NLR 家族，包含 PYRIN 结构域 5； NLRP5

NACHT 结构域、富含亮氨酸重复序列和 PYD 的蛋白质 5； NALP5
母体，小鼠，同系物；MATER

HGNC 批准的基因符号：NLRP5

细胞遗传学位置：19q13.43 基因组坐标（GRCh38）：19:55,999,726-56,061,810（来自 NCBI）

▼ 说明

NALP 是细胞质蛋白，形成较大的 CATERPILLER 蛋白家族中的一个亚家族。大多数短 NALP，例如 NALP5，具有 N 端吡啶（MEFV；608107） 结构域（PYD），随后是 NACHT 结构域、NACHT 相关结构域（NAD） 和 C 端富含亮氨酸重复序列（LRR） ） 地区。长 NALP NALP1（606636） 还具有 C 末端延伸，其中包含寻找结构域（FIIND） 和半胱天冬酶募集结构域（CARD） 的功能。 NALP 通过参与称为炎症小体的多蛋白复合物而参与促炎性半胱天冬酶（例如 CASP1；147678）的激活（Tschopp 等人，2003）。

▼ 克隆与表达

Tong 等人通过在数据库中搜索与小鼠 Mater 相似的序列，然后对卵巢 cDNA 文库进行 PCR（2002） 克隆了人类 NALP5，他们将其称为 MATER。预测的 1,200 个氨基酸蛋白质与小鼠蛋白质有 53% 相同。它包含一个 N 端 PAAD/DAPIN 结构域（即 PYD）和 6 个 C 端核糖核酸酶抑制剂样 LRR。此外，它还具有可能参与 ATP/GTP 结合、核转位和醛/酮还原酶活性的基序。 Northern 印迹和 RT-PCR 分析显示 4.2 kb 转录物在卵巢中表达，但在其他组织中不表达。原位杂交和免疫荧光分析证明了 MATER 的卵母细胞特异性表达。免疫印迹分析检测到 134 kD 的蛋白质。

朱等人（2015）从人胎儿卵巢中克隆了 NLRP5。定量实时 RT-PCR 检测到人类胎儿卵巢中 NLRP5 的表达，而在检查的其他 8 个人类胎儿组织中几乎没有表达。共聚焦显微镜将 NLRP5、KHDC3L（611687）、OOEP（611689） 和全长 TLE6（612399） 共定位于卵母细胞和早期胚胎的皮层下。 2 细胞阶段后，所有皮质下母体复合物（SCMC） 蛋白迁移到远离细胞与细胞接触的皮质区域。

穆等人（2019） 使用特异性引物的 RT-PCR 测量了 NLRP5 的表达，发现在人类卵母细胞和早期胚胎中高表达，但在体组织中表达较差。在中期 II 期间观察到最高表达。

▼ 基因结构

童等人（2002） 确定 NALP5 基因包含 15 个外显子，跨度约为 63 kb。外显子 7 包含大约 50% 的编码序列。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Tong 等人（2002） 将 NALP5 基因定位到染色体 19q13。

▼ 基因功能

李等人（2008） 在小鼠体内发现了一种 SCMC，它在卵母细胞生长过程中组装，对于受精卵超越第一次胚胎细胞分裂至关重要。在这个大型复合体中，Floped（OOEP）、Mater 和 Tle6 彼此相互作用，Filia（参见 KHDC3L, 611687）孤立结合 Mater。尽管编码这些蛋白质的转录本在减数分裂成熟和排卵过程中被降解，但 SCMC 在早期胚胎中仍然存在。 SCMC 位于卵子皮层下，在卵裂期胚胎中被排除在细胞与细胞接触的区域之外，并与桑葚和囊胚的外部细胞分离。缺乏 Floped 和/或 Mater 的卵母细胞受精，但胚胎不会超过发育的卵裂阶段，并且缺乏 Floped 和/或 Mater 的雌性小鼠是不育的。

I 型自身免疫性多内分泌综合征（APS1; 240300） 是一种由自身免疫调节基因 AIRE（607358） 突变引起的多器官自身免疫性疾病。阿利莫罕马迪等人（2008） 研究了导致甲状旁腺功能减退症的自身抗原，甲状旁腺功能减退症是 APS1 的标志及其最常见的自身免疫性内分泌病。他们发现，49% 患有 APS1 和甲状旁腺功能减退症的患者体内存在针对 NALP5 的特异性自身抗体，但在所有患有 APS1 但不伴有甲状旁腺功能减退症的患者以及所有患有其他自身免疫性内分泌疾病的患者和所有健康对照者中，均不存在针对 NALP5 的特异性抗体。 NALP5主要表达于甲状旁腺主细胞的细胞质中。因此，针对 NALP5 的自身抗体似乎具有高度特异性，并且可以诊断 APS1 的这一重要组成部分。

Zhu 等人通过对表达表位标记蛋白的转染 HEK293T 和 HeLa 细胞进行相互免疫共沉淀分析（2015） 证明了 KHDC3L、OOEP、NLRP5 和全长 TLE6 之间的功能相互作用。

▼ 分子遗传学

卵母细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 19

Mu 等人在来自 2 个家庭的 3 名因胚胎早期停滞而导致不孕的中国妇女中（OZEMA19；620333）（2019） 鉴定了 NLRP5 基因突变的复合杂合性（609658.0003-609658.0006）。这些突变在两个家族中都随着疾病而分离，并且在公共变异数据库的东亚人群中没有发现。

Xu 等人在一名因胚胎早期停滞而导致不孕的中国女性中（2020） 鉴定了 NLRP5 基因中 Q278R 错义突变的纯合性，该突变与她的家族中的疾病分离，并且在公共变异数据库中未发现。对转染的 HEK293T 细胞的分析显示，与野生型 NLRP5 相比，突变体对蛋白质表达没有明显影响。

Huang 等人在一位 34 岁的中国女性中发现，她的不孕症主要是由于卵母细胞在生发囊阶段成熟停滞所致（2022） 鉴定了 NLRP5 基因（609658.0007） 中 4 bp 缺失的纯合性。该突变在家族中随疾病分离，并且在 gnomAD 数据库中仅以杂合性的形式存在，次要等位基因频率较低。

Tong 等人对来自 3 个家庭的 4 名因合子和/或早期胚胎停滞而导致不孕的中国女性进行了研究（2022） 鉴定了 NLRP5 基因突变的复合杂合性（参见例如 609658.0008-609658.0009），这些突变与每个家族中的疾病分离，并且在 gnomAD 数据库中未发现。作者指出，3 名具有双等位基因错义突变的女性（患者 2、4 和 5）出现早期胚胎停滞，而第四名具有双等位基因移码突变的患者表现出更严重的表型，受精率降低，除了 1卵母细胞在受精卵阶段停滞。

关联待确认

有关 NLRP5 基因变异与多位点印迹干扰之间可能关联的讨论，请参阅 609658.0001。

▼ 动物模型

童等人（2000）发现Mater-null小鼠以预期的孟德尔比例出生，并且没有表现出明显的异常。然而，母体缺失的雌性是不育的，而母体缺失的雄性则具有生育能力。缺乏Mater的卵子在体内正常受精，但来自无Mater的雌性的胚胎仍处于2细胞阶段并发生退化。童等人（2000） 得出结论，Mater 是 2 细胞阶段之后胚胎发育所需的母体效应基因。

费尔南德斯等人（2012） 发现排卵的 Nlrp5 缺失小鼠卵母细胞显示出异常的线粒体定位。尽管 ATP 水平正常，但 Nlrp5 缺失的线粒体膜电位升高且异常活跃。线粒体呼吸升高导致活性氧增加并激活促凋亡 Bax（600040）。 Bax 的抑制不足以增加胚胎存活率。费尔南德斯等人（2012） 得出的结论是，卵母细胞中 Nlrp5 的缺乏会触发线粒体库的过早激活，从而导致线粒体损伤，而 Bax 失活无法挽救这种损伤。

▼ 等位基因变异体（9 个精选示例）：

.0001 意义未知的变体
NLRP5、GLN785TER（rs200446614）

该变异被归类为意义不明的变异，因为其对多位点印迹干扰的贡献尚未得到证实。

Docherty 等人通过对 39 名多位点印记障碍（MLID） 患者和 33 名母亲的 NLRP5 基因进行全外显子组和/或 Sanger 测序，（2015） 鉴定了 5 位母亲的变异，其中一名女性的外显子 8 中存在 c.2353C-T 转换（rs200446614） 复合杂合子，导致 gln785 到 ter（Q785X） 取代，以及 c.2353C-T 转换（rs200446614） 的复合杂合子。外显子 11 中的 2840T-C 转换，导致 leu947 到 pro（L947P；609658.0002）的取代，两者均位于富含亮氨酸的重复结构域内的保守残基处。该妇女有一个健康的儿子和女儿，有 4 次流产史，还有 1 个儿子被诊断为 Beckwith-Wiedemann 综合征（BWS; 130650），另一个儿子有非特异性发育和明显行为问题，被诊断为自闭症极度的分离焦虑。两个受影响的儿子都表现出 MLID：患有 BWS 的儿子的关键受影响位点包括染色体 6q24 上的 PLAGL1（603044）、7q32 上的 MEST（601029） 和 11p15 上的 KCNQ1OT1（604115），而另一个受影响儿子的甲基化紊乱包括 GRB10（601523） ）于 7 点 12 点，MEST，H19（103280） 于 11 点 15 点，GNAS（139320） 于 20 年第 20 季度。所有 5 名母亲的表型和表观基因型均正常，而 MLID 患者则具有重叠的印记障碍特征，通常伴有神经发育异常；患有 MLID 的 7 个后代中有 2 个的临床特征与已知印记障碍的诊断不一致。作者指出，携带 NLRP5 变异的母亲的后代中的印记干扰包括不同个体中母本和父本印记种系印记处 DNA 甲基化的不同丢失，这表明突变的母本效应在受精卵的第一次细胞分裂中发挥作用。合子。在其中一个家族中，Begemann 等人之前描述过（2011），来自一对不一致的同卵双胞胎的受影响双胞胎被诊断患有 Silver-Russell 综合征（180860）；双胞胎都没有继承母亲的杂合 NLRP5 突变。

.0002 意义未知的变体
NLRP5，LEU947PRO（rs202181446）

该变异被归类为意义不明的变异，因为其对多位点印迹干扰的贡献尚未得到证实。

讨论 NLRP5 基因外显子 11 中的 c.2840T-C 转变（rs202181446），导致 leu947-to-pro（L947P） 取代，这种取代在一位具有多位点印记后代的女性中以复合杂合状态被发现多彻蒂等人的干扰（2015），参见 609658.0001。

.0003 OOCTYE/ZYGOTE/胚胎成熟停滞 19
NLRP5、GLN98TER

Mu等人在2名因早期胚胎停滞而导致不孕的中国姐妹（家庭6）中（OZEMA19；620333）（2019） 鉴定了 NLRP5 基因外显子 2 中 c.292C-T 转换的复合杂合性，导致 Pyrin 结构域内发生 gln98-to-ter（Q98X） 取代，以及外显子 7 中的 c.2081C-T 转换，导致 LRR 结构域内的保守残基处发生 thr694 至 ile（T694I） 取代。他们的可生育姐妹没有携带任何一种突变。无法从他们未受影响的父母那里获得 DNA。千人基因组计划或 ExAC 数据库的东亚人群中均未发现这两种突变。转染的 HeLa 细胞的蛋白质印迹显示几乎检测不到 Q98X 突变体，而 T694I 突变体则表现出表达减少的趋势，但没有统计学意义。患者卵母细胞和胚胎的免疫荧光证实与对照组相比，NLRP5 蛋白水平较低。

.0004 OOCTYE/ZYGOTE/胚胎成熟停滞 19
NLRP5、THR694ILE

讨论 NLRP5 基因外显子 7 中的 c.2081C-T 转变，导致 thr694 到 ile（T694I） 取代，这种取代在 2 名因早期胚胎停滞而导致不孕的中国姐妹中以复合杂合状态发现（ OZEMA19；620333），作者：Mu 等人（2019），参见 609658.0003。

.0005 OOCTYE/ZYGOTE/胚胎成熟停滞 19
NLRP5、GLY289GLU

在一名因早期胚胎停滞而导致不孕的中国妇女（家庭 7）中（OZEMA19；620333），Mu 等人（2019） 鉴定了 NLRP5 基因外显子 7 中 c.866G-A 转换的复合杂合性，导致 NACHT 结构域内的保守残基处发生 gly289-to-glu（G289E） 取代，以及 c.3320C-T外显子 14 中的转变，导致 LRR 结构域内的保守残基处发生 thr1107 至 ile（T1107I） 取代。她未受影响的父母和一个可生育的姐妹均具有一种突变杂合子，这两种突变均未在千人基因组计划或 ExAC 数据库的东亚人群中发现。转染的 HeLa 细胞的蛋白质印迹显示，与野生型 NLRP5 相比，T1107I 突变体的表达显着减少，而 G289E 突变体则显示出表达减少的趋势，但没有统计学意义。

.0006 OOCTYE/ZYGOTE/胚胎成熟停滞 19
NLRP5、THR1107ILE

讨论 NLRP5 基因外显子 14 中的 c.3320C-T 转换，导致 thr1107-to-ile（T1107I） 取代，这种取代在一名因早期胚胎停滞而导致不孕的中国妇女中以复合杂合状态被发现（ OZEMA19；620333），作者：Mu 等人（2019），参见 609658.0005。

.0007 OOCTYE/ZYGOTE/胚胎成熟停滞 19
NLRP5、4-BP DEL、1286TTAG（rs769276313）

在一名 34 岁的中国女性中，由于卵母细胞成熟停滞在生发囊阶段（OZEMA19; 620333），Huang 等人（2022） 鉴定了 NLRP5 基因中 4 bp 缺失（c.1286_1289delTTAG、NM_153447） 的纯合性，导致移码，预计会导致过早终止密码子（Val429GlufsTer30） 和缺乏大部分 NACHT 结构域和所有结构域的截短蛋白。 LRR 域。她的近亲父母对于该突变是杂合的，而一个可育的姐妹不携带该缺失，该缺失仅在杂合性中以低次要等位基因频率存在于gnomAD数据库（14/280,438）中。与对照相比，患者外周血白细胞的定量 RT-PCR 显示 NLRP5 mRNA 显着减少。

.0008 OOCTYE/ZYGOTE/胚胎成熟停滞 19
NLRP5、2-BP DEL、1575AG

Tong 等人在一名因受精率降低和受精卵阶段成熟停滞而导致不孕的 31 岁中国女性（患者 3）中（OZEMA19；620333）（2022） 鉴定了 NLRP5 基因外显子 7 中 2 个不同 2-bp 缺失的复合杂合性：c.1575_1576delAG（c.1575_1576delAG, NM_153447.4） 和 c.1830_1831delGT（609658.0009），导致预计会导致提前终止密码子的移码（Arg525SerfsTer17 和 Tyr611ArgfsTer2）。她未受影响的父母均具有 1 个缺失的杂合子，这在 gnomAD 数据库中未找到。转染的 HEK293T 细胞的蛋白质印迹和免疫荧光分析显示，与野生型 NLRP5 相比，突变体的蛋白质表达急剧下降。

.0009 OOCTYE/ZYGOTE/胚胎成熟停滞 19
NLRP5、2-BP DEL、1830GT

讨论 NLRP5 基因外显子 7 中的 2 bp 缺失（c.1830_1831delGT、NM_153447.4），导致移码，预计会导致过早终止密码子（Tyr611ArgfsTer2），该密码子在中国人中以复合杂合状态发现Tong 等人报道了由于受精率降低和受精卵成熟停滞而导致不孕的女性（患者 3）（OZEMA19；620333）（2022） 参见 609658.0008。