磷脂酰肌醇聚糖锚生物合成 O 类蛋白质; PIGO

HGNC 批准的基因符号：PIGO

细胞遗传学位置：9p13.3 基因组坐标（GRCh38）：9:35,088,688-35,096,591（来自 NCBI）

▼ 说明

许多蛋白质通过糖基磷脂酰肌醇（GPI）修饰锚定在细胞表面膜上。 PIGO 参与内质网（ER）中的 GPI 生物合成，并在将磷脂酰乙醇胺（PE）转移到 GPI 核心的第三甘露糖（Man3）中发挥作用（Hong 等，2000）。

有关 PIG 基因家族以及 PIG 蛋白在 GPI 生物合成中的作用的信息，请参阅 PIGA（311770）。

▼ 克隆与表达

洪等人（2000）从睾丸 cDNA 文库中克隆了小鼠 Pigo，并通过数据库分析鉴定了人类 PIGO。推导的 1,101 个氨基酸的小鼠蛋白在 N 末端附近有一个跨膜结构域，随后是约 400 个氨基酸的亲水区域，在 C 末端一半有 15 个跨膜结构域。亲水区包含在各种磷酸二酯酶和核苷酸焦磷酸酶中保守的基序。 Pigo 还有 2 个潜在的 N-糖基化位点。对转染和分级分离的 CHO 细胞的蛋白质印迹分析表明，Pigo 与 ER 膜标记物相关。

▼ 基因结构

洪等人（2000）确定PIGO基因包含10个外显子。

▼ 测绘

洪等人（2000）报道PIGO基因定位于染色体9p13。

▼ 基因功能

洪等人（2000）发现 F9 小鼠胚胎癌细胞中的 Pigo 敲除减少了 Thy1（188230）的表面表达，但并未消除，Thy1（188230）是一种需要 GPI 锚来进行膜结合的蛋白质。相比之下，Pigf（600153）的敲除完全消除了 Thy1 的表面表达。 Pigo 或 Pigf 的敲除导致 Man3 上缺乏 PE 的相同主要 GPI 中间体的积累，但不同的次要 GPI 中间体的积累。蛋白质下拉分析表明 Pigo 和 Pigf 存在相互作用；然而，Pigf 的大部分人并没有与 Pigo 交往。 Pigf存在时Pigo的表达比Pigf不存在时高得多，而Pigo不存在时Pigf稳定。洪等人（2000）得出结论，PIGO 参与蛋白质的 GPI 锚定，但不是必需的，而 PIGF 对此至关重要。他们假设 PIGF 可能有其他伙伴将 PE 转移到 Man3 上，可能导致 GPI 结构发生微小变化。

在 GPI 生物合成的后期，主要的 GPI 物种 H7（其具有与 Man3 连接的乙醇胺磷酸盐（EtNP））是通过由 PIGO 和 PIGF 组成的酶复合物从 H6 物种生成的。 Shishioh 等人利用 RNA 干扰（2005）发现 GPI7（PIGG; 616918）的敲除导致 HeLa 细胞中 H7 的积累和 H8 的缺乏，表明 GPI7 参与 EtNP 转移到 H7 上的 Man2 形成 H8。转染的 CHO 细胞的共沉淀表明，人 PIGF 与 GPI7 和 PIGO 以孤立的复合物形式相互作用。与 PIGF 的相互作用稳定了 GPI7 和 PIGO，并且 GPI7 与 PIGO 竞争与 PIGF 的结合。 GPI7 的过度表达降低了 PIGO 的含量并减少了 H7 的生成，这可能是由于可用 PIGF 的耗尽和 PIGO 的不稳定所致。 Shishioh 等人（2005）得出结论，PIGF 和 PIGO 相互作用，将 H6 转化为 H7，而 PIGF 和 GPI7 相互作用，将 H7 转化为 H8。

▼ 分子遗传学

Krawitz 等人对 2 名患有高磷酸酯酶症并伴有智力发育障碍综合征 2（HPMRS2; 614749）的姐妹进行了外显子组测序（2012）鉴定了 PIGO 基因中 2 个突变的复合杂合性（614730.0001 和 614730.0002）。对另外 11 名患有类似疾病的患者进行该基因测序，发现 1 名患者具有 2 个突变（614730.0001 和 614730.0003）的复合杂合子。体外功能表达研究表明，突变蛋白要么缺乏功能活性，要么功能活性降低。 PIGO 缺陷的 CHO 细胞系细胞表面胎盘碱性磷酸酶（ALP）活性降低，ALP 分泌增加，但通过野生型 PIGO 转染可恢复这一情况。研究结果表明，PIGO 突变患者的高磷酸酯酶症是由于 ALP 与细胞膜的 GPI 锚定缺陷导致 ALP 释放到血清中的结果。

▼ 等位基因变异体（3 个选定示例）：

.0001 磷酸过多症伴智力发育障碍综合征 2
PIGO，LEU957PHE

Krawitz 等人发现，两姐妹患有高磷酸酯酶症并伴有智力发育障碍综合征 2（HPMRS2；614749），她们的父母均无血缘关系，是英国人（2012）鉴定了 PIGO 基因中 2 个突变的复合杂合性：2869C-T 转变导致 leu957-to-phe（L957F）取代，以及 1-bp 重复（2361dupC; 614730.0002），导致移码和早熟终止（Thr788HisfsTer5）。通过全外显子组测序检测到突变，并通过桑格测序确认。 L957F 取代发生在跨膜结构域中高度保守的残基中。每个未受影响的亲本对于其中一种突变都是杂合的。对另外 11 名具有相似表型的患者进行 PIGO 基因测序，发现 1 名患者存在复合杂合突变：L957F 和内含子 8 中的 G 到 A 转变（3069+5G-A；614730.0003），导致外显子 9 的跳跃. 在 5,379 个对照中的 1 个中发现了剪接位点突变。体外功能表达研究表明，2361dupC 突变不会导致 PIGO 缺陷的 CHO 细胞表面恢复 CD59（107271）表达，并且 L957F 在这些细胞中仅诱导低水平的 CD59 表达。与野生型相比，突变体截短蛋白的表达水平较高，而L957F蛋白的表达水平较低。 PIGO 缺陷的 CHO 细胞系细胞表面胎盘碱性磷酸酶（ALP）活性降低，ALP 分泌增加，但通过野生型 PIGO 转染可恢复这一情况。研究结果表明，PIGO 突变患者的高磷酸酯酶症是由于 ALP 锚定在细胞膜上的糖基磷脂酰肌醇（GPI）缺陷而导致 ALP 释放到血清中的结果。

.0002 磷酸过多症伴智力发育障碍综合征 2
PIGO，1-BP DUP，2361C

Krawitz 等人讨论了 PIGO 基因（2361dupC）中的 1-bp 重复，该重复在患有智力发育障碍综合征 2 型高磷酸酯酶症（HPMRS2；614749）的 2 名姐妹中以复合杂合状态发现（2012），参见 614730.0001。

.0003 磷酸过多症伴智力发育障碍综合征 2
PIGO、IVS8DS、G-A、+5

Krawitz 等人讨论了 PIGO 基因剪接位点突变（3069+5G-A），该突变在患有智力发育障碍综合征 2（HPMRS2；614749）的 2 名患有高磷酸酯酶症的姐妹中以复合杂合状态发现（2012），参见 614730.0001。