扭曲家族 bHLH 转录因子 2; TWIST2

扭曲，果蝇，同源物，2
真皮表达蛋白 1，小鼠，同源物；DERMO1

HGNC 批准的基因符号：TWIST2

细胞遗传学位置：2q37.3 基因组坐标（GRCh38）：2:238,848,085-238,910,534（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

使用酵母 2 杂交系统筛选组织特异性碱性螺旋-环-螺旋（bHLH）蛋白，该蛋白与普遍存在的蛋白 E12（147141）二聚化（1995）克隆小鼠 Dermo1。在其 bHLH 区域内，160 个氨基酸的 Dermo1 蛋白与 bHLH 蛋白 Twist 家族的成员（参见 TWIST1, 601622）具有广泛的同源性，后者在胚胎中胚层中表达。在小鼠胚胎发生过程中，Dermo1 显示出与小鼠 Twist 相似但又不同的表达模式。性交后第 10.5 天，Dermo1 在体节的骨节和皮节以及肢芽中低水平表达，到第 13.5 天，它主要在皮节、前椎骨和鳃弓衍生物中积累。随着软骨前细胞分化的进行，Dermo1 的表达仅限于软骨膜。 Dermo1 的表达在真皮中持续增加，直至第 17.5 天，并且在新生儿真皮中也检测到，但在成人组织中表达下调。

Lee等人通过使用小鼠Twist作为探针筛选股骨和肋骨cDNA文库（2000）克隆人类 DERMO1。推导的 DERMO1 蛋白含有 160 个氨基酸，计算分子量为 18 kD。 DERMO1 和 TWIST 的 bHLH 结构域仅存在 5 个氨基酸差异，并且这些蛋白质的 N 和 C 末端也具有广泛的同源性。人类 DERMO1 与小鼠和大鼠 Dermo1 具有 99% 的氨基酸一致性。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Perrin-Schmitt 等人（1997）将 DERMO1 基因定位到染色体 2q37.3。

▼ 基因功能

李等人（1995）表明，在 E12 存在的情况下，小鼠 Dermo1 蛋白与 E框共有序列结合，但未检测到转录活性。相反，Dermo1 抑制肌源性 bHLH 蛋白的转录活性。

李等人（2000）证明人 DERMO1 在成骨细胞的成骨特性方面引起类似于 TWIST 的变化，例如形态、骨标记基因表达和对细胞因子的生化反应。然而，DERMO1 表达在调节增殖机制、碱性磷酸酶活性和时间表达模式方面也具有独特的作用。

Kong 和 Li（2002）生成了一系列小鼠 Dermo1 突变体来表征每个结构域在转录抑制中的作用。他们确定 Dermo1 的 HLH 和 C 端结构域（而非 N 端和基本区域）对于转录抑制活性至关重要。他们还发现 Dermo1 直接与 Mef2（参见 600660）结合以抑制其反式激活结构域，并且组蛋白脱乙酰化参与了 Dermo1 介导的基因抑制。

索西奇等人（2003）表明 Twist 和 Dermo1（他们分别称为 Twist1 和 Twist2）是由需要背侧相关蛋白 Rela（164014）的细胞因子信号通路诱导的，Rela 是核因子 kappa-B（NFKB；参见164011）转录因子家族，在小鼠中。 Twist1 和 Twist2 通过与 Rela 相互作用抑制细胞因子基因表达。 Twist2 无效等位基因纯合子或 Twist1 和 Twist2 等位基因双杂合子的小鼠表现出促炎细胞因子表达升高，导致围产期因恶病质死亡。索西奇等人（2003）得出结论，存在一个进化上保守的信号传导回路，其中 TWIST 蛋白通过建立抑制 NFκB 依赖性细胞因子途径的负反馈回路来调节细胞因子信号传导。

比亚莱克等人（2004）确定 Twist 蛋白在小鼠骨骼发育过程中短暂抑制 Runx2（600211）功能。 Twist1和Twist2在发育早期在整个骨骼的Runx2表达细胞中表达，并且成骨细胞特异性基因仅在其表达减少后才发生。 Twist1 和 Runx2 缺失的双杂合子在 Runx2 +/- 小鼠中未显示出任何颅骨异常，Twist2 无效背景挽救了 Runx2 +/- 小鼠的锁骨表型，而 Twist1 或 Twist2 缺陷导致过早成骨细胞分化。 Twist 蛋白的抗成骨功能是由 Bialek 等人的结构域介导的（2004）称之为 Twist box，它与 Runx2 DNA 结合域相互作用以抑制其功能。

▼ 分子遗传学

局灶性面部真皮发育不良 3，Setleis 型

Tukel 等人在 2 个患有 Setleis 型局灶性面部真皮发育不良（FFDD3; 227260）的家族中，对应到染色体 2q37.3（2010）分析了候选基因 TWIST2，并鉴定了每个家族中与疾病分离的纯合无义突变（分别为 607556.0001 和 607556.0002）。

Cervantes-Barragan 等人在 2 名具有 Setleis 综合征特征的墨西哥纳瓦同胞中（2011）鉴定了 TWIST2 基因（607556.0003）中 1 bp 缺失的纯合性。他们的父母和 2 个兄弟姐妹都是突变杂合子，所有 4 个杂合子均表现出上眼睑双睫毛和下睫毛部分缺失。塞万提斯-巴拉甘等人（2011）得出结论，带有 TWIST2 突变的杂合子可能有综合征表现。

Ablepharon-巨大口综合征和 Barber-Say 综合征

Marchegiani 等人在来自 7 个无关家庭的 10 名患有大口综合征（AMS; 200110）的患者中（2015）鉴定了 TWIST2 基因错义突变的杂合性（E75K; 607556.0004）。在来自 9 个不相关 Barber-Say 综合征（BBRSAY; 209885）家族的 11 名患者中，他们在 TWIST2 基因中发现了 2 种不同的错义突变，也涉及密码子 75：9 名患者为 E75Q 突变（607556.0005）杂合子，2 名不相关患者为 E75Q 突变（607556.0005）杂合子。 E75A 取代杂合（607556.0006）。此外，1 名 BBRSAY 患者在密码子 77 和 78 处存在 6 bp 重复杂合（607556.0007）。所有 4 个突变均位于基本结构域，分子分析表明这些突变改变了 TWIST2 的 DNA 结合活性，导致显性失活和功能获得效应。

▼ 动物模型

图克尔等人（2010）在129/C57混合背景上分析了Twist2基因敲除小鼠，观察到与Setleis综合征患者相似的面部表型，包括皮肤薄、毛发稀疏，耳朵和眼睛之间有明显的双侧脱发区，类似于双颞钳痕迹在人类中。他们的下睫毛也缺失，口鼻部狭窄，下巴突出，头部前后径较短，耳朵位置较低，畸形。组织学上，Twist2 -/- 小鼠的双侧脱发区域与 Setleis 综合征患者的缺陷相似，包括真皮发育不良以及表皮附属物和皮下脂肪的缺失。基因敲除小鼠的睑板腺也缺失或发育不全，正如塞特莱斯综合征患者所见。

▼ 等位基因变异体（7 个精选示例）：

.0001 局灶性面部皮肤发育不良 3，SETLEIS 型
TWIST2、GLN119TER

在来自波多黎各多代大家庭的受影响成员中，孤立出 Setleis 型局灶性面部真皮发育不良（FFDD3; 227260），最初由 Setleis 等人报道（1963），图克尔等人（2010）鉴定了 TWIST2 基因中 486C-T 转变的纯合性，导致 gln119-to-ter（Q119X）取代，预计会截断 bHLH 基序后的 C 末端。转染 HeLa 细胞中的定量 PCR 显示，与野生型相比，mRNA 量减少了 3 至 4 倍；免疫印迹分析表明突变蛋白不稳定，与无义介导的衰变一致。

.0002 局灶性面部皮肤发育不良 3，SETLEIS 型
TWIST2、GLN65TER

在阿拉伯近亲家庭的受影响成员中，患有 Setleis 型局灶性面部真皮发育不良（FFDD3; 227260），最初由 Al-Gazali 和 Al-Talabani（1996）报道，Tukel 等人（2010）鉴定了 TWIST2 基因中 324C-T 转变的纯合性，导致 gln65-to-ter（Q65X）取代，预计会消除 bHLH 区域和 C 末端。转染 HeLa 细胞中的定量 PCR 显示，与野生型相比，mRNA 量减少了 3 至 4 倍；免疫印迹分析表明突变蛋白不稳定，与无义介导的衰变一致。

.0003 局灶性面部皮肤发育不良 3，SETLEIS 型
TWIST2，1-BP DEL，168C

Cervantes-Barragan 等人对一名 8 岁女孩和她 1 个月大的患有 Setleis 型局灶性面部真皮发育不良（FFDD3; 227260）的兄弟进行了研究（2011）鉴定了 TWIST2 基因中 1 bp 缺失（168delC）的纯合性，导致移码导致提前终止。他们的父母和他们的 2 个兄弟姐妹（均为杂合子缺失）表现出睫毛表现，包括上眼睑双睫毛和下睫毛部分缺失。

.0004 ABLEPHARON-大口综合症
TWIST2，GLU75LYS

先前报道过来自 7 个不相关家庭的 10 名患有大口综合征（AMS; 200110）的患者（Price 等人, 1991; Cruz 等人, 1995; Ferraz 等人, 2000; Stevens 和 Sargent, 2002; Brancati 等人，2004 年；Rohena 等人，2011 年）、Marchegiani 等人（2015）鉴定了 TWIST2 基因中 c.223G-A 转换（c.223G-A, NM_057179.2）的杂合性，导致基本结构域内高度保守的残基处发生 glu75 到 lys（E75K）取代，介导 DNA 结合。在所有未受影响的父母均获得 DNA 的情况下，突变在第一代受影响的一代中从头发生，并且在第三代中是可遗传的。在内部外显子组数据库或 NHGRI CLINSEQ、dbSNP（版本 142）、1000 基因组计划、NHLBI 外显子组测序项目 EVS（v.0.0.30）或 ExAC 数据库中未发现 E75K 替换。 HeLa 细胞中的结合模式分析表明，E75K 突变体仅与野生型 TWIST2 共享其结合峰的一部分。对注射斑马鱼胚胎的 RNA 分析显示，与野生型相比，E75K 或 E75Q（607556.0005）突变体有 162 个基因的差异表达；其中 28 个是 E75K 和 E75Q 共有的，除了 1 个之外，所有这些在两个突变体中都以相同的方式上调或下调。

.0005 理发师综合症
TWIST2，GLU75GLN

9 名 Barber-Say 综合征患者（BBRSAY; 209885），其中 8 名来自先前报道过的 6 个无关家庭（David 等人，1991 年；Martinez Santana 等人，1993 年；Tenea 和 Jacyk，2006 年；Martins等人，2010；Roche 等人，2010）、Marchegiani 等人（2015）鉴定了 TWIST2 基因中 c.223G-C 颠换（c.223G-C, NM_057179.2）的杂合性，导致基本结构域内高度保守的残基处发生 glu75-to-gln（E75Q）取代，介导 DNA 结合。在所有未受影响的父母均获得 DNA 的情况下，突变在第一代受影响的一代中从头发生，并且在第三代中是可遗传的。在内部外显子组数据库或 NHGRI CLINSEQ、dbSNP（版本 142）、1000 基因组计划、NHLBI 外显子组测序项目 EVS（v.0.0.30）或 ExAC 数据库中未发现 E75Q 替换。 HeLa 细胞中的结合模式分析表明，E75Q 突变体仅与野生型 TWIST2 共享其结合峰的一部分。对注射斑马鱼胚胎的 RNA 分析显示，与野生型相比，E75Q 或 E75K（607556.0004）突变体有 162 个基因的差异表达；其中 28 个是 E75Q 和 E75K 共有的，除了 1 个之外，所有这些在两个突变体中都以相同的方式上调或下调。

.0006 理发师综合症
TWIST2，GLU75ALA

2 名不相关的 Barber-Say 综合征患者（BBRSAY; 209885），其中 1 名最初由 Mazzanti 等人报道（1998），Marchegiani 等人（2015）鉴定了 TWIST2 基因中 c.224A-C 颠换（c.224A-C, NM_057179.2）的杂合性，导致基本结构域内高度保守的残基处发生 glu75-to-ala（E75A）取代，介导 DNA 结合。在内部外显子组数据库或 NHGRI CLINSEQ、dbSNP（版本 142）、1000 基因组计划、NHLBI 外显子组测序项目 EVS（v.0.0.30）或 ExAC 数据库中未发现 E75A 替换。

.0007 理发师综合症
TWIST2、6-BP DUP、NT229

一名患有 Barber-Say 综合征（BBRSAY；209885）的女孩，最初由 Haensel 等人报道（2009），Marchegiani 等人（2015）鉴定了 6 bp 重复的杂合性（c.229_234dupCAGCGC, NM_057179.2），预计会导致介导 DNA 结合的基本结构域内 2 个高度保守的残基（Gln77_Arg78dup）的重复。在内部外显子组数据库或 NHGRI CLINSEQ、dbSNP（版本 142）、1000 基因组计划、NHLBI 外显子组测序项目 EVS（v.0.0.30）或 ExAC 数据库中未发现重复。