表皮生长因子受体途径底物 8; EPS8
HGNC 批准的基因符号:EPS8
细胞遗传学位置:12p12.3 基因组坐标(GRCh38):12:15,620,134-15,789,388(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
Wong 等人使用表达克隆方法研究表皮生长因子(EGF) 受体(EGFR; 131550) 激活的信号传导(1994) 发现了许多小鼠 cDNA 克隆,称为 Eps,是 EGFR 途径的底物。其中一个克隆编码一种 97 kD 的蛋白质,命名为 Eps8,该蛋白质在体内被几种受体酪氨酸激酶磷酸化(Fazioli 等,1993)。除了先前确定的 SH3 域之外,Wong 等人(1994) 发现人类 EPS8 的预测氨基酸序列显示脯氨酸的非随机分布,其聚集方式暗示了 SH3 结合位点和推定的 PH 结构域。 EPS8 在所有检查的上皮细胞和成纤维细胞系以及一些(但不是全部)造血细胞中表达。 EPS8 在细胞生长调节中的重要功能因其在进化过程中的保守性而得到强调,因为 EPS8 相关序列早在酿酒酵母中就已被检测到。
通过计算机分析,Tocchetti 等人(2003)预测EPS8在正常人体组织和细胞以及肿瘤中广泛表达。
迪桑扎等人(2004) 表明推导的全长 821 个氨基酸的小鼠 Eps8 蛋白包含 N 端磷酸酪氨酸结合结构域、中央 SH3 结构域和 C 端肌节蛋白倒刺末端加帽结构域。 C 末端结构域与无菌-α 基序(SAM)/Pointed 结构域具有显着的同源性。
通过对小鼠和大鼠耳蜗和前庭感觉组织进行免疫荧光分析,Manor 等人(2011) 发现,从出生时静纤毛伸长的早期阶段到成年,Eps8 定位于静纤毛的尖端。静纤毛中 Eps8 的浓度似乎与静纤毛长度成正比。
Zampini 等人孤立地使用免疫荧光和扫描电子显微镜(2011) 发现 Eps8 定位于小鼠耳蜗毛细胞的静纤毛尖端。 Eps8 也以点状分布定位于内毛细胞内。
▼ 基因结构
托凯蒂等人(2003) 确定 EPS8 基因包含 21 个外显子,跨度约为 170 kb。
▼ 测绘
黄等人(1994) 通过研究人类-啮齿动物体细胞杂交 DNA 和荧光原位杂交,将人类 EPS8 基因定位到染色体 12q23-q24。然而,在一项 Noonan 综合征候选基因(163950) 的研究中,Ion 等人(2000) 使用 FISH 将 EPS8 基因重新分配到染色体 12p13.2。 Gross(2010) 根据 EPS8 序列(GenBank BC030010) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 EPS8 基因对应到染色体 12p12.3。
托凯蒂等人(2003) 将小鼠 Eps8 基因定位到染色体 6G1。
▼ 基因功能
西塔等人(1999) 证明 EPS8 和 E3B1/ABI1(603050) 通过调节 Rac 特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF) 活性参与从 Ras(190020) 到 Rac(参见 602048) 的信号转导。西塔等人(1999) 还表明 EPS8、E3B1 和 SOS1(182530) 在体内形成三复合体,在体外表现出 Rac 特异性 GEF 活性。西塔等人(1999)提出了一个模型,其中 EPS8 通过与 E3B1 和 SOS1 形成复合物来介导 Ras 和 Rac 之间的信号传递。
EGFR 信号转导涉及 Rho 家族的小 GTP 酶,EGFR 转移涉及 Rab 家族的小 GTP 酶。兰泽蒂等人(2000) 报道 EPS8 蛋白连接这些信号通路。 EPS8 是 EGFR 的底物,通过衔接蛋白 E3B1 与 SOS1 形成复合物,从而介导 RAC 的激活。 EPS8 通过其 SH3 结构域与 RNTRE(605405) 相互作用。兰泽蒂等人(2000) 表明 RNTRE 是一种 RAB5(179512) GTPase 激活蛋白,其活性受 EGFR 调节。通过与 EPS8 形成复合物,RNTRE 作用于 RAB5 并抑制 EGFR 的内化。此外,RNTRE 使 EPS8 脱离其 RAC 激活功能,导致 RAC 信号减弱。因此,根据其与 E3B1 或 RNTRE 的关联状态,EPS8 参与通过 RAC 的 EGFR 信号传导和通过 RAB5 的 EGFR 转移。
Disanza 等人使用体外肌节蛋白聚合和运动测定以及细胞模型(2004) 表明小鼠 Eps8 的 C 末端结构域结合肌节蛋白并抑制倒刺末端的生长。全长 Eps8 和 Eps8 N 端结构域均不结合肌节蛋白,表明 Eps8 的 N 端部分充当自抑制结构域。 Eps8 和 Abi1 在转染的小鼠胚胎成纤维细胞或 HeLa 细胞中的共表达导致富含 F-肌节蛋白的结构的形成。迪桑扎等人(2004) 得出结论,Abi1 缓解了 Eps8 自抑制。
肌球蛋白-15A(MYO15A; 602666) 及其货物旋转蛋白(WHRN; 607928) 定位于静纤毛的尖端,对于静纤毛的伸长至关重要。 Manor 等人利用敲低和过度表达研究(2011) 发现 Myo15a、whirlin 和 Eps8 在小鼠内、外耳蜗和前庭毛细胞的静纤毛尖端相互作用。 Eps8 在静纤毛尖端的定位取决于其与 Myo15a 的相互作用,并且所有 3 种蛋白质都是静纤毛伸长所必需的。 COS-7 细胞丝状伪足尖端 Eps8 的表达也依赖于 Myo15a,Myo15a 与 Eps8 的共表达协同增加肌节蛋白突起的伸长。使用截短蛋白质进行的蛋白质下拉实验表明,Myo15a 尾部的第二个 MyTh4-FERM 结构域主要与 Eps8 的 C 末端相互作用。 Eps8 的 N 末端与回旋蛋白相互作用,也是 Eps8 靶向静纤毛所必需的。庄园等人(2011) 得出结论,MYO15A-whirlin-EPS8 复合物对于静纤毛伸长至关重要。
▼ 分子遗传学
Behlouli 等人的 2 名同胞,由近亲阿尔及利亚父母所生,患有常染色体隐性耳聋 102(DFNB102;615974)(2014) 鉴定出 EPS8 基因中的纯合截短突变(Q30X; 600206.0001)。该突变是通过全外显子组测序发现的。贝卢利等人(2014) 指出 EPS8 基因在毛束中表达,毛束是耳蜗听觉感觉细胞的感觉天线,负责听力所需的机电转导,并且 Eps8 缺失的小鼠严重耳聋,毛束静纤毛异常短(参见动物模型)。
▼ 动物模型
奥芬豪瑟等人(2004) 指出 Eps8 -/- 小鼠是健康的、有生育能力的并且没有任何明显的缺陷。然而,Eps8 -/- 小鼠胚胎成纤维细胞无法响应生长因子刺激而形成膜皱褶。奥芬豪瑟等人(2004) 发现人 EPS8L1(614987) 或 EPS8L2(614988) 的表达,而不是 EPS8L3(614989),可以恢复 Eps8 -/- 成纤维细胞中 EGF 诱导的膜皱褶,表明功能冗余。
奥芬豪瑟等人(2006) 发现 Eps8 缺失的小鼠对乙醇的一些急性中毒作用具有抵抗力,并表现出乙醇消耗量增加。 Eps8 定位于突触后结构,是野生型成年小鼠小脑中 NMDA 受体(参见 138249)复合物的一部分,NMDA 受体复合物是乙醇的主要靶标。在 Eps8 缺失小鼠中,NMDA 受体电流及其对乙醇抑制的敏感性异常。 Eps8缺失神经元对NMDA和乙醇的肌节蛋白重塑活性具有抵抗力。奥芬豪瑟等人(2006) 提出肌节蛋白细胞骨架的适当调节是细胞和行为对乙醇反应的关键决定因素。
庄园等人(2011) 发现敲除小鼠 Eps8 会缩短耳蜗毛细胞中静纤毛的长度,并导致严重耳聋。
Zampini 等人孤立地(2011) 发现 Eps8 是正常静纤毛伸长所必需的,而小鼠中 Eps8 的敲除会导致耳聋。 Eps8 基因敲除小鼠的内毛细胞和外毛细胞中的静纤毛行数增加,并且主要是高静纤毛的长度减少。 Eps8 -/- 内毛细胞未能发育成体型离子通道,但 Eps8 -/- 外毛细胞发育正常。
▼ 等位基因变异体(1 个选定示例):
.0001 常染色体隐性耳聋 102(1 个家族)
EPS8、GLN30TER
Behlouli 等人的 2 名同胞,由近亲阿尔及利亚父母所生,患有常染色体隐性耳聋 102(DFNB102;615974)(2014) 在 EPS8 基因的外显子 3 中发现了纯合 c.88C-T 转换,导致 gln30 到 ter(Q30X) 的取代。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。它不存在于 dbSNP(版本 132)、1000 基因组计划或外显子组变异服务器数据库或 120 个阿尔及利亚对照中。