环指蛋白170； RNF170

HGNC 批准的基因符号：RNF170

细胞遗传学位置：8p11.21 基因组坐标（GRCh38）：8:42,849,637-42,897,299（来自 NCBI）

▼ 说明

RNF170 是一种 E3 泛素连接酶，存在于内质网（ER）膜中，通过 ER 相关蛋白降解（ERAD）途径介导肌醇 1,4,5-三磷酸（IP3）受体（参见 147265）的泛素化和加工。 RNF170 通过与其组成型结合的 ERLIN1（611604）/ERLIN2（611605）复合物被招募到激活的 IP3 受体（Lu et al., 2011）。

▼ 克隆与表达

通过 α-T3-1 小鼠垂体细胞 mRNA 的 RT-PCR，Lu 等人（2011）克隆了Rnf170，并通过数据库分析鉴定了人类RNF170。推导的小鼠和人类蛋白质分别含有 257 个和 258 个氨基酸。小鼠 Rnf170 的计算分子量为 30 kD；然而，通过 SDS-PAGE 检测，它的迁移表观分子量为 21.5 kD。小鼠和人类 RNF170 均包含一个典型的 RING-HC 结构域和 3 个假定的跨膜结构域。拓扑预测表明，RNF170 存在于 ER 膜中，其 N 末端位于 ER 腔内，其 RING 结构域和 C 末端位于胞质溶胶中。共聚焦显微镜和转染 HeLa 细胞的细胞分级证实小鼠 Rnf170 是一种完整的 ER 膜蛋白。

通过免疫组织化学分析，Valdmanis 等人（2011）在人脊髓中检测到RNF170蛋白。

Kim 等人使用实时 RT-PCR（2015）在检查的所有 14 个小鼠组织中发现了可变的 Rnf170 表达。

▼ 基因功能

Lu 等人使用体外测定（2011）表明小鼠 Rnf170 具有 E3 泛素连接酶活性。免疫沉淀分析显示，内源性 RNF170 在激活的 α-T3-1 细胞和人 SH-SY5Y 神经母细胞瘤细胞中多泛素化之前与激活的 IP3 受体相关。小鼠 Rnf170 在 α-T3-1 细胞和转染的 HeLa 细胞中与 Erlin1/Erlin2 复合物组成型结合，毒蕈碱 HeLa（mHeLa）细胞中的 RNA 干扰（RNAi）实验表明 ERLIN1/ERLIN2 复合物将 RNF170 招募到 IP3 受体。在 α-T3-1 和 mHeLa 细胞中通过 RNAi 消除内源性 RNF170 可抑制（但并未完全阻断）IP3 受体泛素化和降解。催化失活的小鼠 Rnf170 突变体在大鼠胚胎细胞中的过度表达也具有抑制作用。卢等人（2011）得出结论，RNF170 通过泛素-蛋白酶体途径在 IP3 受体加工中发挥重要作用。

Wright 等人使用小鼠 Rnf170 的野生型和突变体构建体（2015）发现跨膜结构域 2（TM2）中的 arg198（R198）和 R200 与 TM3 中的 asp231（D231）和 D232 形成盐桥。参与盐桥形成的任何残基的突变都会改变 Rnf170 的三级结构。 CRISPR/Cas9介导的α-T3小鼠促性腺激素中Rnf170的缺失完全阻断了IP3R泛素化，但它并没有改变IP3R激活或钙动员。赖特等人（2015）得出结论，RNF170 介导所有泛素缀合物添加到激活的 IP3R 上。

▼ 分子遗传学

感觉性共济失调 1，常染色体显性遗传

Valdmanis 等人在 2 个患有常染色体显性感觉性共济失调 1（SNAX1; 608984）的加拿大家庭的受影响成员中（2011）鉴定了 RNF170 基因中的杂合突变（R199C; 614649.0001）。该突变是通过对先前通过连锁分析鉴定的染色体 8p12-q12 上的候选区域进行外显子组测序发现的（Valdmanis 等，2006）。在斑马鱼中注射相应的突变体 mRNA 会导致大多数注射胚胎（79%）出现中度至重度发育破坏，包括死亡。突变型和野生型 mRNA 的共注射导致了中等数量的受干扰胚胎，表明功能获得了毒性。

Cortese 等人是 2 姐妹，出生于无血缘关系的厄瓜多尔父母，患有 SNAX1（2020）鉴定了 RNF170 基因中 R199C 突变的杂合性。该突变是通过重点外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分离。尚未对该变体进行功能研究，但有人认为它会引起有毒的功能获得效应。

常染色体隐性痉挛性截瘫 85

Wagner 等人在来自 4 个无关家庭的 9 名 SPG85 患者中（2019）鉴定了 RNF170 基因中的纯合突变（参见例如 614649.0002-614649.0004）。这些突变是通过全基因组或全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。有2个移码突变、1个错义突变和1个框内缺失，表明单倍体不足是发病机制。与对照组相比，2 名患者的成纤维细胞表现出 IP3R 基础水平升高（ITPR1；147265），刺激依赖性 IP3R 降解受损，这与 RNF170 缺失导致 IP3R 泛素化和蛋白酶体降解减少的假设一致。 SH-SY5Y 神经母细胞瘤细胞系中 RNF170 的敲低同样会导致 IP3R 的异常积累，这可以通过野生型 RNF170 的表达来挽救。瓦格纳等人（2019）假设通过 IP3R 增加 IP3 依赖性信号传导可以增加 ER 中钙的释放。

▼ 动物模型

小鼠模型

金等人（2015）发现 Rnf170 -/- 小鼠表现正常，体重、葡萄糖代谢、葡萄糖和胰岛素耐受性正常。 Rnf170 -/- 小鼠从大约 12 个月大时开始出现进行性步态异常。老年 Rnf170 -/- 小鼠表现出行走不稳定、快速行走时对角肢体对不同步、对热痛反应潜伏期增加以及本体感觉明显缺乏。与野生型对照相比，老年 Rnf170 -/- 小鼠的小脑和脊髓中的 Itpr1 蛋白升高，但大脑皮层中的 Itpr1 蛋白没有升高。

斑马鱼模型

瓦尔德马尼斯等人（2011）发现斑马鱼中 Rnf170 基因的敲除会导致出生后 1 天之前异常和死亡的剂量依赖性增加，这表明该蛋白质在早期发育中发挥着至关重要的作用。

瓦格纳等人（2019）发现 rnf170 直向同源物吗啉代敲低的斑马鱼会出现小眼症、小头畸形和运动能力丧失。这与中后脑神经发生减少、大脑结构异常和运动神经元缺陷有关。

▼ 等位基因变异体（4 个选定示例）：

.0001 共济失调，感觉，1，常染色体显性
RNF170、ARG199CYS

Valdmanis 等人在 2 个患有常染色体显性成人发病感觉性共济失调 1（ADSA 或 SNAX1；608984）的加拿大家庭的受影响成员中（2011）在 RNF170 基因的外显子 7 中鉴定出杂合的 c.595C-T 转换（c.595C-T，NM_030954），导致高度保守的残基中的 arg199 到 cys（R199C）取代。该突变在两个家族中都与该疾病分离，并且在 140 个当地对照中未发现。该突变是通过对先前通过连锁分析鉴定的染色体 8p12-q12 上的候选区域进行外显子组测序发现的（Valdmanis 等，2006）。患者淋巴母细胞表现出突变蛋白的表达，该蛋白不会形成不溶性聚集体。在斑马鱼中注射相应的突变体 mRNA 会导致大多数注射胚胎（79%）出现中度至重度发育破坏，包括死亡。突变型和野生型 mRNA 的共注射导致了中等数量的受干扰胚胎，表明功能获得了毒性。

赖特等人（2015）发现小鼠 Rnf170 中的 R198C 突变（与人类 RNF170 中的 R199C 相当）破坏了 Rnf170 TM2 和 TM3 之间的盐桥。 R198C 突变对 Rnf170 在 ER 中的定位或方向、N-糖基化状态、与 Erlin2（611605）的相互作用或体外或转染细胞中的泛素连接酶活性没有影响。 R198C 对 Rnf170 依赖性 IP3R 泛素化没有影响。然而，破坏盐桥的稳定性会降低 Rnf170 半衰期和细胞 Rnf170 总含量，这很可能是由于自身泛素化活性和随后突变型 Rnf170 靶向 ERAD 所致。在人类淋巴母细胞中，与对照相比，R199C 突变使 RNF170 含量减少约 27%，并且还导致 IP3R 含量升高。患者淋巴母细胞响应血小板激活因子而表现出钙动员减少，这显然是由于 IP3R 信号转导效率降低，而不是 IP3R 含量改变或泛素化所致。赖特等人（2015）得出结论，ADSA 中细胞 RNF170 含量的减少可能会降低 IP3R 信号传导的效率，但不会降低 IP3R 泛素化。

Cortese 等人是 2 姐妹，出生于无血缘关系的厄瓜多尔父母，患有 SNAX1（2020）在 RNF170 基因中发现了杂合 R199C 突变。该突变是通过重点外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分离。尚未对该变体进行功能研究，但有人认为它会引起有毒的功能获得效应。

.0002 痉挛性截瘫 85，常染色体隐性
RNF170、IVS5DS、A-G、+3

Wagner 等人在 2 名同胞中，出生于无血缘关系的德国父母（家庭 A），患有常染色体隐性遗传性痉挛性截瘫 - 85（SPG85; 619686）（2019）在 RNF170 基因的内含子 5 中发现了纯合的 A 到 G 转变（c.396+3A-G, NM_030954.3），导致剪接异常、移码和无义介导的 mRNA 衰变的部分激活。该突变是通过全基因组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。与对照组相比，来自 1 名患者的成纤维细胞显示 IP3R 基础水平升高（ITPR1；147265），并且 IP3R 的刺激依赖性降解受损，这与 RNF170 缺失导致 IP3R 泛素化和蛋白酶体降解减少的假设一致。

.0003 痉挛性截瘫 85，常染色体隐性
RNF170、CYS102ARG

Wagner 等人在 4 名同胞中，由伊朗近亲父母（B 族）出生，患有常染色体隐性遗传性痉挛性截瘫-85（SPG85；619686）（2019）在 RNF170 基因中鉴定出纯合 c.304T-C 转换（c.304T-C, NM_030954.3），导致 RING 结构域中的 cys102 到 arg（C102R）取代。该突变是通过全外显子组测序发现的，与家族中的疾病分离。预计该突变将导致泛素连接酶活性丧失。

.0004 痉挛性截瘫 85，常染色体隐性
RNF170、2-BP DEL、518AG

2 个兄弟，由伊朗近亲父母（D 家族）所生，患有常染色体隐性遗传性痉挛性截瘫 - 85（SPG85; 619686） Wagner 等人（2019）在 RNF170 基因中发现了一个纯合 2-bp 缺失（c.518_519delAG, NM_030954.3），导致移码和提前终止（Arg173AsnfsTer49）。该突变是通过全外显子组测序发现的，与家族中的疾病分离。预计该突变会导致功能丧失。