肌球蛋白轻链 11; MYL11

肌球蛋白轻链,磷酸化,快速骨骼肌; MYLPF
肌球蛋白轻链 2B; MLC2B
肌球蛋白调节轻链 2,骨骼肌亚型; MRLC2
HSRLC

HGNC 批准的基因符号:MYL11

细胞遗传学位置:16p11.2 基因组坐标(GRCh38):16:30,370,934-30,377,991(来自 NCBI)

▼ 说明

传统的骨骼肌肌球蛋白由 2 条重链(参见 MYH1, 160730)和 4 条轻链组成,其中 2 条与 MYLPF 一样,被认为是调节性轻链(Sachdev 等,2003)。

▼ 克隆与表达

使用兔肌球蛋白轻链 2 筛选人胎儿快速骨骼肌 cDNA 文库,Sachdev 等人(2003) 克隆了 MYLPF,他们将其称为 HSRLC。推导的 170 个氨基酸蛋白具有保守的钙结合和磷酸化位点以及一簇疏水残基,预计它们可以稳定 MYLPF 的 N 末端与肌球蛋白重链的相互作用。磷酸化位点包含 3 个连续的丝氨酸残基。起始位置的元丙二肽被去除,在 N 末端产生脯氨酸。 Northern 印迹分析在胎儿和成人骨骼肌中检测到 0.8 kb MYLPF 转录物,但在成人心脏或胎儿大脑中未检测到。在胎儿心脏中检测到了大约 1.4 kb 的可能转录物。

▼ 基因结构

萨奇德夫等人(2003) 确定 MYLPF 基因有 7 个外显子,跨度为 3.2 kb。上游区域包含 TATA 框和许多转录因子的结合位点,包括 MYOD(参见 MYOD1,159970)。

▼ 测绘

萨奇德夫等人(2003) 指出 MYLPF 基因定位于 16 号染色体。

Hartz(2017) 根据 MYLPF 序列(GenBank AF363061) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 MYLPF 基因对应到染色体 16p11.2。

▼ 分子遗传学

在来自 6 个患有远端关节弯曲症(DA1C; 619110) 家族的受影响个体中,Chong 等人(2020) 鉴定了 MYLPF 基因中同一残基上发生的 2 个不同错义突变的纯合性:3 个家族中存在 C157F 取代(617378.0001),以及其他 3 个家族中存在 C157R 取代(617378.0002)。此外,作者在 2 个不相关的家族中发现了 MYLPF 的杂合错义突变:分别是 G163S 取代(617378.0003) 和 A33V 取代(617378.0004);作者指出,显性和隐性病症的临床特征实际上无法区分。跨物种肌球蛋白轻链和重链的晶体结构分析表明,A33出现在动物进化之前,G163出现在动物进化早期,并且这两个残基直接或几乎直接接触脊椎动物中的肌球蛋白重链。相比之下,不太保守的 C157 残基深埋在调节轻链内,不与肌球蛋白重链接触。作者认为 MYLPF A33V 和 G163S 变体具有显着效应,因为它们比 C157 变体更直接地影响与肌球蛋白重链的相互作用。

▼ 动物模型

Chong 等人通过敲除 2 个斑马鱼 MYLPF 直系同源物中的 1 个,即主要表达的 mylpfa(2020) 生成了 mylpf 功能部分丧失的斑马鱼。纯合 mylpfa 突变体的躯干收缩力降低,胸鳍完全麻痹,并表现出逃避反应受损。与野生型相比,从 mylpfa 突变体中提取的肌球蛋白显示出明显较慢的肌节蛋白丝速度。斑马鱼 mylpfa 突变体表现出异常运动,在四肢中更为明显,作者指出这与远端关节弯曲患者的观察结果相似(参见分子遗传学)。随着时间的推移检查发育中的斑马鱼发现,虽然mylpfa突变体肌肉形态在体节形成后不久就显得正常,但突变体肌纤维在所有肌肉中逐渐退化,其中后下轴肌受影响最严重。作者得出结论,斑马鱼 mylpfa 是维持肌纤维完整性所必需的,但不是初始肌纤维形成或增生性生长所必需的,而增生性生长在观察的退行期持续。

▼ 等位基因变异体(4 个选定示例):

.0001 远端关节炎,1C 型
MYLPF,CYS157PHE(rs756765686)

Chong 等人在来自 3 个无关家族的 7 名受影响个体中,其中 1 名具有波兰血统(A 族),2 名具有印度血统(B 和 F),患有远端关节挛缩(DA1C;619110)(2020) 鉴定了 MYLPF 基因外显子 7 中 c.470G-T 颠换(c.470G-T,NM_013292.4)的纯合性,导致保守残基处的 cys157 至 phe(C157F) 取代。 C157F 变体在千人基因组计划、UK10K 和 gnomAD 数据库中被发现极为罕见;南亚人中 gnomAD 任何超群体的最大频率为 0.00013,没有纯合子的报道。对来自 A 家族的 1 名受影响个体和 B 家族的 1 名受影响个体的高密度芯片基因型数据分析显示,没有共享的单倍型,这表明该变异在不同人群中或在人类历史早期孤立出现。

.0002 远端关节炎,1C 型
MYLPF,CYS157ARG(rs748809300)

Chong 等人在 3 名来自巴基斯坦近亲家庭(C、D 和 E)的患有远端关节弯曲症(DA1C;619110)的无关患者中进行了研究(2020) 鉴定了 MYLPF 基因外显子 7 中 c.469T-C 转换(c.469T-C, NM_013292.4) 的纯合性,导致保守残基处的 cys157 至 arg(C157R) 取代。 C157R 变体在千人基因组计划、UK10K 和 gnomAD 数据库中被发现极为罕见;在芬兰语中,gnomAD 中任何超种群的最大频率为 0.00009,没有纯合子的报道。作者指出,这种变异可能代表创始人突变,但这些患者的原始外显子组序列数据无法用于单倍型分析。

.0003 远端关节炎,1C 型
MYLPF、GLY163SER

在一对患有远端关节弯曲症(DA1C; 619110) 的德系犹太人父子(G 家族)中,Chong 等人(2020) 鉴定了 MYLPF 基因外显子 7 中 c.487G-A 转换(c.487G-A,NM_013292.4)的杂合性,导致深度保守残基处的 gly163 到 Ser(G163S)取代。分离分析显示,突变是在父亲身上从头出现的。

.0004 远端关节炎,1C 型
MYLPF,ALA33VAL

Chong 等人在一个家族(H) 的 3 代以上的 5 名患有远端关节弯曲(DA1C; 619110) 的个体中(2020) 鉴定了 MYLPF 基因外显子 3 中 c.98C-T 转换(c.98C-T, NM_013292.4) 的杂合性,导致高度保守残基处的 ala33 到 val(A33V) 取代。未报告未受影响的家庭成员的突变状态。 gnomAD 数据库中未发现该突变。