碳水化合物磺基转移酶14； CHST14

DERMATAN-4-磺基转移酶 1； D4ST1
N-乙酰半乳糖胺4-0磺基转移酶

HGNC 批准的基因符号：CHST14

细胞遗传学位置：15q15.1 基因组坐标（GRCh38）：15:40,470,984-40,473,158（来自 NCBI）

▼ 说明

CHST14 基因编码 dermatan-4-sulfotransferase-1（D4ST1），它催化硫酸皮肤素中 N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）残基的 4-O-硫酸化，硫酸皮肤素是硫酸软骨素的立体异构形式，其中含有不同比例的艾杜糖醛酸葡萄糖醛酸（Mikami 等人的总结，2003）。

▼ 克隆与表达

Evers 等人通过在数据库中搜索与 CHST10（606376）相似的序列，然后对大脑 cDNA 文库进行 PCR 和 3-prime RACE（2001）克隆了 CHST14，他们将其命名为 D4ST1。推导的 376 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 43 kD。 D4ST1 是一种 II 型膜蛋白，具有 N 端跨膜区、3-引发-磷酸腺苷-5-引发-磷酸磺酸盐（PAPS）的结合位点和 2 个潜在的 N-糖基化位点。 D4ST1 与其他磺基转移酶具有显着的相似性。 N 末端区域变化最大。 Northern 印迹分析在心脏、胎盘、肝脏和胰腺中检测到 2.4 kb 的转录物，而在骨骼肌和肾脏中的水平显着较低。 RNA点印迹分析检测到D4ST1在所有检查的组织中至少有适度的表达，在垂体、胎盘、子宫、甲状腺、胎儿肺和结直肠腺癌细胞系中表达最高。埃弗斯等人（2001）还通过小鼠肺和肾 cDNA 文库的 PCR 克隆了小鼠 D4st1。小鼠 D4st1 与人类 D4ST1 具有 92.7% 的一致性。

▼ 基因结构

埃弗斯等人（2001）确定CHST14是无内含子基因。 CpG 岛从 D4ST1 起始密码子上游 620 bp 延伸到下游 880 bp。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Evers 等人（2001）将 CHST14 基因定位到染色体 15q14。

Stumpf（2022）根据 CHST14 序列（GenBank AF282905）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 CHST14 基因对应到染色体 15q15.1。

▼ 基因功能

埃弗斯等人（2001）检查了 D4ST1 转染中国仓鼠卵巢细胞后的磺基转移酶活性。他们指出，虽然 D4ST1 被预测为跨膜蛋白，但大部分活性被释放到培养基中，只有 3% 保留在转染细胞内。 D4ST1 显示皮肤素特异性 GalNAc-4-O-磺基转移酶活性。 D4ST1 的特异性表明，硫酸盐添加到 GalNAc 中是在葡萄糖醛酸差向异构化为艾杜糖醛酸之后立即发生的。

三上等人（2003）发现，与其他磺基转移酶不同，D4ST1 将硫酸盐转移至两侧为艾杜糖醛酸残基的 GalNAc 比转移至两侧为葡萄糖醛酸的 GalNAc 更有效。他们还发现部分脱硫的硫酸皮肤素也可以作为硫酸盐受体。

▼ 分子遗传学

Dundar 等人在 4 个患有拇指内收、马蹄内翻足以及进行性关节和皮肤松弛的家庭中，对应到染色体 15q15（EDSMC1; 601776）（2009）对候选基因 CHST14 进行了测序，并鉴定了每个家族（608429.0001-608429.0004）中与疾病分离的纯合突变，并且在对照中未发现。这些突变通过提前终止和改变细胞内蛋白质加工来消除或降低 D4ST1 活性，导致患者成纤维细胞和培养基中硫酸皮肤素减少和硫酸软骨素增加。邓达尔等人（2009）指出，这是第一种由硫酸皮肤素生物合成特异性缺陷引起的疾病，导致器官广泛受累，并揭示了硫酸皮肤素在人类发育和细胞外基质中的作用。

Miyake 等人在 2 名来自无关近亲日本家庭的先证者中发现，该先证者患有双侧拇指内收、马蹄内翻足以及进行性关节和皮肤松弛（2010）鉴定了两名患者中相同错义突变的纯合性（P281L; 608429.0005）。对另外 4 个具有相似特征的无关日本先证者进行的遗传分析揭示了 P281L 突变以及各自的错义和无义突变的复合杂合性（608429.0004; 608429.0006-608429.0007）。

Malfait 等人在 2 名土耳其姐妹和一名患有 Ehlers-Danlos 综合征肌肉收缩型的印度女孩中进行了研究（2010）分别鉴定了 CHST14 基因中 1 bp 缺失（608429.0001）和 20 bp 重复（608429.0008）的纯合性。

门多萨-隆多诺（Mendoza-Londono）等人有 2 名患有肌肉收缩型埃勒斯-丹洛斯综合征（Ehlers-Danlos Syndrome）的姐妹，她们的表亲父母均具有阿富汗血统（2012）鉴定了 CHST14 基因中错义突变的纯合性（R274P; 608429.0009）。

Syx等人在5名具有EDSMC临床特征的患者中，来自4个不同种族的家庭，其中2个亚洲家庭，1个摩洛哥血统，1个来自库拉索岛（2015）对 CHST14 基因进行了测序，并在所有受影响的个体中鉴定出纯合突变。

Janecke 等人在来自 4 个家庭的 7 名 EDSMC 患者中，其中 3 名西班牙裔和 1 名巴基斯坦裔（2015）鉴定了 CHST14 基因突变的纯合性或复合杂合性（参见例如 608429.0002 和 608429.0010）。作者表示，已知的 CHST14 突变总数为 18 个，其中包括 8 个蛋白质截短突变和 10 个错义突变。

Mochizuki 等人的西班牙裔兄妹患有全身性结缔组织疾病，伴有弯曲指、马蹄内翻足和大小关节多处脱位（2015）鉴定了 CHST14 基因中错义突变的纯合性（E262K; 608429.0011）。

▼ 等位基因变异体（11 个选定示例）：

.0001 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14，1-BP DEL，145G

在土耳其近亲血统的受影响成员中，患有拇指内收、马蹄内翻足以及进行性关节和皮肤松弛（EDSMC1；601776），最初由 Dundar 等人描述（1997），邓达尔等人（2009）鉴定了 CHST14 基因中 1 bp 缺失（145delG）的纯合性，预计会导致移码并导致过早终止。在转染的 HEK293/T 细胞中通过免疫印迹未检测到产物，并且在培养基中未检测到显着量的 D4ST1，这表明突变体在到达高尔基体之前被降解。

Malfait 等人在 2 名患有肌肉收缩型 Ehlers-Danlos 综合征的土耳其姐妹中（2010）鉴定了 CHST14 基因中 145delG 突变的纯合性。该缺失在其父母的杂合性中被发现，而在 109 名对照中未检测到。

.0002 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14、ARG213PRO

来自奥地利近亲家庭的 2 兄弟患有拇指内收、马蹄内翻足以及进行性关节和皮肤松弛（EDSMC1; 601776），最初由 Janecke 等人描述（2001），邓达尔等人（2009）鉴定了 CHST14 基因中 638G-C 颠换的纯合性，导致 arg213-to-pro（R213P）取代。对转染 HEK293/T 细胞的研究表明，野生型中仅存在痕量的主要 55-kD 物种，并且在培养基中未检测到显着量的 D4ST1，这表明突变体在到达高尔基体之前已降解。对患者成纤维细胞的糖胺聚糖进行质谱分析，结果显示不存在硫酸皮肤素和过量的硫酸软骨素。

Janecke 等人在一名 8 岁西班牙裔男孩中发现了 EDSMC，该男孩的 EDSMC 对应到染色体 15q15（2015）鉴定了 CHST14 基因中 R213P 突变的纯合性。该突变以杂合性存在于他未受影响的近亲父母中。对患者成纤维细胞的分析显示 CHST14 mRNA 减少了 50%，免疫印迹分析证实了这一点。

.0003 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14、ARG135GLY 和 LEU137GLN

来自土耳其近亲家庭的 4 名同胞患有拇指内收、马蹄内翻足以及进行性关节和皮肤松弛（EDSMC1; 601776），最初由 Dundar 等人描述（2001），邓达尔等人（2009）鉴定了一个复杂的突变：CHST14 基因的同一等位基因上的 400C-G 和 410T-A 颠换，分别导致 arg135 到 gly（R135G）和 leu137 到 gln（L137Q）取代。对转染 HEK293/T 细胞的研究表明，野生型中仅存在痕量的主要 55-kD 物种，并且在培养基中未检测到显着量的 D4ST1，这表明突变体在到达高尔基体之前已降解。

.0004 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14，TYR293CYS

两名日本兄弟患有拇指内收、马蹄内翻足以及进行性关节和皮肤松弛（EDSMC1; 601776），最初由 Sonoda 和 Kouno（2000）、Dundar 等人描述（2009）鉴定了 CHST14 基因中 878A-G 转变的纯合性，导致 tyr293-to-cys（Y293C）取代。对转染 HEK293/T 细胞的研究显示，仅显示主要的 55-kD 种类，而不是野生型中观察到的次要 44-kD 种类，并且在培养基中未检测到显着量的 D4ST1，这表明突变体在到达高尔基体之前已降解。

Miyake 等人在 2 名来自无关近亲日本家庭的先证者中发现，该先证者患有双侧拇指内收、马蹄内翻足以及进行性关节和皮肤松弛（2010）鉴定了 CHST14 基因中相同 Y293C 突变和 P281L 突变（608429.0005）的复合杂合性。在 376 名日本对照个体中未检测到突变。

.0005 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14、PRO281LEU

在 2 名无关的日本先证者中，均为近亲父母所生，患有双侧拇指内收、马蹄内翻足以及进行性关节和皮肤松弛（EDSMC1；601776），其中 1 名是一名 32 岁女性，最初由 Kosho 等人报道（2005）另一个是 Kosho 等人之前研究过的 32 岁男性（2010），三宅等人（2010）鉴定了 CHST14 基因中 842C-T 转换的纯合性，导致保守残基处发生 pro281 到 leu（P281L）的取代。对另外 4 名具有相似特征的无关日本先证者进行了遗传分析，其中包括最初由 Kosho 等人报道的一名 16 岁女孩（2005）和 Yasui 等人之前研究过的一名 32 岁男子（2003），揭示了 P281L 突变和各自的无义突变（K69X; 608429.0006）和错义突变（Y293C, 608429.0004; C289S, 608429.0007）的复合杂合性。在 376 名日本对照个体中未发现 P281L 突变。转染研究表明，与野生型相比，P281L 突变体对皮肤素的磺基转移酶活性显着降低，尽管表达水平相似。 P281L 和 Y293C 复合杂合的 16 岁女孩和 P281L 纯合的 32 岁男性的成纤维细胞裂解物的平均活性分别降低至 6.7% 和 14.5% ，性别和年龄匹配的对照。

.0006 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14，LYS69TER

Yasui 等人之前研究过一名 32 岁的日本男性，患有双侧拇指内收、马蹄内翻足以及进行性关节和皮肤松弛（EDSMC1；601776）（2003），三宅等人（2010）鉴定了 P281L 突变（608429.0005）的复合杂合性和 CHST14 基因中的 205A-T 颠换，导致 lys69 到 ter（K69X）取代。在 376 名日本对照个体中未检测到 K69X 突变。

.0007 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14，CYS289SER

Kosho 等人先前报道，一名 20 岁日本女性患有双侧拇指内收、马蹄内翻足以及进行性关节和皮肤松弛（EDSMC1；601776）（2010），三宅等人（2010）鉴定了 P281L 突变（608429.0005）的复合杂合性和 CHST14 基因中的 866G-C 颠换，导致保守残基处的 cys289 到 Ser（C289S）取代。在 376 名日本对照个体中发现了 C389S 突变。

.0008 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14、20-BP DUP、NT981

Malfait 等人在一名患有 Ehlers-Danlos 综合征肌肉收缩型的印度女孩中进行了研究（2010）鉴定了 CHST14 基因中 20 bp 重复（981_1000dup）的纯合性。在她父母的杂合性中发现了重复，但在 109 名对照中未检测到。

.0009 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14、ARG274PRO

Mendoza-Londono 等人有 2 名患有肌肉收缩型 Ehlers-Danlos 综合征（EDSMC1; 601776）的姐妹，她们的表亲父母都是阿富汗裔（2012）鉴定了 CHST14 基因中 821G-C 颠换的纯合性，导致 arg274 到 pro（R274P）取代。该突变以杂合性形式存在于未受影响的父母和未受影响的兄弟中，但在 50 名白人或 376 名日本人对照中未发现。患者成纤维细胞产生比正常情况更多的硫酸软骨素（608183），并且胶原蛋白 I 沉积量低于正常沉积量（参见 120150）、II（120140）或 III（120180）（摘要和正文中引用的胶原蛋白类型不同），和含有原纤维蛋白 1（134797）的微纤维，表明发育组织中糖胺聚糖含量的不平衡可能通过干扰其他细胞外基质成分的正常沉积而导致表型。

.0010 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14、1-BP DUP、NT453

巴基斯坦的一对姐妹和兄弟患有肌肉收缩型 Ehlers-Danlos 综合征（EDSMC1; 601776），最初由 Steinmann 等人报道（1975），贾内克等人（2015）鉴定了 CHST14 基因中重复（c.453dup）的纯合性，导致移码，预计会导致提前终止密码子（CYS152LeufsTer10）。未受影响的父母是突变杂合子。来自患者的培养真皮成纤维细胞显示缺乏纤连蛋白（FN1；135600）和生腱蛋白（见187380）的网状细胞外基质（ECM），并且与对照成纤维细胞相比，生腱蛋白水平显着降低。患者成纤维细胞在细胞外环境中缺乏核心蛋白聚糖（DCN；125255）和血小板反应蛋白（参见 188060）原纤维，并且缺乏纤连蛋白和原纤维胶原受体 α-5-β-1（ITGB1；135630）和 α-2-β-1（ ITGA2；192974），分别位于细胞表面。与对照相比，突变细胞显示出 I 型胶原蛋白（见 120150）和 III 型胶原蛋白（见 120180）的细胞内保留，并且 ECM 中 I、III、V 型胶原蛋白（见 120215）和 VI 型胶原蛋白（见 120220）原纤维的沉积减少;突变细胞还在细胞质中产生并储存了大量的硫酸软骨素糖胺聚糖，而细胞质中的硫酸软骨素糖胺聚糖并未在 ECM 中组织。

.0011 EHLERS-DANLOS 综合征，肌肉收缩型，1
CHST14、GLU262LYS

最初由 Toriello 等人报道的西班牙裔兄弟姐妹（1990），患有全身性结缔组织疾病，伴有弯曲指、马蹄足和大小关节多处脱位（EDSMC1; 601776），Mochizuki 等人（2015）鉴定了 CHST14 基因中 c.784G-A 转变的纯合性，导致高度保守残基处的 glu262 到 lys（E262K）取代。未进行功能研究。