码另一种完整的过氧化物酶体膜蛋白PMP35(PEX2; 170993)的基因的细胞表型突变,并且PMP70突变体等位基因不能做到这一点。

▼ 测绘
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PMP70是通过体细胞杂交的DNA的分析对应到1号染色体(Gartner的等人,1992年),并通过荧光原位杂交区域化到1p22-P21(Gartner的等人(1992年,1993年))。通过种间回交分析,编码PMP70小鼠同源物(Pmp1)的基因位于3号染色体上。

▼ 分子遗传学
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在一个患有先天性胆汁酸合成缺陷5(CBAS5; 616278)的女孩中,Ferdinandusse等人(2015年)确定了ABCD3基因的纯合截断突变(170995.0003)。每个未受影响的亲本对于突变都是杂合的。在实验室研究表明过氧化物酶体功能有缺陷之后,选择了ABCD3基因进行研究,对患者过氧化物酶体的免疫荧光研究表明,过氧化物酶体膜中没有ABCD3。在患者成纤维细胞中转染野生型ABCD3可恢复异常的过氧化物酶体形态。该患者在婴儿期进行性肝病,最终致命。

▼ 动物模型
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Ferdinandusse等(2015)发现新生的Abcd3无效小鼠表现出正常的活动,没有明显的畸形。然而,与对照相比,肾镜检查显示肝脏大小增加,成纤维细胞显示过氧化物酶体增加的数量减少。实验室研究显示胆汁酸异常,包括成熟的C24胆汁酸显着减少,未结合的胆汁酸增加以及C26胆汁酸中间体(DHCA和THCA)的积累。这些发现与胆汁酸生物合成的缺陷是一致的。进一步的研究表明,在以植醇为食的饮食中,Abcd3-null小鼠的支链脂肪酸和植酸脂肪酸的β-氧化作用受损。

▼ 等位基因变异体(3个示例):
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.0001重新分类-各种未知的意义
ABCD3,IVS L-1,DS,GA,+ 1、23-BP INS
该变体以前称为ZELLWEGER SYNDROME 2,根据Paton等的发现进行了重新分类(1997)和Collins and Gould(1999)。

在补充组的Zellweger综合征患者1中,Gartner等人(1992)发现在L-1内含子的第一个核苷酸由G到A的过渡导致PMP70 cDNA中插入了23 bp(由于未知整个基因结构,因此将PMP70基因的3个最3个主要外显子称为L(代表“最后一个”),L-1和L-2。)在1个等位基因上鉴定了该突变只要。该突变的功能意义尚未确定。

Paton等(1997)研究了补充组1的12名澳大利亚患者的PMP70基因突变。Zellweger综合征的表型更为严重,其中有8位患者,而其余4位患者则出现了较轻的婴儿Refsum疾病表型。除了先前已知的同义多态性外,在这些患者的DNA的SSCP凝胶上未观察到明显差异。这些结果提供了证据证明PMP70在Zellweger综合征中具有致病作用。

Collins和Gould(1999)对Gartner等人的 CG1 Zellweger综合征患者进行了重新研究(1992)发现在PMP70基因插入了23个bp,并且鉴定了PEX1基因的一个移码突变(602136.0004)和一个无意义的突变的复合杂合性。

.0002重新分类-各种未知的意义
ABCD3,GLY17ASP
该变体以前称为ZELLWEGER SYNDROME 2,根据Paton等的发现进行了重新分类(1997)和Collins and Gould(1999)。

在补充组的Zellweger综合征患者1中,Gartner等人(1992)确定了编码PMP70基因一部分的cDNA的bp 50处从G到A过渡的杂合性。此突变将密码子17从GGT更改为GAT,导致天冬氨酸替代甘氨酸(G17D)。其他突变的性质尚未确定。该患者是白人妇女和非裔美国人的非血缘结合的产物,是2个患病同胞中的1个。

Paton等(1997)研究了补充组1的12名澳大利亚患者的PMP70基因突变。除了先前已知的同义多态性以外,在这些患者的DNA的SSCP凝胶上未观察到明显差异。这些结果提供了证据证明PMP70在Zellweger综合征中具有致病作用。

发现PEX1基因(602136)是导致互补组1过氧化物酶体生物发生异常的突变位点。Collins 和Gould(1999)在该患者中鉴定出PEX1基因的杂合移码突变。该患者中的第二个突变未发现。

Collins和Gould(1999)对Gartner等人的 CG1 Zellweger综合征患者进行了重新研究(1992)发现了PMP70基因的一个G17D变异,并且鉴定了PEX1基因的一个杂合的移码突变突变。未检测到该患者的第二个PEX1突变。

.0003先天性胆汁酸合成缺陷,5(1家庭)
ABCD3,1,758-BP DEL
Ferdinandusse等人在一个由土耳其近亲父母出生的女孩中,患有先天性胆汁酸合成缺陷5(CBAS5; 616278)(2015)发现纯合的1,758-bp缺失,包括外显子24和ABCD3基因的3个主要非翻译区域(c.1903-573_ * 1246,NM_002858.3),导致缺少24 C-的截短蛋白末端氨基酸(Tyr635AsnfsTer1)。未受影响的父母是杂合的删除。对患者细胞的免疫荧光研究证实了截短蛋白的表达。患者成纤维细胞显示过大的过氧化物酶体减少,并且通过表达野生型ABCD3减少了这种异常。