G 蛋白偶联受体 161:GPR161

HGNC 批准的基因符号:GPR161

细胞遗传学位置:1q24.2 基因组坐标(GRCh38):1:168,079,542-168,137,667(来自 NCBI)

▼ 说明

配体结合后,G 蛋白偶联受体(例如 GPR161)会激活细胞质 G 蛋白(参见 GNAS,139320),使受体能够将细胞外信号穿过质膜转导到细胞内。受体的磷酸化会减弱信号传导(Matteson 等,2008)。

▼ 克隆与表达

马特森等人(2008) 克隆小鼠 Gpr161,其编码推导的 529 个氨基酸的蛋白质,具有 7 个跨膜结构域和一个 C 末端结构域。通过数据库分析,他们鉴定出了人类 GPR161,其与小鼠 Gpr161 具有 92% 的氨基酸一致性。小鼠胚胎的原位杂交显示,在沿着前后轴的神经板的外侧神经褶皱、晶状体发育的所有阶段、发育中的中枢神经系统的脑室区、前肢、后肢和视网膜中都有表达。

使用原位杂交,Mukhopadhyay 等人(2013)表明Gpr161在小鼠整个发育过程中的神经系统中广泛表达。 Gpr161 定位于多种纤毛小鼠细胞的初级纤毛。

▼ 测绘

Gross(2015) 根据 GPR161 序列(GenBank BC028163) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 GPR161 基因对应到染色体 1q24.2。

▼ 基因功能

穆霍帕迪耶等人(2013) 发现小鼠 Gpr161 的纤毛定位依赖于 Tulp3(604730) 和鞭毛内转移复合物 A。Gpr161 的第三个细胞内环对于纤毛定位是必要且充分的。

▼ 分子遗传学

髓母细胞瘤易感综合征

Begemann 等人对一名 29 岁的德国女性(M20769) 进行了研究,她在 12 个月大时患有髓母细胞瘤,并且有广泛的其他肿瘤病史(2020) 在 GPR161 基因中发现了杂合种系移码突变(612250.0002)。对之前测序研究中纳入的 1,044 名髓母细胞瘤患者的分析显示,另外 2 名不相关的患者(MB11_06 和 SJMB335)具有杂合突变。另外三名患者分别携带 2 个移码突变(c.806delinsGA、c.271_272del)和错义突变(ser108 突变为 pro)。每个突变在 gnomAD 中只发生一次。 GPR161 的致病变异仅存在于 SHH 亚组的髓母细胞瘤中,约占其中的 5%,与 PTCH1(601309) 和 SUFU(607035) 类似。

关联待确认

有关 GPR161 基因变异与联合垂体激素缺乏症之间可能关联的讨论,请参阅 612250.0001。

▼ 动物模型

马特森等人(2008) 指出,小鼠空泡晶状体(vl) 突变是自发产生的,会导致先天性白内障和神经管缺陷。大约一半的vl/vl胚胎表现出腰骶脊柱裂并在出生前死亡,另一半具有闭合的神经管,但表现出中线神经上皮和表皮变薄、背侧脑室扩张以及存在异位神经上皮细胞心室。所有幸存的成年人都患有先天性白内障。马特森等人(2008) 发现 vl 表型是由小鼠 Gpr161 基因中的 8 bp 缺失引起的,导致移码和过早终止密码子,并导致截短的 386 个氨基酸受体,仅具有短的 C 末端尾巴。该突变不会改变蛋白质表达或质膜靶向,但会破坏受体介导的突变型 Gpr161 从质膜的内化。马特森等人(2008) 绘制了修饰数量性状位点并发现了 Foxe3(601094) 的 pro23 等位基因,该等位基因降低了 Foxe3 的转录活性,导致 vl/vl 小鼠白内障的发生。

穆霍帕迪耶等人(2013) 发现 Gpr161 敲除在小鼠胚胎第 10.5 天时具有胚胎致死性,导致广泛的颅面畸形和前脑/中脑区域开放。 Gpr161 敲除导致 Shh 信号传导增加、腹侧神经管表型和 Gli2(165230)/Gli3(165240) 处理缺陷。 Gpr161 敲除小鼠中 Shh 信号传导的激活依赖于 Kif3a(604683),但不依赖于 Smo(SMOH; 601500)。小鼠细胞中的 Shh 信号传导通过从纤毛中去除 Gpr161 来阻止 Gpr161 活性。 Gpr161 通过增加 cAMP 信号传导来调节 Gli3 的加工和稳定性,从而抑制 Shh 信号传导。

▼ 等位基因变异体(2 个选定示例):

.0001 意义未知的变体
GPR161、LEU19GLN

该变异被归类为意义不明的变异,因为其对联合垂体激素缺乏症的贡献尚未得到证实。

Karaca 等人通过对来自患有垂体柄中断综合征(PSIS) 的土耳其近亲家庭的 2 姐妹(BAB4787; BAB4785) 进行外显子组测序(2015) 鉴定了 GPR161 基因中 c.56T-A 颠换的纯合性,导致 leu19 至 gln(L19Q) 取代。这种突变在家族中随疾病分离,在内部或公共数据库中均未发现纯合状态。测定突变功能后果的实验没有成功。受影响姐妹的特征包括身材矮小、智力障碍、额部毛发稀疏或缺失、眼距过低、鼻根宽、鼻翼厚、指甲发育不全、小指短、2-3趾并指和垂体机能减退。两个同胞都患有生长激素(GH;139250)缺乏症。 16 岁的姐姐还表现出尿崩症和中枢性甲状腺功能减退症,而 4 岁的姐姐则从新生儿期开始反复出现低血糖症状。神经影像显示垂体发育不良、空蝶鞍、异位神经垂体和垂体柄中断。

.0002 髓母细胞瘤易感综合征
GPR161,2-BP DEL(rs147891461)

一名 29 岁德国女性(M20769)、一名 10 岁白人美国男孩(SJMB335) 和一名来自科特迪瓦的 9 岁女孩(MB11_06),均患有婴儿期 SHH 亚组髓母细胞瘤(155255),贝格曼等人(2020) 在 GPR161 基因中发现了一个杂合种系 2-bp 缺失(ENST00000537209.1, c.547_548del),导致移码和提前终止(Leu183ValfsTer9)。每个肿瘤中都证实了由于 1q UPD 导致的 GPR161 杂合性丧失。该突变发生在 gnomAD 125,028 个人中的 1 人身上。其中两个肿瘤被分类为促纤维增生性/结节型,第三个为促纤维增生性肿瘤。指标患者(M20769)是研究中年龄最大的患者,并且有广泛的其他肿瘤病史;另外 2 名携带该突变的患者没有其他恶性肿瘤。贝格曼等人(2020) 指出,在儿童中,其他肿瘤可能会在生命的后期发生。