多巴色素互变酶; DCT

酪氨酸酶相关蛋白 2； TYRP2

HGNC 批准的基因符号：DCT

细胞遗传学位置：13q32.1 基因组坐标（GRCh38）：13:94,436,811-94,549,406（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

布沙尔等人（1994）分离了 TYRP2 的全长 cDNA 克隆，并证明了其在黑素细胞中的表达。

Cassady和Sturm（1994）发现人类TYRP2蛋白与小鼠序列有83%的同一性和90%的相似性，并具有酪氨酸酶蛋白家族的所有结构特征，包括一个信号肽、15个保守的半胱氨酸残基、2个铜结合位点结构域和 C 端跨膜区域。 Northern blot分析显示TYRP2在人黑色素瘤细胞中高水平表达。

▼ 基因家族

对小鼠皮毛颜色的遗传分析得出了 3 种经典色素沉着突变的图谱，称为“白化病”、“白化病”和“白化病”。 “棕色，”和“板岩”分别连接至小鼠7号染色体（c位点）、4号染色体（b位点）和14号染色体（slt位点）。正如 Kwon（1993）所评论的，由每个基因座编码的 cDNA 均已被分离和表征，以定义酪氨酸酶相关基因家族。该家族由编码酪氨酸酶蛋白（TYR; 606933）、酪氨酸酶相关蛋白 1（TYRP1; 115501）和酪氨酸酶相关蛋白 2（TYRP2）的基因组成，所有酶均参与黑色素生物合成。小鼠体内的这些基因分别是白化、棕色和黑色突变的位点。

▼ 测绘

杰克逊等人（1992）表明，编码多巴色素互变异构酶活性的小鼠 Tyrp2 基因位于 14 号染色体上，代表 slaty 基因座。

通过原位杂交，Bouchard 等人（1994）将 TYRP2 基因分配给人类染色体 13q32，从而扩展了与小鼠 14 号染色体同源的同源区域。

斯特姆等人（1994）通过荧光原位杂交将人类TYRP2基因定位到染色体13q31-q32。

▼ 基因结构

斯特姆等人（1995）表明TYRP2蛋白由8个外显子编码。 TYRP1、TYRP2 和酪氨酸酶基因均具有 C 端跨膜外显子。内含子连接的位置表明TYRP1源自TYR复制，然后自身复制产生TYRP2基因。比较还表明，至少 TYR、TYRP1 和 TYRP2 编码区内的一些内含子是在复制后获得的，并且不太可能发生内含子滑动。

▼ 基因功能

NYESO1（CTAG；300156）在许多不同类型的肿瘤细胞上表达，包括黑色素瘤。 TRP2 是一种黑色素瘤分化抗原。在转移性疾病患者的黑色素瘤疫苗试验中，Khong 和 Rosenberg（2002）从经历了肿瘤急剧消退的患者身上鉴定出肿瘤浸润淋巴细胞（TIL），它们能够识别 NYESO1、TRP2 和 TRP2 剪接变体。在接种抗原之前，TIL 表达了针对这些抗原的免疫反应性，而她没有接种过任何抗原。 Khong 和 Rosenberg（2002）提出 NYESO1 和 TRP2 可用于黑色素瘤患者的主动免疫治疗。

森多尔等人（2010）表明，线虫 HIF1 与人 HIF-α（603348）同源，通过拮抗 p53（191170）同源物 CEP1 的功能，防止 DNA 损伤诱导的生殖细胞凋亡。 HIF1 的抗凋亡特性是通过 ASJ 感觉神经元中酪氨酸酶家族成员 TYR2 的转录上调来介导的。 TYR2 由 ASJ 感觉神经元分泌，拮抗 CEP1 依赖性种系细胞凋亡。在人类黑色素瘤细胞中敲低 TYR2 同源物 TRP2（也称为 DCT）同样会增加细胞凋亡，表明其功能在进化上是保守的。森多尔等人（2010）得出的结论是，他们的发现确定了缺氧和程序性细胞死亡之间的新联系，并为 HIF1 远距离决定细胞凋亡命运提供了范例。

▼ 分子遗传学

Pennamen 等人对一名患有轻度眼皮肤白化病（OCA8; 619165）的 12 岁法国女孩进行了研究（2021）鉴定了 DCT 基因中错义突变（C40S; 191275.0001）和 14 bp 缺失（191275.0002）的复合杂合性。在一名患有轻度 OCA 的无亲属关系的 36 岁北非女性（由近亲结婚生）中，他们在 DCT 中鉴定出不同错义突变的纯合性（C61W；191275.0003）。对携带同等错义突变的小鼠以及 Dct 中移码缺失的小鼠系的观察表明，OCA 患者中存在的错义变异导致 DCT 功能部分或完全丧失。

在隔离 OCA8、Volk 等人的土耳其近亲家庭的 3 名受影响成员中（2021）鉴定了 DCT 基因中的纯合错义突变（G59V; 191275.0004）。该突变通过全外显子组测序进行鉴定，并通过桑格测序进行确认。 HEK293细胞中的表达研究表明，突变型DCT蛋白DCT蛋白糖基化和成熟不完全，并且异常地保留在内质网中。 Volk 等人通过对一名无关的 OCA8 患者进行 Sanger 测序（2021）鉴定了 DCT 基因中的复合杂合无义突变（Y292X、191275.0005 和 W469X 191275.0006）。

▼ 动物模型

杰克逊等人（1992）发现 slaty 小鼠中存在的 Tyrp2 中的氨基酸替换（arg194-to-gln）导致多巴色素互变异构酶活性显着降低。 Budd 和 Jackson（1995）描述了 Tyrp2/Dct 基因中的点突变，该基因负责 2 只 slaty 小鼠的表型。

彭纳门等人（2021）产生了 Dct 基因错义突变的小鼠，与 OCA8、C40S（191275.0001）和 C61W（191275.0003）患者中发现的突变相当，以及 Dct 缺失导致移码导致过早终止密码子的小鼠。杂合子小鼠的毛发通常呈黑色，而所有纯合子小鼠的毛发均为深灰色。沿浅-暗、蓝-黄和红-绿轴对背毛的比色测定显示，所有纯合子在所有 3 个维度上均与对照小鼠存在显着差异。 C61W 突变的色素减退程度与无效突变的色素减退程度无法区分，而 C40S 纯合子小鼠受到的影响始终较轻。对成年 Dct -/- 小鼠眼睛的组织学分析显示，视网膜色素上皮（RPE）的色素沉着明显少于野生型视网膜。作者还研究了 dct 敲低的斑马鱼，并观察到受精后 48 小时（hpf）的黑色素细胞比对照组更浅、更宽，眼睛色素沉着也稍浅。通过全胚胎黑色素测定进行的定量证实，与对照组相比，dct 敲除胚胎中的总黑色素减少了约 30%。在 120 hpf 时，尽管皮肤黑素细胞模式正常，但与对照组相比，morphants 的细胞内色素沉着较弱，并显示出异常的星状模式，并且 morphants 还表现出明显的小眼球。 48 hpf 时眼睛的组织学分析显示，dct 敲低胚胎中有 1 个同质神经元层，而不是神经视网膜正常分层为内层和外层。 RPE 明显色素减退，细胞散乱，轮廓呈波浪状，与正常色素重的鹅卵石单细胞层形成鲜明对比。

▼ 等位基因变异体（6 个精选示例）：

.0001 VIII 型眼皮肤白化病
DCT、CYS40SER

Pennamen 等人对一名患有轻度眼皮肤白化病（OCA8; 619165）的 12 岁法国女孩进行了研究（2021）鉴定了 DCT 基因外显子 1 中 c.118T-A 颠换（c.118T-A, NM_001129889.2）的复合杂合性，导致高度保守的半胱氨酸处的 cys40 到 Ser（C40S）取代EGF 样结构域内富含 cys 的结构域中的残基，以及 DCT 基因外显子 9 中的 14 bp 缺失（c.1406_1419del; 191275.0002），导致预计会导致过早终止密码子（Phe469Ter）的移码。她未受影响的父母均具有其中一种突变的杂合子。

.0002 眼皮肤白化病，VIII 型
DCT、14-BP DEL、NT1406

讨论 DCT 基因外显子 9 中的 14 bp 缺失（c.1406_1419del, NM_001129889.2），导致移码，预计会导致过早终止密码子（Phe469Ter），该密码子在 12 的复合杂合状态中被发现Pennamen 等人研究了患有轻度眼皮肤白化病的 3 岁法国女孩（OCA8; 619165）（2021），参见 191275.0001。

.0003 VIII 型眼皮肤白化病
DCT、CYS61TRP

Pennamen 等人对一名患有轻度眼皮肤白化病（OCA8; 619165）的 36 岁北非裔女性（患者 2）进行了研究（2021）鉴定了 DCT 基因外显子 1 中 c.183C-G 颠换（c.183C-G，NM_001129889.2）的纯合性，导致高度保守的半胱氨酸残基处的 cys61 至 trp（C61W）取代位于 EGF 样结构域内富含 cys 的结构域中。无法从她的近亲父母那里获得 DNA 来进行分离分析。

.0004 VIII 型眼皮肤白化病
DCT、GLY59VAL

Volk 等人在患有眼皮肤白化病的土耳其近亲家庭的 3 名成员中（OCA8；619165）（2021）鉴定了 DCT 基因中 c.176G-T 颠换（c.176G-T, NM_001922.5）的纯合性，导致 gly59 到 val（G59V）取代。该突变经全外显子组测序鉴定并经桑格测序证实，与家族中的疾病分离。 gnomAD 和 dbSNP 数据库中不存在该突变。具有G59V突变的DCT在HEK293细胞中的表达研究表明，突变蛋白具有不完全的糖基化和成熟。突变蛋白进一步显示异常保留在内质网（ER）中，而野生型蛋白既定位于 ER，又定位于孤立于 ER 的囊泡结构。

.0005 眼皮肤白化病，VIII 型
DCT、TYR292TER

Volk 等人对一名患有眼皮肤白化病（OCA8; 619165）的 18 岁白人男子进行了研究（2021）鉴定了 DCT 基因中的复合杂合无义突变：c.876C-A 颠换（c.876C-A，NM_001922.5），导致 tyr292-to-ter（Y292X）取代，以及 c.1407G -A 转变，导致 trp469 到 ter（W469X；191275.0006）的替换。这些突变是通过 DCT 基因的桑格测序来鉴定的。在gnomAD数据库中，Y292X和W469变体的等位基因频率分别为0.00006136和0.00005068。未进行功能研究。

.0006 眼皮肤白化病，VIII 型
DCT、TRP469TER

讨论 DCT 基因中的 c.1407G-A 转变（c.1407G-A，NM_001922.5），导致 trp469 到 ter（W469X）的取代，这是在眼皮肤白化病（OCA8）患者中发现的；619165），作者：Volk 等人（2021），参见 191275.0005。