外周髓磷脂蛋白 2; PMP2

髓磷脂 P2 蛋白; MP2

HGNC 批准的基因符号:PMP2

细胞遗传学位置:8q21.13 基因组坐标(GRCh38):8:81,440,326-81,447,439(来自 NCBI)

▼ 说明

PMP2 基因编码对脂质动力学和髓磷脂膜稳定性很重要的外周髓磷脂蛋白。它主要在雪旺细胞中表达(由 Hong 等人,2016 年和 Gonzaga-Jauregui 等人,2015 年总结)。

髓磷脂是一种多层致密膜结构,包围并隔离轴突,促进神经冲动的传导。它主要由脂质组成,蛋白质约占其净重的30%。雪旺细胞负责周围神经系统中髓磷脂的形成。外周髓磷脂蛋白 2(PMP2) 是一种小型碱性蛋白,是外周髓磷脂的主要蛋白质之一,似乎与脂肪酸的转运或髓磷脂脂质的代谢有关。早坂等人(1991) 指出 PMP2(他们也称为髓磷脂 P2 蛋白,MP2)被证明具有脂质结合活性。因此,MP2蛋白可能在致密髓磷脂的组织中具有重要作用。

▼ 克隆与表达

早坂等人(1991)从人胎儿脊髓的cDNA文库中分离出外周髓磷脂MP2蛋白的全长cDNA。发现它含有一个 393 bp 的开放阅读框,编码 131 个残基的多肽。推导的氨基酸序列与其他物种的髓磷脂P2蛋白高度同源。

▼ 基因结构

早坂等人(1993) 克隆了基因组 PMP2 序列,该序列长约 8 kb,由 4 个外显子组成。所有外显子-内含子连接序列均符合 GT/AG 规则。该基因的 5 引物侧翼区域具有富含 TA 的元件(TATA 样框)和通过引物延伸方法检测到的单个确定的转录起始位点。

▼ 测绘

Hayasaka 等人通过流式分选人类染色体的斑点杂交(FISH) 和荧光原位杂交(1993) 将 PMP2 基因对应到 8q21.3-q22.1。该区域与常染色体隐性形式的腓骨肌萎缩症(CMT4A;214400) 已被定位的区域相同。因此,PMP2 基因是该疾病突变位点的主要候选者。

纳拉亚南等人(1994)报道了PMP2基因的部分结构。利用一组人类/仓鼠体细胞杂交体并通过 FISH,他们将该基因定位于 8q21。本·奥斯曼等人(1995) 创建了一个跨越 8q13-q21 区域的 7 Mb YAC 重叠群,CMT4A 基因被对应到该区域。该重叠群用于将 9 个额外的微卫星和 6 个 STS 对应到该区域;随后的单倍型分析将 CMT4A 侧翼间隔缩小至小于 1 cM。使用 SSCP 和物理图谱,他们可以证明 PMP2 基因不是 CMT4A 的缺陷。

▼ 分子遗传学

Gonzaga-Jauregui 等人在一对患有 1G 型脱髓鞘性腓骨肌萎缩症(CMT1G; 618279) 的父子(BAB1468 家族)中进行了研究(2015) 鉴定出 PMP2 基因中的杂合错义突变(I43N; 170715.0001)。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的,与家族中的疾病分离。尚未进行该变异的功能研究和患者细胞的研究,但斑马鱼的研究表明它具有致病性(参见动物模型)。这些作者提出了显性负效应。该先证者是由 37 个具有相似表型的无关家庭组成的队列的一部分,他们接受了全外显子组测序。

Hong 等人在韩国家庭(家庭 FC183)的 3 名患有 CMT1G 的受影响成员中(2016) 鉴定了 PMP2 基因中的杂合 I43N 取代。该突变是通过全外显子组测序发现的,与家族中的疾病分离。没有对患者细胞进行研究,但具有 I43N 突变的转基因小鼠出现了与患者相似的周围神经病变(参见动物模型)。

Motley 等人在 2 个患有 CMT1G 的无关家庭的受影响成员中(2016) 鉴定了 PMP2 基因中的错义突变(I52T, 170715.0002 和 T51P, 170715.0003)。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究,但 Motley 等人(2016) 表明突变可能导致脂肪酸转移异常,并可能导致毒性功能获得。

▼ 动物模型

冈萨加-贾雷吉等人(2015) 发现 2 个斑马鱼 pmp2 直向同源物中的任何一个的吗啡啉敲低都会导致运动神经元表型,包括运动神经元轴突无法从脊索延伸,以及轴突无法适当地支配肌节的寻路错误。人野生型 PMP2 的过度表达诱导了类似的表型,表明剂量敏感性。

洪等人(2016) 发现,与对照组相比,具有 I43N 突变或野生型 Pmp2 过度表达的转基因小鼠出现了周围神经病变,其运动性能受损,运动神经传导速度降低。与对照组相比,突变小鼠的神经活检显示大有髓纤维数量减少、髓鞘形成异常、节间长度较短,表明雪旺细胞功能存在缺陷。

▼ 等位基因变异体(3 个选定示例):

.0001 腓骨肌萎缩症,脱髓鞘,1G 型
PMP2、ILE43ASN

Gonzaga-Jauregui 等人在一对患有 1G 型脱髓鞘性腓骨肌萎缩症(CMT1G; 618279) 的父子(BAB1468 家族)中进行了研究(2015) 在 PMP2 基因的外显子 2 中发现了一个杂合的 c.128T-A 颠换,导致 ile43 到 asn(I43N) 的取代。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的,与家族中的疾病分离。还有其他几名受影响的家庭成员无法获得 DNA。在外显子组测序计划数据库中未发现该变体,并根据 dbSNP 和 1000 基因组计划数据库进行了过滤。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。将突变型 PMP2 蛋白表达到斑马鱼中,并敲低 pmp2 直系同源物的吗啉代,未能挽救异常的运动神经元表型,并加剧了表型,这与显性失活机制一致。先证者还携带 VARS(192150) 和 PRX(605725) 基因杂合错义突变,后者与常染色体隐性脱髓鞘 CMT(CMT4F; 614895) 相关。

Hong 等人在韩国家庭(家庭 FC183)的 3 名患有 CMT1G 的受影响成员中(2016) 鉴定了 PMP2 基因中的杂合 c.128T-A 颠换(c.128T-A,NM_002677.3),导致脂质运载蛋白/胞质脂肪酸结合域中的保守残基发生 I43N 取代。该突变是通过全外显子组测序发现的,与家族中的疾病分离。在 dbSNP(版本 144)、1000 基因组计划、外显子组测序计划或 ExAC 数据库或 500 个韩国对照中未发现该基因。没有对患者细胞进行研究,但具有 I43N 突变的转基因小鼠出现了与患者相似的周围神经病变(参见动物模型)。

.0002 腓骨肌萎缩症,脱髓鞘,1G 型
PMP2、ILE52THR

Motley 等人在一对患有 1G 型脱髓鞘性腓骨肌萎缩症(CMT1G; 618279) 的父子(家庭 1)中进行了研究(2016) 鉴定了 PMP2 基因中的杂合性 c.155T-C 转变,导致 PMP2 β 桶中的保守残基发生 ile52 至 thr(I52T) 取代。这种突变是通过全外显子组测序发现的,并通过桑格测序证实,是从头发生在父亲身上的。在外显子组变异服务器、1000 基因组计划或 ExAC 数据库中未发现该变异。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究,但 Motley 等人(2016) 表明该突变可能导致脂肪酸转移异常,并可能导致有毒的功能获得。

普内萨等人(2018) 报道了另一个因 PMP2 基因杂合 I52T 突变而患有 CMT1G 的家族。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的,与家族中的疾病分离。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究。

.0003 腓骨肌萎缩症,脱髓鞘,1G 型
PMP2、THR51PRO

Motley 等人在一个 3 代奥地利家族(家族 2)的 6 名患有脱髓鞘性腓骨肌萎缩症 1G 型(CMT1G;618279)的成员中发现(2016) 鉴定了 PMP2 基因中的杂合性 c.151A-C 颠换,导致 PMP2 β 桶中的保守残基发生 thr51-to-pro(T51P) 取代。该突变是通过对 136 名患有类似疾病的欧洲先证者的 PMP2 基因直接测序发现的,并通过桑格测序证实,并与家族中的疾病分离。在外显子组变异服务器、1000 基因组计划或 ExAC 数据库或 188 个奥地利对照中均未发现该变异。没有进行变体的功能研究和患者细胞的研究,但 Motley 等人(2016) 表明该突变可能导致脂肪酸转移异常,并可能导致有毒的功能获得。