胰凝乳蛋白酶样弹性蛋白酶家族，成员 2A; CELA2A

弹性酶 2A； ELA2A
胰腺弹性蛋白酶2A

HGNC 批准的基因符号：CELA2A

细胞遗传学位置：1p36.21 基因组坐标（GRCh38）：1:15,456,732-15,472,091（来自 NCBI）

▼ 说明

ELA2A 属于简单胰腺丝氨酸蛋白酶家族，可水解弹性蛋白，一种结缔组织的纤维状不溶性蛋白（Kawashima 等，1987）。

▼ 克隆与表达

Kawashima 等人通过用大鼠弹性蛋白酶 2 cDNA 筛选人胰腺 cDNA 文库（1987）克隆了 ELA2A 和 ELA2B（609444）。两种推导的蛋白质均含有 269 个氨基酸，并且它们具有约 90% 的氨基酸同一性。两种蛋白质都有一个 16 个氨基酸的 N 端信号肽，后面是一个 12 个氨基酸的激活肽。催化三联体由 his45、asp93 和 ser188 组成。对几种人体组织的 Northern 印迹分析仅在胰腺中检测到 2 个转录物。

Fletcher 等人使用小鼠弹性蛋白酶 2 作为探针（1987）从人胰腺 cDNA 文库中克隆了 ELA2A。推导的 269 个氨基酸蛋白质与其他哺乳动物弹性蛋白酶具有 55% 至 84% 的同一性，与牛胰凝乳蛋白酶 A（118890）具有 39% 的同一性。大多数同源性存在于蛋白质的 N 端序列和 C 端部分。 Northern 印迹分析在人胰腺中检测到 1.1 kb ELA2A 转录本。

在小鼠中，Esteghamat 等人（2019）观察到胰腺中最高的 CELA2A mRNA 和蛋白质水平；免疫组织化学也在肾上腺和小肠中显示出强烈的信号。对人类手术标本的分析显示，胰腺外分泌物的染色最为强烈，胰岛中的一小部分细胞也呈阳性染色。此外，肾上腺皮质、肠腺和结肠淋巴滤泡的 CELA2A 染色呈阳性。通过蛋白质印迹证实了人尸体胰腺、肝脏和白色脂肪组织中的CELA2A。作者还通过蛋白质印迹证实了人血浆中 CELA2A 的存在。

▼ 测绘

国际辐射混合测绘联盟将 CELA2A 基因测绘到 1 号染色体（RH71372）。

▼ 基因功能

埃斯特加马特等人（2019）表明 CELA2A 是一种循环酶，可以减少血小板过度活化，触发胰岛素分泌和降解，并增加胰岛素敏感性。他们还证明，CELA2A 血浆水平在餐后升高，并且与人类胰岛素水平平行。作者认为 CELA2A 增强胰岛素信号传导，并可能在细胞葡萄糖代谢中发挥生理作用。

▼ 分子遗传学

在一个患有肥胖、代谢综合征和早发性冠状动脉疾病（AOMS4; 618620）的 4 代家庭中，Esteghamat 等人（2019）发现了 CELA2A 基因（D121N; 609443.0001）中的错义突变，该突变与疾病完全分离。对另外 29 名早发 CAD 先证者的全外显子组数据分析显示，3 名不相关患者存在 2 个 CELA2A 错义突变和 1 个剪接位点突变（参见例如 609443.0002 和 609443.0003）。

▼ 等位基因变异体（3 个选定示例）：

.0001 腹部肥胖代谢综合征 4
CELA2A、ASP121ASN

Esteghamat 等人在一个欧洲血统的美国第 4 代大家族的 13 名受影响成员中发现，这些成员患有肥胖、代谢综合征和早发性冠状动脉疾病（AOMS4；618620）（2019）在 CELA2A 基因的外显子 6 中发现了 G 到 A 的转变（chr1.15,789,885G-A, GRCh37），导致催化结构域内高度保守的残基处发生 asp121 到 asn（D121N）的取代。在最年轻一代的两名成员中也发现了这种突变，他们肥胖、甘油三酯水平升高和高血压，但冠状动脉疾病状况未知；然而，24 名未受影响的家庭成员或耶鲁大学对照外显子组或 ExAC 数据库中不存在该基因。 HEK293T 细胞的功能分析表明，D121N 突变体的弹性蛋白酶活性明显低于野生型 CELA2A。此外，共表达的野生型和突变型CELA2A的弹性蛋白酶活性显着低于它们各自活性的总和，这与突变蛋白的显性负效应一致。用纯化的 CELA2A 蛋白处理的纯化 A1AT（SERPINA1; 107400）的蛋白质印迹分析表明，与野生型 CELA2A 相比，D121N 变体不与 A1AT 形成复合物。对大鼠胰岛的研究表明，D121N 取代会损害 CELA2A 增强葡萄糖依赖性钙受体激活和胰岛素分泌的活性；进一步的分析表明，胰岛素降解是野生型 CELA2A 功能最受 D121N 突变体影响的功能，这与在非糖尿病突变携带者中观察到的严重高胰岛素血症一致。在人类血小板中，作者发现野生型 CELA2A 可重复减少血小板聚集，而 D121N 突变体的聚集程度和血小板聚集体的大小显着增加；血小板线粒体内膜电位的测量也表明 D121N 突变体增强了细胞凋亡。

.0002 腹部肥胖代谢综合征 4
CELA2A、LEU85MET

Esteghamat 等人在一位患有高甘油三酯血症和低高密度脂蛋白水平（AOMS4; 618620）的欧洲血统女性中，于 34 岁时接受了左前降支经皮冠状动脉介入治疗（2019）在 CELA2A 基因中发现了 C 到 A 的颠换（chr1.15,789,253C-A，GRCh37），导致催化结构域内高度保守的残基处被 leu85 替换为 met（L85M）。先证者的父亲、叔叔、祖父和 3 名兄弟姐妹也受到影响，但均已死亡，且未报告其突变状态。在耶鲁大学对照外显子组或 ExAC 数据库中未发现该突变。 HEK293T 细胞的功能分析表明，L85M 突变体的弹性蛋白酶活性明显低于野生型 CELA2A。此外，共表达的野生型和突变型CELA2A的弹性蛋白酶活性显着低于它们各自活性的总和，这与突变蛋白的显性负效应一致。用纯化的 CELA2A 蛋白处理的纯化 A1AT（SERPINA1; 107400）的蛋白质印迹分析表明，与野生型 CELA2A 相比，L85M 突变体仅与 A1AT 形成小复合物。在人类血小板中，作者发现野生型 CELA2A 可重复减少血小板聚集，而 L85M 突变体则增加血小板聚集。

.0003 腹部肥胖代谢综合征 4
CELA2A、IVS6DS、G-C、+1

Esteghamat 等人对一名患有冠状动脉疾病、高甘油三酯血症、高血压和 2 型糖尿病（AOMS4; 618620）的 24 岁欧洲血统男性进行了研究（2019）在 CELA2A 基因的内含子 6 中发现了 G 到 C 的颠换（c.639+1G-C）（chr1.15,792,640G-C, GRCh37），预计会导致使用替代剪接位点，从而导致过早终止密码子位于外显子 6 远端 30 bp，生成缺乏亲核活性 ser216 的蛋白质。受影响的叔叔也携带这种突变。他受影响的父亲和祖父均已去世。 HEK293T 细胞的功能分析表明，剪接变体的弹性蛋白酶活性明显低于野生型 CELA2A。此外，共表达的野生型和突变型CELA2A的弹性蛋白酶活性显着低于它们各自活性的总和，这与突变蛋白的显性负效应一致。用纯化的 CELA2A 蛋白处理的纯化的 A1AT（SERPINA1; 107400）的蛋白质印迹分析表明，与野生型 CELA2A 相比，剪接变体不与 A1AT 形成复合物。