TYRO 蛋白酪氨酸激酶结合蛋白; TYROBP

DNAX 激活蛋白 12;DAP12

HGNC 批准的基因符号:TYROBP

细胞遗传学位置:19q13.12 基因组坐标(GRCh38):19:35,904,403-35,908,295(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

自然杀伤(NK) 细胞表达细胞表面受体,可识别主要组织相容性复合物 I 类肽(例如 142800)并抑制 NK 细胞介导的细胞毒性。 NK 细胞受体属于 2 个不同的组:杀伤细胞抑制性受体的免疫球蛋白超家族(KIR;例如 602992)和 NKG2 受体的 C 型凝集素超家族(例如 161555)。这些抑制性受体具有“基于免疫受体酪氨酸的抑制基序”(ITIM) 在其细胞质结构域中招募含有 SH2 结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶,导致 NK 细胞失活。 NK 细胞受体的某些亚型缺乏 ITIM 序列,这些非抑制性受体激活而不是抑制 NK 细胞。细胞表面免疫球蛋白受体、T 细胞抗原受体(例如 186880)和某些 Fc 受体与小跨膜蛋白非共价结合,例如 CD3-δ(CD3D; 186790)、-γ(CD3G; 186740)、-ε(CD3E) ; 186830)、-zeta(CD3Z; 186780)、CD79-α(112205)、-β(147245) 和 FCER1G(147139),它们含有“基于免疫受体酪氨酸的激活基序”(ITAM) 序列,并且是这些受体复合物信号转导所必需的。拉尼尔等人(1998) 假设非抑制性 NK 细胞受体可能需要具有相似特性的相关蛋白来介导正信号转导。通过搜索含有CD3D、CD3G、CD3E、CD3Z和FCER1G蛋白序列的EST数据库,他们分离出了编码含有ITAM的蛋白的人类CD1+树突状细胞EST,并将其命名为DAP12。预测的 113 个氨基酸的 DAP12 蛋白由信号肽、14 个氨基酸的胞外结构域、跨膜片段和 48 个氨基酸的胞质结构域组成。尽管 DAP12 与人类 CD3D、CD3G、CD3E、CD3Z 和 FCER1G 蛋白的相似性不到 25%,但其胞质结构域包含与原型 ITAM 共有序列精确对应的序列。 DAP12 细胞质区域也存在潜在的磷酸化位点。 DAP12 的跨膜结构域含有带电氨基酸天冬氨酸,该氨基酸在 CD3 亚基的跨膜结构域中是保守的。

托马塞洛等人(1998) 克隆了小鼠 Tyrobp 的全长编码序列,他们将其称为 Karap,意为“杀伤细胞激活受体相关蛋白”。推导的人和小鼠 TYROBP 蛋白有 73% 的相同性,并且与其他已知的 ITAM 分子相比,与 CD3Z 和 FCER1G 更相似。对多种造血和非造血小鼠细胞系的 RT-PCR 分析显示 Tyrobp 几乎无处不在的表达。

▼ 基因功能

拉尼尔等人(1998) 证明 DAP12 蛋白在细胞表面作为二硫键同型二聚体表达。 DAP12 与 KIR2DS2(一种缺乏 ITIM 的 KIR 家族成员)非共价关联​​。 KIR2DS2/DAP12 复合物的交联(而非 KIR2DS2 单独的交联)导致细胞激活,如细胞蛋白酪氨酸磷酸化和早期激活抗原上调所示。此外,KIR2DS2/DAP12 复合物的交联会诱导 DAP12 的酪氨酸磷酸化,并导致磷酸化的 DAP12 与蛋白酪氨酸激酶 SYK(600085) 结合。仅当 DAP12 ITAM 中的酪氨酸残基被磷酸化时,对应于 DAP12 胞质结构域的肽才会与蛋白酪氨酸激酶 SYK 和 ZAP70(176947) 形成复合物。 Northern 印迹分析在人外周血白细胞和脾脏中检测到丰富的 0.7 kb DAP12 转录物,但在胸腺或其他检查组织中没有检测到。作者发现 DAP12 在人类 NK 细胞系中表达,但在 T 白血病细胞系或 B 淋巴母细胞系中没有表达。拉尼尔等人(1998) 表明 DAP12 与 NK 细胞中 KIR 分子的非抑制性异构体结合,并允许通过这些受体进行细胞激活,其方式类似于 T 细胞受体复合物中 CD3 亚基和 CD79 亚基的功能在 B 细胞受体复合物中。

DAP12 与细胞表面受体 TREM2(605086) 结合,DAP12-TREM2 复合物参与树突状细胞的成熟。帕洛涅娃等人(2003) 分析了 DAP12 和 TREM2 缺陷的芬兰或德国多囊脂膜骨发育不良伴硬化性白质脑病(PLOSL; 221770) 患者的外周血单核细胞向破骨细胞的分化。他们发现,DAP12 或 TREM2 的纯合性功能丧失突变导致破骨细胞分化效率低下、异常和延迟,并显着降低体外骨吸收能力。 RT-PCR 分析检测到患者细胞和对照细胞之间的几种基因表达没有差异,但在破骨细胞分化过程中对照细胞中 DAP12 和 TREM2 的表达增加。帕洛涅娃等人(2003) 得出结论,DAP12-TREM2 信号复合物对于破骨细胞的分化和功能很重要。

▼ 测绘

拉尼尔等人(1998) 指出,人类 TYROBP 基因组序列包含在对应到 19q13.1 的粘粒(GenBank AD000833) 内。通过 FISH,Tomasello 等人(1998) 将小鼠 Tyrobp 基因定位到 7B。他们指出,人类 19q13 显示出与小鼠 7 号染色体同线性的同源性。

▼ 分子遗传学

多囊性脂膜性骨发育不良伴硬化性白质脑病(PLOSL1; 221770),也称为 Nasu-Hakola 病,是一种隐性遗传性疾病,其特征是快速进展为早老性痴呆和仅限于手腕和脚踝的骨囊肿的精神病症状组合。鉴定 19q13.1 上所有芬兰疾病等位基因中共有的 153 kb 祖先单倍型是表征分子缺陷的第一步。 TYROBP 基因是位于 PLOSL 关键 DNA 区域的基因之一。帕洛涅娃等人(2000)用位于外显子1-4两侧的引物对芬兰PLOSL患者基因组DNA中的TYROBP编码区进行PCR扩增,未能获得产物,而外显子5则正常扩增。这表明患者携带包含 TYROBP(604142.0001) 外显子 1-4 的纯合缺失。他们将 5-prime 缺失断点定位在起始蛋氨酸上游 2,900 bp 处,并将 3-prime 断点定位在 TYROBP 最后一个内含子中,即终止密码子上游 1,300 bp 处。对日本 PLOSL 患者基因组 DNA 中 TYROBP 的 342 bp 编码区进行的序列分析表明,外显子 3(604142.0002) 中 1 bp 缺失具有纯合性。该突变在开放解读码组中产生移码,预测多肽链在 52 个氨基酸后提前终止。该突变还改变了跨膜结构域中的天冬氨酸残基,这对于介导 TYROBP 同二聚体和自然杀伤(NK) 细胞表面相关配体结合受体之间的相互作用至关重要。在 NK 细胞的质膜上,TYROBP 与识别主要组织相容性复合体(MHC) III 类分子的激活受体结合。在 TYROBP 无效等位基因纯合的 PLOSL 患者中,未检测到 NK 细胞功能异常。 1名挪威和1名瑞典患者具有PLOSL的典型临床特征,排除了19q13.1的连锁,并且在他们或其家族中未发现TYROBP突变的迹象。

▼ 动物模型

凯夫等人(2003) 指出,DAP12 在单核细胞-巨噬细胞谱系中表达,破骨细胞和小胶质细胞具有骨髓来源,这为因 DAP12 突变而患有骨囊肿的早老性痴呆患者的大脑和骨骼病变之间提供了联系。基因。在 Dap12 -/- 小鼠中,Kaifu 等人(2003) 发现进行性骨石症从大约 6 周龄开始。 Dap12 -/- 小鼠的骨髓细胞在体外未能产生成熟或有功能的破骨细胞。突变小鼠的脑切片显示丘脑区域髓鞘质减少、突触变性和未成熟的少突胶质细胞。 Dap12 -/- 小鼠对声刺激的惊吓反射减弱,前脉冲抑制减弱,表明感觉运动门控受损。对野生型小鼠脑组织的 Northern 印迹分析在少突胶质细胞和小胶质细胞中检测到 Dap12 mRNA,但在星形胶质细胞或神经元中未检测到。

科加等人(2004) 表明,缺乏基于免疫受体酪氨酸的激活基序(ITAM) 的小鼠,其含有接头 Fc 受体共同伽马亚基(147139) 和 DAP12,由于破骨细胞分化受损,表现出严重的骨石症。在破骨细胞前体细胞中,Fc 受体-γ 和 DAP12 与多种免疫受体相关,并通过磷脂酶 C-γ 激活钙信号传导(参见 172420)。因此,由多个免疫受体激活的 ITAM 依赖性共刺激信号对于维持骨稳态至关重要。科加等人(2004) 得出结论,RANKL(602642) 和巨噬细胞集落刺激因子(120420) 不足以激活破骨细胞生成所需的信号。

哈默曼等人(2005) 发现,用各种病原体产物刺激 Toll 样受体(TLR;参见 603030)后,Dap12 缺陷小鼠的巨噬细胞比野生型巨噬细胞产生更多的 Tnf(191160)、Il6(147620) 和 Il12b(161561)老鼠。 Dap12 重建后,炎症细胞因子的产生恢复到野生型水平,但用缺乏 ITAM 的 Dap12 重建后则不会。缺乏 Syk(Dap12 下游信号)的巨噬细胞表现出与 Dap12 缺陷型巨噬细胞相同的表型。 Dap12 缺陷小鼠产生 Tnf 的速度与野生型小鼠相同,但响应脂多糖与 Tnf 敏化剂 D-半乳糖胺联合治疗的水平更高,但没有一只小鼠能在内毒素休克中幸存。感染单核细胞增多性李斯特菌三天后,与野生型小鼠相比,Dap12 缺陷小鼠的脾脏和肝脏中的细菌明显减少。哈默曼等人(2005) 提出 1 个或多个 DAP12 配对受体通过 TLR 负向调节信号传导。他们指出,Nasu-Hakola 患者并不存在免疫缺陷,并且根据他们的发现,表明这些患者可能对某些病原体具有增强的抵抗力。

与哈默曼等人的研究结果相反(2005),特恩布尔等人(2005) 发现 Dap12 -/- 小鼠比野生型小鼠更不易受到单纯内毒素血症或盲肠结扎和穿刺引起的感染性休克的影响。他们得出的结论是,在脓毒症期间,DAP12 信号传导会增强对微生物产物的反应,从而加剧炎症并导致死亡。

特恩布尔等人(2006) 发现缺乏 Trem2 的小鼠无法抑制微生物产物对细胞因子的产生。 Turnbull 等人发现,Trem2 缺陷型小鼠和 Dap12 缺陷型小鼠的巨噬细胞产生的细胞因子没有差异(2006) 得出结论,Trem2 是在 Dap12 缺陷细胞中观察到的巨噬细胞细胞因子产生增加的受体。

▼ 等位基因变异体(3 个选定示例):

.0001 多囊性脂膜性骨发育不良伴硬化性白质脑病 1
TYROBP,EX1-4DEL

Paloneva 等人在所有 26 名患有多囊脂膜性骨发育不良伴硬化性白质脑病的芬兰患者(PLOSL1; 221770) 以及 2 名已知祖先在芬兰的瑞典患者中进行了研究(2000) 发现 5,265 bp 的基因组缺失存在纯合性,其中包括 TYROBP 基因 604 bp 转录区的 343 bp(外显子 1-4 和 5 引物非翻译区)。

.0002 多囊性脂膜性骨发育不良伴硬化性白质脑病 1
TYROBP,1-BP DEL,141G

Paloneva 等人对一位患有多囊性脂膜性骨发育不良伴硬化性脑白质病的日本患者的基因组 DNA 的 TYROBP 基因的 342 bp 编码区进行了序列分析(PLOSL1; 221770)(2000) 在外显子 3 中发现纯合 1-bp 缺失。该突变在开放解读码组中产生移码,预测多肽链在 52 个氨基酸后提前终止。

.0003 多囊性脂膜性骨发育不良伴硬化性白质脑病 1
TYROBP、MET1THR

在 2 名无关的日本患者中,患有多囊脂膜骨发育不良伴硬化性白质脑病(PLOSL1; 221770),均为近亲父母所生,Kondo 等人(2002) 在 TYROBP 基因的第二个核苷酸中发现 T 到 C 的转变,将起始密码子从 ATG(met) 更改为 ACG(thr)。患者在 30 至 35 岁时出现神经精神体征,并且都有骨囊肿的 X 射线征象。