微管蛋白，β-8； TUBB8

微管蛋白，β，VIII 类

HGNC 批准的基因符号：TUBB8

细胞遗传学位置：10p15.3 基因组坐标（GRCh38）：10:46,455-76,621（来自 NCBI）

▼ 说明

微管是由异二聚体组装而成的动态聚合物，异二聚体由 α-微管蛋白多肽（参见 TUBA1A，602529）和 β-微管蛋白多肽（例如 TUBB8）组成。 TUBB8 仅在卵母细胞和早期胚胎中表达，几乎占所有表达的 β-微管蛋白（Feng et al., 2016）。

▼ 克隆与表达

冯等人（2016）克隆人类 TUBB8。推导的 444 个氨基酸的蛋白质具有 N 端 GTP 结合和 GTP 酶结构域以及 C 端微管蛋白结构域。定量 RT-PCR 在不同阶段的人类卵母细胞以及 8 细胞和囊胚阶段的早期胚胎中检测到 TUBB8。在所检查的颗粒细胞、精子或任何其他人体组织中未检测到 TUBB8。免疫组织化学分析将 TUBB8 定位于分裂中的人卵母细胞中的纺锤体。冯等人（2016）指出 TUB8 仅存在于灵长类动物中。

▼ 基因结构

冯等人（2016）确定TUBB8基因有4个编码外显子。

▼ 测绘

Hartz（2016）根据 TUBB8 序列（GenBank BC101271）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 TUBB8 基因对应到染色体 10p15.3。

▼ 分子遗传学

Feng 等人在来自 7 个因卵母细胞成熟缺陷而导致不孕的中国家庭中受影响的女性中（OZEMA2；616780）（2016）鉴定了 TUBB8 基因中的杂合错义突变（参见例如 616768.0001-616768.0004），所有这些突变都是父系遗传或从头发生的。 TUBB8 突变的男性携带者具有生育能力，这与成熟精子中不表达 TUBB8 一致。功能分析表明，这些突变影响α/β-微管蛋白异二聚体的分子伴侣依赖性折叠和组装，破坏培养细胞中表达的微管行为，改变体内微管动力学，并导致灾难性的纺锤体组装缺陷和表达成熟停滞。小鼠和人类的卵母细胞。

Feng 等人对来自 9 个中国家庭的 10 名因卵母细胞成熟缺陷而导致不孕的女性进行了研究（2016）鉴定了 TUBB8 基因中的 9 个不同突变：7 个是杂合错义突变（参见例如 616768.0004 和 616768.0005），2 个是纯合无效突变（616768.0006 和 616768.0007）。冯等人（2016）指出，结合他们之前发表的工作（Feng et al., 2016），他们在 43 名发生 MI 卵母细胞停滞的不孕女性中发现了 16 名（36.3%）的 TUBB8 突变。作者指出，杂合 TUBB8 错义突变似乎对微管行为产生显性负效应，而纯合突变在功能上无效。

▼ 等位基因变异体（7 个精选示例）：

.0001 卵细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 2
TUBB8，VAL229ALA

在一个分离出常染色体显性卵母细胞成熟缺陷（OZEMA2；616768）的 3 代中国家庭（家庭 1）中，Feng 等人（2016）鉴定了 TUBB8 基因外显子 4 中 c.686T-C 转变（c.686T-C, NM_177987）的杂合性，导致埋藏在进化保守残基处的 val229-to-ala（V229A）取代β-微管蛋白亚基。 V229A 突变的男性携带者具有生育能力。转染 HeLa 细胞的功能分析表明，V229A 突变体的微管网络完全丧失。携带 V229A 突变的酿酒酵母孢子无法存活，这与微管功能的实质性破坏一致。与对照相比，具有 V229A 突变的酵母菌株对微管不稳定药物苯菌灵的耐药性也降低，表明该突变在体内主要破坏微管的稳定性。此外，与野生型相比，杂合子V229A细胞中的星体微管解聚速度几乎是野生型的两倍，并且拯救频率显着降低。与野生型相比，将 V229A 突变体 TUBB8 RNA 显微注射到小鼠卵母细胞中会导致成熟停滞和纺锤体畸形，以及第一极体挤出速率降低。

.0002 卵细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 2
TUBB8，ASP417ASN

Feng 等人在 2 名患有卵母细胞成熟缺陷（OZEMA2；616780）的不孕中国姐妹（家庭 2）中（2016）鉴定了 TUBB8 基因外显子 4 中 c.1249G-A 转换（c.1249G-A，NM_177987）的杂合性，导致驱动蛋白中涉及的进化保守残基处由 asp417 替换为 asn（D417N）捆绑。这种突变遗传自他们有生育能力的父亲。转染 HeLa 细胞的功能分析表明，D417N 突变体改变了微管组织。携带 D417N 突变的酿酒酵母孢子无法存活，这与微管功能的实质性破坏一致。与对照相比，具有 D417N 突变的酵母菌株对微管不稳定药物苯菌灵也表现出更强的抵抗力，这反映了体内微管异常稳定。与野生型相比，将 D417N 突变体 TUBB8 RNA 显微注射到小鼠卵母细胞中会导致成熟停滞和纺锤体畸形，以及第一极体挤出速率降低。这些结果具有剂量依赖性，较高浓度的 D417N 会导致纺锤体组装严重或完全受损。将 D417N 突变 RNA 显微注射到人生发囊泡卵母细胞中也会导致纺锤体组装严重或完全受损，精确模拟不孕表型。

.0003 卵细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 2
TUBB8、ARG2LYS

Feng 等人在一名 33 岁不孕中国女性（家庭 6）中发现卵母细胞成熟缺陷（OZEMA2；616780）（2016）鉴定了 TUBB8 基因外显子 1 中 c.5G-A 转换（c.5G-A, NM_177987）的杂合性，导致位于异二聚体内的α-β界面。先证者从她可生育的父亲那里继承了这种突变。转染 HeLa 细胞的功能分析表明，R2K 突变体的微管网络完全丧失。带有 R2K 突变的酿酒酵母孢子是可行的，但表现出生长障碍。与对照相比，带有 R2K 突变的酵母菌株对微管不稳定药物苯菌灵的抵抗力也降低，表明该突变在体内主要破坏微管的稳定性。此外，与野生型相比，杂合子 R2K 细胞中的星体微管解聚速度几乎是野生型的两倍，且拯救频率显着降低。与野生型相比，将 R2K 突变体 TUBB8 RNA 显微注射到小鼠卵母细胞中会导致成熟停滞和纺锤体畸形，以及第一极体挤出速率降低。

.0004 卵细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 2
TUBB8、SER176LEU

Feng 等人在一名因卵母细胞成熟缺陷（OZEMA2; 616780）导致不孕的 34 岁中国女性（家庭 3）中进行了研究（2016）鉴定了 TUBB8 基因外显子 4 中从头 c.527C-T 转变（c.527C-T, NM_177987）的杂合性，导致在高度保守的残基处发生 ser176 到 leu（S176L）的取代β-T5 环。转染 HeLa 细胞的功能分析表明，S176L 突变体消除了微管网络。与野生型相比，将 S176L 突变体 TUBB8 RNA 显微注射到小鼠卵母细胞中会导致成熟停滞和纺锤体畸形，以及第一极体挤出速率降低。这些结果具有剂量依赖性，较高浓度的 S176L 会导致纺锤体组装严重或完全受损。将 S176L 突变 RNA 显微注射到人生发囊泡卵母细胞中也会导致纺锤体组装严重或完全受损。

Feng 等人对一名卵母细胞成熟停滞的 29 岁不孕中国女性进行了研究（2016）鉴定了 TUBB8 基因中 S276L 突变的杂合性，该突变是从头产生的。患者卵母细胞未显示纺锤体形成或极体挤出。

.0005 卵细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 2
TUBB8、THR238MET

Feng 等人对一名因卵母细胞成熟缺陷而导致不孕的 29 岁中国女性（OZEMA2; 616780）进行了研究（2016）鉴定了 TUBB8 基因外显子 4 中 c.713C-T 转变的杂合性，导致 GTPase 结构域内高度保守的残基处发生 thr238-to-met（T238M）取代。这种突变遗传自她的父亲。对转染的 HeLa 细胞中微管表型的定量分析表明，近 50% 是异常的，大约 25% 是消失的。患者卵母细胞的纺锤体明显紊乱，30 个卵母细胞中的 6 个（20%）出现极体挤出。受精异常并导致早期胚胎停滞。

.0006 卵细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 2
TUBB8、21-BP DEL、NT80

Feng 等人对一名因卵母细胞成熟缺陷而导致不孕的 23 岁中国女性（OZEMA2; 616780）进行了研究（2016）鉴定了 TUBB8 基因中 21 bp 框内缺失（c.80_100del）的纯合性，导致 GTPase 结构域内 7 个高度保守的氨基酸（E27_A33del）缺失。该突变以杂合性形式存在于她的父母中。对培养细胞中异二聚体组装的分析表明，突变体 TUBB8 仅与细胞质伴侣蛋白 CCT-β（CCT2；605139）形成二元复合物，转染的 HeLa 细胞中的免疫荧光分析显示，突变蛋白在整个细胞质中出现弥漫性斑驳染色，没有证据表明共组装成微管，与功能无效变体一致。然而，患者卵母细胞尽管形态异常，却表现出纺锤体，并且 33 个卵母细胞中有 1 个（3%）出现极体挤出。冯等人（2016）表明纺锤体微管是由在早期发育阶段表达的预先存在的不含 TUBB8 的微管蛋白异二聚体聚合而成的。受精异常，没有卵裂。

.0007 卵细胞/受精卵/胚胎成熟停滞 2
TUBB8，1-BP INS，426G

Feng 等人对一名因卵母细胞成熟缺陷而导致不孕的 42 岁中国女性（OZEMA2; 616780）进行了研究（2016）鉴定了 TUBB8 基因中 1 bp 插入（c.426_427insG）的纯合性，导致移码，导致 GTPase 结构域内出现提前终止密码子（Thr143AspfsTer12）。对培养细胞中异二聚体组装的分析显示，突变体 TUBB8 完全不存在折叠中间体，转染的 HeLa 细胞中的免疫荧光分析显示，突变蛋白在整个细胞质中出现弥漫性斑点染色，没有共组装成微管的证据，这与功能上一致。空变体。然而，患者卵母细胞表现出纺锤体，19 个卵母细胞中有 1 个（5.2%）发生极体挤出。冯等人（2016）表明纺锤体微管是由在早期发育阶段表达的预先存在的不含 TUBB8 的微管蛋白异二聚体聚合而成的。受精异常，没有卵裂。