卷曲类受体 2; FZD2
卷曲果蝇,同源物,2
HGNC 批准的基因符号:FZD2
细胞遗传学位置:17q21.31 基因组坐标(GRCh38):17:44,557,484-44,561,262(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
继确定三核苷酸重复扩增是许多遗传性人类疾病的基础之后,Zhao 等人(1995) 分离并表征了含有三核苷酸重复序列的 cDNA。在这些研究过程中,他们发现了果蝇极性基因“卷曲”的人类同源物(fz)。果蝇中的 fz 基因座是跨表皮细胞质膜传输极性信号所必需的。果蝇 fz 基因编码一种具有 7 个假定跨膜结构域的蛋白质,该蛋白质被认为具有 G 蛋白偶联受体的功能。赵等人(1995)从人卵巢cDNA文库中分离出人类同源物,符号为FZD2。 FZD2的全长cDNA编码565个氨基酸的蛋白质,与果蝇fz蛋白具有56%的序列同一性。赵等人(1995)发现FZD2基因的表达似乎受到发育调节,在胎儿肾脏和肺以及成人结肠和卵巢中高水平表达。 FZD2 的结构表明它在跨膜信号传递中发挥作用,尽管其精确的生理功能和相关途径尚未确定。王等人(1996) 表明哺乳动物中存在一个大家族的卷曲同源物。这些作者还分离出了另一种人类同源物“frizzled-5”(FZD5;601723)。
Saal 等人通过鸡胚胎中 Fzd2 的原位杂交(2015)观察到整个发育中的头部和近端肢体间质内的表达。在发育中的头部和四肢中均检测到了 Fzd2 蛋白。
▼ 测绘
赵等人(1995)通过荧光原位杂交将FZD2基因定位到染色体17q21.1。
王等人(1996) 通过种间回交分析,将小鼠 Fzd2 基因定位到 11 号染色体,与人类 17q 染色体同线。
▼ 生化特征
晶体结构
陈等人(2018) 以 2.5 埃分辨率展示了艰难梭菌毒素 B(TcdB) 片段与人 FZD2 富含半胱氨酸结构域复合物的晶体结构,揭示了内源性 FZD 结合脂肪酸作为 TcdB 的共受体捆绑。这种脂质占据了 FZD 中 Wnt 加合棕榈油酸的结合位点。 TcdB 结合将脂质锁定在适当的位置,防止 Wnt 参与 FZD 和信号传导。
▼ 基因功能
大鼠 frizzled-2 受体结合 Wnt 蛋白,并可通过激活细胞内储存的钙释放来发出信号。阿乌马达等人(2002) 证明野生型 Fzd2 和由具有 Fzd2 胞质结构域的 β-2-肾上腺素受体的细胞外和跨膜部分组成的嵌合受体也通过 cGMP 的调节发出信号。任一受体的激活都会导致细胞内 cGMP 浓度下降,这一过程在用百日咳毒素处理的细胞中受到抑制,通过抑制 G 蛋白转导蛋白(GNAT2; 139340) 的表达而降低,并通过抑制 cGMP 来抑制-特异性磷酸二酯酶(PDE)活性。此外,Ahumada 等人(2002) 表明 PDE 抑制剂可以阻断 Fzd2 诱导的斑马鱼胚胎中的钙瞬变。因此,Ahumada 等人(2002) 得出结论,FZD2 似乎通过 G 蛋白与偏微分方程和钙瞬变耦合。
使用 CRISPR-Cas9 介导的全基因组筛选,Tao 等人(2016) 鉴定出 FZD 家族成员是艰难梭菌毒素 B(TcdB) 的受体。 TcdB 与 FZD 蛋白的富含 cys 的结构域(CRD) 结合,对 FZD1(603408)、FZD2 和 FZD7(603410) 具有最高亲和力。 TcdB 与 Wnt 竞争与 FZD 的结合,TcdB 的结合阻断了 Wnt 信号传导。缺乏 FZD1、FZD2 和 FZD7 的 HeLa 细胞对 TcdB 具有高度抵抗力。重组 FZD2-CRD 阻止 TcdB 与结肠上皮类器官和小鼠结肠上皮结合。与野生型小鼠相比,缺乏 Fzd7 的小鼠的结肠上皮更不易受到 TcdB 诱导的组织损伤的影响。陶等人(2016) 得出结论,FZD 是结肠上皮中 TcdB 的生理相关受体。
▼ 细胞遗传学
Wat 等人对一名 2 岁男孩(患者 8)进行了 aCGH,该男孩在产前被诊断出患有左侧前先天性膈疝(CDH) 和大脐膨出(2011) 发现了仅涉及 FZD2 基因的 17.4-kb 从头缺失。缺失发生在 2 个 Alu 重复之间。孩子的其他 FZD2 等位基因的测序显示没有变化。孩子的其他异常包括膜周腹侧间隔缺损、卵圆孔未闭与房间隔缺损、双侧腹股沟疝和左侧隐睾。
▼ 分子遗传学
Saal 等人在患有卵巢发育不良(OMOD2; 164745) 的母女中(2015) 鉴定了 FZD2 基因(W548X; 600667.0001) 中的无义突变的杂合性,该突变在未受影响的个体或公共变异数据库中未发现。功能分析表明,突变蛋白与下游靶标相互作用的能力降低,并且与野生型 FZD2 相比,不能促进细胞对经典 WNT(参见 164820)信号传导的反应。
▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):
.0001 OMODYSPLASIA 2
FZD2、TRP548TER
Saal 等人在患有卵巢发育不良(OMOD2; 164745) 的母女中(2015) 鉴定了 FZD2 基因中 c.1644G-A 转变的杂合性,导致在典型 DISHEVELED(参见 DVL1, 601365)相互作用域的外围发生 trp548-to-ter(W548X) 取代。这种突变是在母亲身上从头出现的,因为在她未受影响的父母中没有发现这种突变。在内部数据库、NHLBI ESP6500 或 1000 基因组计划数据库中也没有找到它。 HEK293T 细胞的功能分析显示,与野生型 FZD2 相比,DVL 和 FZD2 与突变体的共定位显着减少。与野生型 FZD2 的 WNT(参见 164820)信号传导增加 3 倍相比,W548X 突变体显示 WNT 活性较背景水平没有明显增加。