过氧化物酶体生物生成因子 10; PEX10

过氧化物酶10

HGNC 批准的基因符号:PEX10

细胞遗传学位置:1p36.32 基因组坐标(GRCh38):1:2,403,974-2,413,827(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

沃伦等人(1998) 鉴定了酵母 PEX10 的人类直系同源物。奥本等人(1998)通过使用来自多形汉逊酵母的酵母 Pex10 对人类 DNA 数据库进行表达序列标签(EST) 同源性搜索,孤立出人类 PEX10 cDNA,然后筛选人类肝脏 cDNA 文库。该 cDNA 编码包含 326 个氨基酸、2 个假定的跨膜片段和 C3HC4 锌指 RING 基序的过氧化物酶体蛋白。通过表位标记的 PEX10 蛋白的表达研究评估,PEX10 蛋白的 N 端和 C 端区域均暴露于胞质溶胶。

▼ 分子遗传学

过氧化物酶体生物合成障碍 6A(Zellweger)

过氧化物酶体生物合成障碍(PBD)是一组遗传异质性致命疾病,其特征是神经元、肝脏和肾脏异常以及严重的智力障碍;最严重的死亡发生在出生后一年内。所有 PBD 患者的细胞均表现出一类或多类过氧化物酶体基质蛋白的输入减少,这是酵母 Pex 突变体共有的表型。沃伦等人(1998) 观察到 Pex10 表达挽救了 PBD 患者的过氧化物酶体基质蛋白输入。来自互补组 7(CG7) 的成纤维细胞。此外,他们在 2 名不相关的 CG7 患者中检测到 PEX10 两个拷贝的突变。齐薇格综合征(PBD6A;614870) 患者的供体剪接位点突变(602859.0001) 是纯合的。

奥本等人(1998) 表明,PEX10 表达在形态学和生物化学上恢复了日本称为 B 和美国称为 7 的互补组 Zellweger 患者的成纤维细胞中的过氧化物酶体生物发生。一名患者被发现是纯合的失活突变,即紧邻上游的 2 bp 缺失RING 基序的一部分,导致移码,改变了正常氨基酸(602859.0004) 的 65 个氨基酸。这意味着 C 末端部分(包括环指)是 PEX10 蛋白的生物学功能所必需的。来自突变患者的 PEX10 cDNA 在患者成纤维细胞中表达时,过氧化物酶体恢复活性存在缺陷。

过氧化物酶体生物合成障碍 6B

沃伦等人(1998) 发现一名 PBD6B(614871) 患者(其表型比 Zellweger 综合征更温和,更符合新生儿肾上腺脑白质营养不良)是 PEX10 中错义突变(H290Q; 602859.0002) 和无义突变(R125X; 602859.0003) 的复合杂合子基因。

Clayton 等人之前报道,一名患有轻度 PBD6B 的年轻女性(PBD687) 表现为小脑性共济失调(1996),斯坦伯格等人(2009) 鉴定了 PEX10 基因中的复合杂合突变(602859.0007 和 602859.0008)。斯坦伯格等人(2009) 注意到该患者与过氧化物酶体疾病相关的轻度和非典型表型。没有进行变体的功能研究。

Regal 等人在 2 名不相关的 PBD6B 患者中表现为儿童期发病的小脑性共济失调和神经病(2010) 鉴定了 PEX10 基因中的复合杂合突变(602859.0005; 602859.0009-602859.0011)。未进行变体的功能研究,但用野生型 PEX10 转染患者成纤维细胞可挽救轻度异常的过氧化物酶体表型。

▼ 基因型/表型相关性

沃伦等人(2000) 报道了 PEX10 缺陷的过氧化物酶体生物发生障碍患者的表型-基因型相关性。所有 4 名 PEX10 缺陷齐薇格综合征患者均被发现存在无义突变、移码突变或剪接位点突变,从而去除了大部分 PEX10 编码区。相比之下,受影响较轻的 PEX10 缺陷型新生儿肾上腺脑白质营养不良患者表达具有错义突变 H290Q(602859.0002) 的 PEX10 等位基因,影响 PEX10 产物的 C 末端锌结合结构域。这些结果支持了以下假设:PEX 基因的严重功能丧失突变会导致更严重的临床表型,而轻度受影响的 PBD 患者的 PEX 基因突变保留了残余功能。

为了定量 PEX10 突变的影响,Warren 等人(2000) 使用了功能互补测定。他们观察到无义突变和移码突变预计会删除 C 端三分之二(R125X; 602859.0003) 或三分之一(704insA) 的蛋白质,显示出几乎正常的 PEX10 活性。他们还发现,通过去除或突变突变下游的 PEX10 cDNA 片段,可以消除这些 cDNA 所表现出的出乎意料的高 PEX10 活性。尽管这些结果表明 PEX10 功能互补测定存在严重缺陷,但他们表明 C 端锌结合结构域对于 PEX10 功能至关重要。

▼ 动物模型

陈等人(2010) 报道果蝇 pex 突变体,包括 Pex2(170993)、Pex10 和 Pex12(601758),忠实地再现了人类 PBD 的几个关键特征,包括过氧化物酶体蛋白输入受损、极长链脂肪酸(VLCFA) 水平升高和生长迟缓。此外,pex功能的破坏导致精子发生缺陷,包括果蝇精母细胞胞质分裂失败。 VLCFA 水平升高会加剧这些精子发生缺陷,而 VLCFA 水平降低则会减轻这些缺陷。陈等人(2010) 得出结论,pex 基因调节适当的 VLCFA 水平对于精子发生至关重要。

▼ 等位基因变异体(12 个精选示例):

.0001 过氧化物酶体生物发生障碍 6A(ZELLWEGER)
PEX10、IVS、G-A、+1

Warren 等人在患有互补组 7 齐薇格综合征(PBD6A; 614870) 的患者(PBD100) 中(1998) 发现 PEX10 基因中剪接供体位点突变的纯合性,导致外显子跳跃和 PEX10 开放解读码组 407 bp 的丢失。该变化是位于 407 bp 外显子下游的内含子中剪接供体位点第一个位置上的 G 到 A 的转变。该突变对应于反义链上 CpG 二核苷酸处的 C 到 T 转变。该等位基因的纯合性破坏了 SnaBI 位点,通过限制性内切酶消化跨越突变的扩增基因组 DNA 片段证实了这一点。该患者的 PEX10 缺陷细胞含有许多过氧化物酶体和输入的过氧化物酶体膜蛋白,但不输入过氧化物酶体基质蛋白,表明 PEX10 的缺失对过氧化物酶体基质蛋白的输入具有最显着的影响。

.0002 过氧化物酶体生物发生障碍 6B
PEX10、HIS290GLN

Warren 等人在患有新生儿肾上腺脑白质营养不良的轻度受影响患者(PBD052) 中(参见 PBD6B, 614871)(1998) 发现 PEX10 基因突变的复合杂合性:C-G 颠换导致锌结合域中的 his290-to-gln(H290Q) 取代,以及 C-T 转换导致 arg125-to-ter(R125X; 602859.0003)替代。 2 个等位基因编码部分功能的 PEX10 蛋白。

.0003 过氧化物酶体生物发生障碍 6B
PEX10、ARG125TER

Warren 等人讨论了 PEX10 基因中的 arg125-to-ter(R125X) 突变,该突变在新生儿肾上腺脑白质营养不良患者的复合杂合状态下发现(参见 PBD6B, 614871)(1998),参见 602859.0002。

.0004 过氧化物酶体生物发生障碍 6A(ZELLWEGER)
PEX10、2-BP DEL、814CT

Okumoto 等人在来自补充组 7 齐薇格综合征(PBD6A; 614870) 患者的细胞中(1998) 发现失活突变的纯合性,即核苷酸 814 和 815(CT) 处的 2 bp 缺失。

日本唯一的PBD诊断中心在Shimozawa等人发表报告之前的20年间,总共鉴定了31名日本PBD患者(2003)。有 27 名 Zellweger 综合征患者,包括 2 名同胞、3 名新生儿肾上腺脑白质营养不良(NALD;见 601539) 和 1 名根茎性点状软骨发育不良(RCDP;见 215100)。尚未发现患有婴儿雷夫苏姆病(IRD;见 601539)的患者。互补B组的所有11名Zellweger综合征患者均具有相同的突变,即PEX10中纯合的2-bp缺失:814-815delCT。对 PEX10 内单核苷酸多态性(SNP) 的分析表明,该突变可能在日本人群的祖先染色体上出现过一次。

.0005 过氧化物酶体生物发生障碍 6A(ZELLWEGER)
包含过氧化物酶体生物发生障碍 6B
PEX10、1 BP-INS、704A

Warren 等人在患有 Zellweger 综合征(PBD6A; 614870) 的患者(PBD117) 中(2000) 发现 PEX10 cDNA 外显子 4 中核苷酸 704 后的 A 插入和基因组 DNA 外显子 1 中的缺失/插入/移码突变(602859.0006) 存在复合杂合性,导致开放序列中核苷酸 13 至 28 的丢失阅读框并通过 20 bp 插入替换这 16 个碱基对。第二个等位基因的产物包含 PEX10 的前 4 个氨基酸,随后是另外的 46 个残基和终止密码子;没有证据表明第二个等位基因有 PEX10 mRNA 表达。

Regal 等人在一名患有 PBD6B(614871) 的 8.5 岁男孩中表现为小脑性共济失调(2010) 鉴定了 PEX10 基因中的复合杂合突变:1-bp 插入(c.764_765insA),导致移码和提前终止,以及 c.992G-A 转变,导致 arg331 到 gln(R331Q) ; 602859.0009) 在环指结构域最后一个氨基酸的高度保守残基处进行取代。没有进行变体的功能研究。富豪等人(2010) 指出 c.764_765insA 突变与 Warren 等人鉴定的 1-bp 插入突变相同(1998) 患者 PBD117。

.0006 过氧化物酶体生物发生障碍 6A(ZELLWEGER)
PEX10、DEL/INS/FS、NT13

讨论 Warren 等人在 Zellweger 综合征(PBD6A; 614870) 患者的复合杂合状态下发现的 PEX10 基因剪接位点突变(2000),参见 602859.0005。

.0007 过氧化物酶体生物发生障碍 6B
PEX10,1-BP DEL,337C

Clayton 等人先前报道,患有轻度过氧化物酶体生物发生障碍 6B(PBD6B;614871)的年轻女性(PBD687)主要表现为从儿童早期开始的共济失调和眼球震颤(1996),斯坦伯格等人(2009) 鉴定了 PEX10 基因中的复合杂合突变:1-bp 缺失(c.337delC) 导致移码(Leu113fs) 和下游密码子 39 个氨基酸的提前终止,遗传自其未受影响的父亲,以及 c.10 突变。 890T-C 转变,导致 leu297 到 pro(L297P;602859.0008)的替换,这显然是在母体等位基因上从头发生的。在父本等位基因上也发现了导致 thr294 至 ala(T294A) 取代的 c.880A-G 转变。 L297P 取代发生在 C3HC4 结构域中高度保守的残基处。对患者培养的成纤维细胞的体外研究显示,过氧化物酶体代谢或组装没有缺陷,但患者的血浆哌可酸持续升高,血清胆汁酸前体也升高,表明胆汁酸中间体的β-氧化受损,与普遍的缺陷一致。过氧化物酶体组装。

.0008 过氧化物酶体生物发生障碍 6B
PEX10、LEU297PRO

Steinberg 等人讨论了 PEX10 基因中的 leu297-to-pro(L297P) 突变,该突变在患有轻度过氧化物酶体生物发生障碍 6B(PBD6B; 614871) 的患者中以复合杂合状态发现(2009),参见 602859.0007。

.0009 过氧化物酶体生物发生障碍 6B
PEX10、ARG331GLN

Regal 等人讨论了 PEX10 基因中的 arg331-to-gln(R331Q) 突变,该突变在患有过氧化物酶体生物发生障碍 6B(PBD6B; 614871) 的患者中以复合杂合状态发现(2010),参见 602859.0005。

.0010 过氧化物酶体生物发生障碍 6B
PEX10、MET1?

Regal 等人在一名患有过氧化物酶体生物合成障碍 6B(PBD6B;614871)的 21 岁男性中表现为儿童期发病的小脑性共济失调(2010) 鉴定了 PEX10 基因中的复合杂合突变:c.2T-C 转变,导致起始密码子的废除,以及 c.790C-T 转变,导致 arg264 到 ter(R264X; 602859.0011)替换会截断环指结构域之前的蛋白质。每个未受影响的亲本对于其中一种突变都是杂合的。

.0011 过氧化物酶体生物发生障碍 6B
PEX10、ARG264TER

Regal 等人讨论了 PEX10 基因中的 arg264-to-ter(R264X) 突变,该突变在患有过氧化物酶体生物合成障碍 6B(PBD6B; 614871) 的患者中以复合杂合状态发现(2010),参见 602859.0010。

.0012 过氧化物酶体生物发生障碍 6A(ZELLWEGER)
PEX10、ARG244TER

Krause 等人在一名患有快速进展 Zellweger 综合征(PBD6A; 614870) 的土耳其男婴儿(PBD-HR7) 中于出生后第 4 天死亡(2006) 在 PEX10 基因中鉴定出纯合 c.730C-T 转换(c.730C-T, NM_002617.3),预测 arg244 到 ter(R244X) 取代以及完全或部分缺乏锌结合无名指域。