锌指蛋白 408; ZNF408

HGNC 批准的基因符号:ZNF408

细胞遗传学位置:11p11.2 基因组坐标(GRCh38):11:46,701,031-46,705,912(来自 NCBI)

▼ 说明

ZNF408 预计是一种在血管发育中发挥作用的转录因子(Collin et al., 2013)。

▼ 克隆与表达

科林等人(2013) 报道推导的 720 个氨基酸的 ZNF408 蛋白具有 N 末端 SET 结构域,后面是 10 个串联的 C2H2 型锌指。 SET 结构域预计参与蛋白质-蛋白质相互作用,锌指结构域预计与 DNA 结合。定量 RT-PCR 分析检测到所有 11 个成人组织中都有不同的 ZNF408 表达,其中视网膜中的表达最高(比任何其他组织高 30 倍)。在胎儿组织中,在结肠中检测到最高表达,其次是脾脏、全眼和肾脏。表位标记的 ZNF408 几乎完全定位于转染的 COS-1 细胞的细胞核。

使用免疫组织化学,Avila-Fernandez 等人(2015) 分析了健康成人视网膜,并观察了外核层(ONL)、神经节细胞层以及外丛状层(OPL) 和内丛状层(IPL) 的免疫反应性。最强的表达在 ONL 中,双免疫标记实验表明 ZNF408 在视杆细胞和视锥细胞感光细胞中特异性表达,但在 Muller 细胞中不表达。此外,阿维拉-费尔南德斯等人(2015) 在 IPL 中的无长突细胞和神经节细胞的某些亚型中发现显着表达,并在细胞体、树突和轴突中进行标记。血管壁标记物的双重免疫标记也证实了 ZNF408 在视网膜血管中的表达。对小鼠视网膜光感受器衍生的 661W 细胞系进行的免疫细胞化学分析表明,在细胞核中,在与常染色质部分相对应的细胞核区域中存在 ZNF408 染色。

▼ 基因结构

科林等人(2013)确定ZNF408基因有5个外显子。

▼ 测绘

科林等人(2013) 报道 ZNF408 基因定位于染色体 11p11.2。

▼ 分子遗传学

渗出性玻璃体视网膜病变 6

在患有渗出性玻璃体视网膜病变(EVR6; 616468) 的荷兰大型家系中,Collin 等人(2013) 鉴定了 ZNF408 基因中错义突变的杂合性(H455Y; 616454.0001)。这种突变与家族中的疾病有关,但在种族匹配的对照组中并未发现。他们还在一名患有 EVR 的日本男性中检测到潜在致病性杂合错义突变(S126N; 616454.0002); S126N 变异也存在于他的父亲身上,他的父亲患有糜烂性玻璃体视网膜病变表型。

色素性视网膜炎 72

Avila-Fernandez 等人在来自 2 个不相关的西班牙家庭的 3 名患者中分离出患有常染色体隐性遗传色素性视网膜炎(RP72; 616469) 并伴有轻微玻璃体异常的患者(2015) 分别鉴定了 ZNF408 基因中 2 bp 缺失(616454.0003) 和错义突变(R541C; 616454.0004) 的纯合性。在 374 个种族匹配的对照或公共变异数据库中未发现这些突变。

▼ 动物模型

科林等人(2013) 发现用高剂量吗啉(10 ng) 敲低斑马鱼 znf408 会导致胚胎尾巴弯曲、几乎完全没有血管、腹侧视网膜融合失败,并在受精后 6 天前死亡。较低剂量的吗啉(6 ng)导致躯干和视网膜血管化异常。共注射野生型人 ZNF408 在很大程度上挽救了 znf408 突变体的血管表型。

▼ 等位基因变异体(4 个选定示例):

.0001 渗出性玻璃体视网膜病变 6(1 个家族)
ZNF408、HIS455TYR

在患有渗出性玻璃体视网膜病变(EVR6; 616468) 的一个大型荷兰家系的受影响成员中,最初由 van Nouhuys(1982) 报道为 D 家族,Collin 等人(2013) 鉴定了 ZNF408 基因中 c.1363C-T 转换(c.1363C-T,NM_024741)的杂合性,导致第四个锌指 C2H2 中高度保守的残基处发生 his455 至 tyr(H455Y) 取代领域。这种突变在家族中随疾病分离,在 220 个种族匹配的对照等位基因或 1,154 个内部外显子组中没有发现。 COS-1 细胞中的功能分析表明,H455Y 突变体主要存在于细胞质中,而野生型 ZNF408 几乎仅定位于细胞核。野生型和 H455Y 突变体构建体的共转染导致野生型 ZNF408 在细胞质中的错误定位,表明 ZNF408 野生型和突变体蛋白的寡聚化。此外,znf408 morphant斑马鱼的异常血管化表型可以通过共注射人类野生型ZNF408来挽救,但随着共注射H455Y变体而恶化。 H455Y ZNF408 在野生型斑马鱼胚胎中的过度表达导致 21% 的胚胎出现轻度异常的血管化,而注射野生型 ZNF408 的胚胎中这一比例为 9%,这表明 H455Y 突变体对野生型蛋白的显性负效应。

卡乔苏卡索等人(2018) 发现过表达带有 H455Y 突变的 ZNF408 的人脐静脉内皮细胞(HUVEC) 无法形成毛细血管样结构,类似于 EVR6 患者中观察到的异常脉管系统发育。转录组分析表明,H455Y 突变体 ZNF408 的过度表达改变了参与脉管系统发育的基因的表达。 HEK293T 细胞染色质免疫沉淀分析表明,与野生型蛋白相比,H455Y 突变体 ZNF408 的 DNA 结合能力降低。

.0002 意义未知的变体
ZNF408、SER126ASN

该变异被归类为意义不明的变异,因为其对渗出性玻璃体视网膜病变-6(EVR6;616468)的贡献尚未得到证实。

Collin 等人在一名患有 EVR6 的日本男性中进行了研究(2013) 鉴定了 ZNF408 基因中 c.377G-A 转换(c.377G-A, NM_024741) 的杂合性,导致在适度保守的残基处发生 ser126 到 asn(S126N) 的取代。该患者从其父亲那里继承了该突变,其父亲具有糜烂性玻璃体视网膜病变表型,但在 191 名日本对照者或内部外显子组变异数据库中未发现 S126N 变异。 COS-1 细胞的功能分析表明,与野生型 ZNF408 一样,S126N 变体几乎只定位于细胞核。

.0003 色素性视网膜炎 72
ZNF408、2-BP DEL、358GT

Avila-Fernandez 等人的 2 名患有色素性视网膜炎的西班牙姐妹(RP72; 616469) 的父母来自同一小地理区域,未受影响的父母所生(2015) 鉴定出 ZNF408 基因外显子 3 中 2 bp 缺失(c.358_359delGT, NM_024741.2) 的纯合性,导致预计会导致过早终止密码子(Ala122LeufsTer2) 的移码。在 374 个种族匹配的对照等位基因或 1000 个基因组计划或外显子组变异服务器数据库中未发现该删除。

.0004 色素性视网膜炎 72
ZNF408、ARG541CYS

Avila-Fernandez 等人在一名患有色素性视网膜炎(RP72; 616469) 的 50 岁西班牙男子中,出生于未受影响的近亲父母(2015) 鉴定了 ZNF408 基因中 c.1621C-T 转换(c.1621C-T, NM_024741.2) 的纯合性,导致高度保守残基处的 arg541 至 cys(R541C) 取代。在 374 个种族匹配的对照等位基因或 1000 个基因组计划或外显子组变异服务器数据库中未发现该突变。他的无症状儿子和女儿均为 R541C 杂合子,检查时未发现视网膜血管系统异常。瞬时转染的 COS-1 细胞中的功能分析表明,R541C 突变体主要存在于细胞核中,但也显着定位于细胞质,而野生型 ZNF408 仅限于细胞核。野生型和 R541C 突变体构建体的共转染导致野生型 ZNF408 错误定位到细胞质。阿维拉-费尔南德斯等人(2015) 指出,尽管对渗出性玻璃体视网膜病变(EVR6; 616468) 相关的 H455Y 突变(616454.0001) 进行了类似的观察,但 RP 相关 R541C 突变体中错误定位的野生型 ZNF408 的量似乎比 H455Y 更少。