FANCL 基因; FANCL

PHD 手指蛋白 9； PHF9
FANCONI 贫血相关多肽，43-KD； FAAP43

HGNC 批准基因符号：FANCL

细胞遗传学位置：2p16.1 基因组坐标（GRCh38）：2:58,159,243-58,241,380（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

通过质谱分析，Meetei 等人（2003）将先前分离的 43-kD FA 相关多肽（Meetei 等，2003）鉴定为 PHD 指蛋白 9（PHF9）。推导的 373 个氨基酸蛋白包含 3 个潜在的 WD40 重复序列和一个 PHD 型锌指基序，与其小鼠同源物具有 80% 的序列同一性。

▼ 基因功能

米特伊等人（2003）提出了几项证据，表明 PHF9 是 FA 核心复合物的稳定组成部分。他们在野生型细胞的核和细胞质提取物中检测到了 PHF9；然而，在2个FANCA（607139）细胞系的裂解物中，核提取物中PHF9的水平明显低于野生型，但细胞质中PHF9的水平正常，表明PHF9的核积累依赖于FANCA。米特伊等人（2003）发现 PHF9 在体外具有 E3 泛素连接酶活性，并且对于体内 FANCD2（227646）单泛素化至关重要。他们得出的结论是，PHF9 作为 FANCD2 单泛素化所需的催化亚基，在 FA 途径中至关重要。

Grompe（2003）指出，PHF9是第一个通过生化方法鉴定的范可尼贫血蛋白，也是第一个具有明确酶活性的范可尼贫血蛋白。在范可尼贫血核心复合体中，PHF9 被指定为 FAAP43，该核心复合体感知与 DNA 复制相关的外源 DNA 损伤。 Grompe（2003）指出 FAAP90、FAAP100 和 FAAP250 可能代表其他范可尼贫血蛋白，它们有望提供对该途径功能的深入了解。

Tremblay 等人使用酵母 2-杂交和免疫共沉淀测定法（2008）发现 HES1（139605）是参与造血干细胞（HSC）自我更新的 NOTCH1（190198）通路成分，可直接与 FANCA、FANCF（603467）、FANCG（XRCC9; 602956）和 FANCL 相互作用，但是不与其他 FA 核心复杂组件配合使用。突变分析表明，与各个 FA 核心组件的相互作用需要 HES1 内的不同域。如果 HES1 中的任何一个包含 FA 相关突变，则 HES1 不会与 FA 核心成分相互作用，这表明 HES1 相互作用需要功能性 FA 途径。 HeLa 细胞中 HES1 的缺失导致各个 FA 核心成分之间的正常相互作用失败，以及蛋白质水平改变和一些 FA 核心成分的错误定位。 HES1 的耗尽还增加了细胞对 DNA 交联剂丝裂霉素 C（MMC）的敏感性，并减少了 MMC 诱导的 FANCD2 单泛素化和 FANCD2 定位到 MMC 诱导的病灶。特伦布莱等人（2008）得出结论，DNA 损伤反应中 FA 核心复合体的正常功能需要与 HES1 相互作用。他们提出，FA 中的 HSC 缺陷可能是由于 HES1 无法与有缺陷的 FA 核心复合物相互作用所致。

使用酵母 2-杂交分析，Zhang 等人（2011）表明小鼠泛素结合酶-2W（UBE2W; 614277）与 Fancl 相互作用。他们通过蛋白质下拉和免疫共沉淀分析证实了相互作用。 Fancl显示在不存在Ube2w的情况下普遍存在的细胞内定位以及在存在Ube2w的情况下的核定位。 Ube2w 在体外表现出泛素结合活性并单泛素化 Fancl 的 PHD 结构域。

▼ 生化特征

冷冻电子显微镜

沙基尔等人（2019）重建了活性重组范可尼贫血核心复合物，并使用冷冻电子显微镜和质谱法确定其结构。 FA 核心复合物包含 FANCB（300515）的 2 个中心二聚体和 100 kD 的 FA 相关蛋白（FAAP100; 611301）亚基，两侧为 2 个拷贝的环指亚基 FANCL。这 2 个异源三聚体充当支架来组装其余 5 个亚基，从而形成扩展的不对称结构。支架的不稳定会破坏整个复合物，导致 FA 途径失去功能。因此，该结构为 FANCB、FANCL 和 FAAP100 突变患者数量较少提供了机制基础。尽管缺乏序列同源性，FANCB 和 FAAP100 采用相似的结构。 2 个 FANCL 亚基在复合物的两端具有不同的构象，表明每个 FANCL 具有不同的作用。沙基尔等人（2019）表明二聚环指结构域的这种结构和功能不对称可能是 E3 连接酶的一般特征。

▼ 测绘

Stumpf（2019）根据 FANCL 序列（GenBank BC009042.1）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 FANCL 基因对应到染色体 2p16.1。小鼠同源物对应到 11 号染色体（Agoulnik 等，2002）。

▼ 分子遗传学

米特伊等人（2003）在来自未指定互补组的范可尼贫血个体的细胞系（EUFA868）中检测到很少或没有 PHF9 蛋白。发现该细胞系的 PHF9 cDNA 缺乏外显子 11，从而去除了保守的 PHD 指和第三个 WD40 重复序列的一部分（608111.0001）。互补组被指定为FANCL（614083）。

在一名患有补充组 L FA 的男性患者中，Ali 等人（2009）鉴定了 FANCL 基因中的复合杂合突变（608111.0002-608111.0003）。

Vetro 等人在 2 名不相关的婴儿中发现了致命的 FANCL（2015）在 FANCL 基因中发现了 2 个不同的纯合截短突变（608111.0004 和 608111.0005）。第一个患者的突变是通过全外显子组测序发现的，并与家族中的疾病分开。第二名患者的突变是通过对已知范可尼贫血基因进行靶向测序发现的。两名患者的细胞系均表现出染色体断裂增加和对 MMC 的敏感性增加，这些细胞系在用野生型 FANCL 转染后得以恢复。两名患者均具有严重的表型和多种先天性异常，让人想起 VACTERL（192350）或 VACTERL-H（276950）。

莱维图斯等人（2004）列出了范可尼贫血的 11 种遗传亚型，给出了每种亚型中发现的缺陷的性质。

▼ 动物模型

小鼠 Fancl 基因以前称为 Pog（生殖细胞增殖），是小鼠生殖细胞缺陷（gcd）表型的基础。 Gcd 小鼠与携带通过靶向破坏产生的 Pog 无效等位基因的小鼠一样，生育能力较差，且生殖细胞增殖有缺陷（Agoulnik 等，2002），这些特征在 FA 敲除小鼠中也有发现。此外，Koomen 等人（2002）发现从 Pog 敲除小鼠中分离的骨髓细胞对丝裂霉素 C 过敏。

▼ 等位基因变异体（5 个精选示例）：

.0001 范可尼贫血，补充组 L
FANCL、177-BP INS、EX11DEL

在来自患有补充组 L 范可尼贫血（FANCL; 614083）的个体的细胞系（EUFA868）中，Meetei 等人（2003）发现很少或没有发现 PHF9 蛋白。该细胞系的 PHF9 cDNA 缺少外显子 11，因此去除了保守的 PHD 指和第三个 WD40 重复序列的一部分。该个体的基因组 DNA 显示，在内含子 10 和外显子 11 之间的剪接点处，将 177 bp 的同源或半合子插入富含嘧啶的序列中。由于富含嘧啶的序列充当内含子-外显子连接的信号，Meetei 等人（2003）得出的结论是，这种插入干扰了该特定连接处的剪接，导致观察到的缺失。

.0002 范可尼贫血，补充组 L
FANCL、3-BP DEL、1007TAT

Ali 等人在一名患有 L 型补充性范可尼贫血（FANCL; 614083）且临床表型轻微的男性患者中（2009）鉴定了 FANCL 基因中 2 个突变的复合杂合性。一个等位基因在外显子 12 中携带框内 3-bp 缺失（1007_1009delTAT）。该缺失位于 PHD/RING 指结构域中，导致 ile366 丢失以及 cys337 转化为 ser。另一个等位基因在外显子 14（608111.0003）中携带 4 bp 重复（1095_1098dupAATT）。该重复位于RING指结构域之外并导致移码（Thr367AsnfsTer13）。母亲的缺失是杂合的，父亲是重复的杂合。功能分析表明缺失是无效突变，重复是亚等位突变。

.0003 范可尼贫血，补充组 L
FANCL，4-BP DUP，1095AATT

Ali 等人讨论了 FANCL 基因（1095_1098dupAATT）中的 4-bp 重复，该重复在补充组 L 范可尼贫血（FANCL; 614083）患者的复合杂合状态下发现（2009），参见 608111.0002。

.0004 范可尼贫血，补充组 L
FANCL、1-BP DEL、NT268

在一名由近亲摩洛哥父母所生的婴儿（病例 1b）中，患有补充 L 组范可尼贫血（FANCL；614083），Vetro 等人（2015）在 FANCL 基因的外显子 4 中发现了纯合 1-bp 缺失（c.268del, NM_018062.3），导致移码和提前终止（Leu90PhefsTer6）。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与该家族中的疾病分离，并且在 dbSNP（版本 138）、1000 基因组计划或外显子组测序计划数据库中未发现。患者细胞表现出突变转录本减少，与无义介导的 mRNA 衰减和功能完全丧失一致。患者细胞系表现出染色体断裂增加和对 MMC 的敏感性增加，在用野生型 FANCL 转染后，这些细胞系得以恢复。该患者具有严重的表型和多种先天性异常，让人想起 VACTERL（192350）；他两个月大时就去世了。

.0005 范可尼贫血，补充组 L
FANCL, 1-BP DEL, 430T

在一名婴儿（病例 2）中，父母为荷兰人，患有 L 型补充范可尼贫血（FANCL；614083），Vetro 等人（2015）在 FANCL 基因的外显子 6 中发现了纯合 1-bp 缺失（c.430del, NM_018062.3），导致移码和提前终止（Ser144LeufsTer6）。该突变是通过对已知范可尼贫血基因进行靶向测序发现的，并通过桑格测序证实。父母的 DNA 无法用于分离分析。患者细胞系表现出染色体断裂增加和对 MMC 的敏感性增加，在用野生型 FANCL 转染后，这些细胞系得以恢复。该患者具有严重的表型和多种先天性异常，让人想起 VACTERL-H（276950）；她出生两天就去世了。