涂层蛋白复合物，亚基 β-2; COPB2

β-2 外壳蛋白
β-PRIME COP

HGNC 批准的基因符号：COPB2

细胞遗传学位置：3q23 基因组坐标（GRCh38）：3:139,357,406-139,389,680（来自 NCBI）

▼ 说明

COPB2 基因编码高尔基体外壳复合体的一个亚基（参见 601924），该亚基对于从高尔基体逆行转移到内质网是必需的。除了在复合物中的结构作用外，COPB2 还被证明可以直接与货物和细胞内转移的调节因子相互作用（DiStasio 等人的总结，2017）。

▼ 克隆与表达

Harrison-Lavoie 等人使用与小鼠 Tcp1（186980）发生交叉反应的单克隆抗体（1993）通过蛋白质印迹分析和免疫荧光显微镜检测到 102-kD 高尔基体相关蛋白。通过筛选人类 cDNA 表达文库，他们分离出了编码 p102 或 COPB2 的 cDNA。推导的 906 个氨基酸的蛋白质包含 6 个 N 端 WD40 重复序列和 C 端的 leu-asp-asp（LDD）基序，如小鼠 Tcp1。生化分级分离、免疫沉淀和蛋白质印迹分析表明，COPB2 是包含 COPB（600959）的 500 至 600 kD 外壳蛋白复合物的组成部分。免疫荧光显微镜证明，在存在布雷菲德菌素 A 的情况下，COPB 和 COPB2 从高尔基膜上分散。 Harrison-Lavoie 等人（1993）提出COPB2可能参与调节组成性胞吐途径中的膜转移。

楚凯等人（1997）使用蛋白激酶 C-ε（PRKCE; 176975）的 V1 区域克隆了来自大鼠的 PRKCE 选择性 RACK（参见 RACK1; 176981），他们将其鉴定为 Copb2。预测的大鼠蛋白包含 7 个 WD40 基序。免疫荧光显微镜和免疫沉淀分析表明，Copb2 与心肌细胞中激活的 PRKCE 共定位，并且 PRKCE 以 Copb2 依赖性方式与高尔基体膜结合。

▼ 测绘

使用 FISH，De Baere 等人（1998）将 COPB2 基因定位到染色体 3q23。

▼ 基因功能

为了研究 COPB2 缺陷对细胞内转移的影响，Marom 等人（2021）使用免疫荧光显微镜分析了人成纤维细胞和 HeLa 细胞，其中通过 siRNA 处理滴定了 COPB2 的表达。 COPB2 siRNA处理的细胞表现出高尔基体标记物的无序分布，其与COPB2耗竭的程度成正比。此外，COPB2耗竭导致内质网（ER）-高尔基中间室（ERGIC）的点状外周模式显着减少，表明高尔基体到ER逆行转移受损。使用基于温度的同步方案，作者发现 COPB2 耗尽的成纤维细胞 I 型前胶原的内质网输出显着延迟，而 I 型原胶原保留在内质网的出口部位。 ER 出口机制和 COPB（COPB1; 600959）成员的水平不受 COPB2 消耗的影响，并且 siRNA 处理的细胞和模拟转染的细胞之间对照货物的顺行转移没有显着差异，表明在I 型原胶原的细胞内转移。

▼ 分子遗传学

原发性小头畸形 19，常染色体隐性遗传

DiStasio 等人在 2 名患有常染色体隐性遗传原发性小头畸形 19（MCPH19; 617800）的同胞中（2017）鉴定了 COPB2 基因中的纯合错义突变（R254C; 606990.0001）。该突变是通过纯合性作图和全外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实，与该家族中的疾病分离。携带该变体的突变小鼠模型显示出皮质组织减少和某些神经元细胞群凋亡增加的证据，表明神经元发育受到破坏（参见动物模型）。

儿童或青少年发病的骨质疏松症伴发育迟缓

Marom 等人在 4 名患有儿童期或青少年期发病的骨质疏松症和不同程度的发育迟缓的无关儿童中进行了研究（2021）鉴定了 COPB2 基因（606990.0002-606990.0005）中从头截断突变的杂合性，这些突变在 gnomAD 数据库中未发现。患者细胞的 COPB2 表达减少了约 50%，患者成纤维细胞的电子显微镜显示扩张的内质网（ER），有颗粒状物质、突出的粗糙 ER 和空泡，与细胞内转移缺陷一致。

▼ 动物模型

迪斯塔西奥等人（2017）发现小鼠 Copb2 基因纯合缺失会导致胚胎死亡。人类错义变体 R254C 纯合的小鼠没有表现出任何发育异常，并且具有正常的大脑大小和结构，这表明小鼠大脑对 Copb2 功能下降的敏感度低于人脑。与野生型相比，Copb2 无效等位基因和 R254C 复合杂合的突变小鼠确实表现出围产期死亡率增加和皮质组织减少。对这些复合杂合小鼠大脑的组织学分析显示，包括海马、中脑、小脑和后脑在内的各个大脑区域的细胞凋亡显着增加，并且后来出生的 Ctip2（BCL11B; 606558）阳性第五层神经元减少。然而，早期发育阶段的神经元显示心室区细胞增殖增加。来自突变动物的神经球显示出增殖减少。研究结果表明，Copb2 功能受损会破坏神经元发育。

Marom 等人使用 CRISPER-Cas9 技术（2021）生成了斑马鱼直向同源基因 copb2 的突变等位基因。纯合零斑马鱼表现出 II 型胶原蛋白的保留、内质网和高尔基体的混乱以及早期幼虫的致死性。作者还培育了携带 Copb2 缺失等位基因的小鼠，该等位基因的纯合性是胚胎致死的。与野生型同窝小鼠相比，杂合子小鼠的骨量较低，小鼠成纤维细胞表现出内质网应激和高尔基体缺陷。抗坏血酸治疗部分挽救了斑马鱼的发育表型和 Copb2 +/- 小鼠成纤维细胞的细胞表型。

▼ 等位基因变异体（5 个精选示例）：

.0001 小头畸形 19，原发性，常染色体隐性（1 个家族）
COPB2、ARG254CYS

DiStasio 等人在 2 名患有常染色体隐性遗传原发性小头畸形 19（MCPH19; 617800）的同胞中（2017）在 COPB2 基因的外显子 8 中鉴定出纯合 c.760C-T 转换，导致在预测的 WD40 蛋白结合结构域中高度保守的残基处发生 arg254-to-cys（R254C）取代。该突变是通过纯合性作图和全外显子组测序相结合发现的，并通过桑格测序证实，与该家族中的疾病分离。它根据 dbSNP、1000 基因组计划、外显子组变异服务器和 ExAC 数据库以及内部数据库进行过滤。携带该变体的突变小鼠模型显示出皮质组织减少和某些神经元细胞群凋亡增加的证据，表明神经元发育受到破坏。迪斯塔西奥等人（2017）得出结论，R254C 等位基因是一种亚等位基因变异。

.0002 骨质疏松症，儿童或青少年发病，伴有发育迟缓
COPB2、2-BP DEL、1237AA

Marom 等人在一名 9 岁白人和美洲原住民血统女孩（患者 1）中进行了研究，该女孩患有多处骨折、骨密度低、言语迟缓并伴有学习障碍（OPDD; 619884）（2021）鉴定了 COPB2 基因中从头 2 bp 缺失（c.1237_1238delAA, NM_004766.2）的杂合性，导致预计会导致提前终止密码子（Lys413AspfsTer3）的移码。对先证者及其父母的 DNA 进行桑格测序，证实了该变异的从头起源，但在 gnomAD 数据库中并未发现该变异。对先证者全血的 mRNA 测序表明，该变异会导致无义介导的衰变；患者类淋巴母细胞中的 RT-qPCR 显示，与父母和未受影响的同胞相比，COPB2 表达减少了约 50%，支持了这一发现。

.0003 骨质疏松症，儿童或青少年发病，伴有发育迟缓
COPB2，1-BP DUP，1906A

Marom 等人在一名患有白种人和美洲原住民血统的 9 岁女孩（患者 2）中进行了研究，该女孩患有全身发育迟缓、小头畸形、进行性痉挛性截瘫和骨密度低（OPDD; 619884）（2021）鉴定了 COPB2 基因中从头 1 bp 重复（c.1906dupA, NM_004766.2）的杂合性，导致预计会导致过早终止密码子（Thr636AsnfsTer7）的移码。在她的母亲或未受影响的同胞中，或者在 gnomAD 数据库中都没有发现这种突变；无法从已故父亲身上获取 DNA。 RT-qPCR 显示，与母亲相比，患者成纤维细胞的 COPB2 表达减少了约 50%。患者成纤维细胞的电子显微镜显示明显扩张的内质网、多个细胞内空泡和突出的细胞表面伪足，共同表明囊泡转移受到破坏。

.0004 骨质疏松症，儿童或青少年发病，伴有发育迟缓
COPB2，c.1206-2A-G

在一名 4 岁白人男孩（患者 3）中，患有多处骨折、骨密度低和粗大运动迟缓（OPDD；619884），Marom 等人（2021）鉴定了 COPB2 基因中的从头剪接位点突变（c.1206-2A-G, NM_004766.2）的杂合性。在 gnomAD 数据库中未找到该变体。

.0005 骨质疏松症，儿童或青少年发病，伴有发育迟缓
COPB2，1-BP DUP，247G

在一名患有全身发育迟缓、小头畸形和肌张力异常（OPDD; 619884）的 3 岁亚洲女孩（患者 4）中，Marom 等人（2021）鉴定了 COPB2 基因外显子 4 中从头 1 bp 重复（c.247dupG, NM_004766.2）的杂合性，导致预计会导致过早终止密码子（Val83GlyfsTer14）的移码。在 gnomAD 数据库中未找到该变体。先证者尚未进行骨矿物质密度评估。