跨膜蛋白 126B; TMEM126B

HGNC 批准的基因符号:TMEM126B

细胞遗传学位置:11q14.1 基因组坐标(GRCh38):11:85,628,573-85,636,540(来自 NCBI)

▼ 说明

线粒体复合物 I(NADH:辅酶q10氧化还原酶;EC 1.6.5.3)由 44 个亚基组装成 L 形复合物,其中一个疏水臂嵌入线粒体内膜,另一个臂伸入线粒体基质。线粒体DNA编码复合物的7个疏水亚基,核DNA编码突出臂中的7个催化核心亚基。其余 30 个亚基均由核 DNA 编码,据信在复合物的组装、稳定性和调节中发挥作用。 TMEM126B 是线粒体复合物 I 组装所需的核编码亚基(Andrews et al., 2013)。

▼ 克隆与表达

安德鲁斯等人(2013)指出TMEM126B含有4个跨膜α螺旋。

▼ 基因功能

海德等人(2012) 发现 Tmem126b 在大鼠心脏的线粒体蛋白复合物中共纯化。通过短发夹 RNA 敲低 143B 人骨肉瘤细胞中的 TMEM126B 几乎完全且特异性地消除了线粒体复合物 I 组装并严重损害了线粒体呼吸。 TMEM126B 对亲水性线粒体复合物 I 组装因子 CIA30(NDUFAF1; 606934)、ECSIT(608388) 和 ACAD9(611103) 的稳定性或预组装没有影响;然而,在没有 TMEM126B 的情况下,这些因子不会被招募到膜上或整合到功能性复合物 I 组装复合物中。 TMEM126B 的敲低对呼吸复合物 III、IV 和 V 的组装没有影响。

安德鲁斯等人(2013) 发现 TMEM126B 的 5 个亚型中有 2 个与来自 HeLa 细胞的 370-kD 线粒体复合物 I 亚复合物共纯化。 TMEM126B 的敲除抑制了 315 kD 和 370 kD 子复合物的成熟线粒体复合物 I 的组装。

▼ 测绘

Hartz(2013) 根据 TMEM126B 序列(GenBank AF220193) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 TMEM126B 基因对应到染色体 11q14.1。

▼ 分子遗传学

Sanchez-Caballero 等人在 3 名无关的线粒体复合物 I 缺陷核型 29(MC1DN29; 618250) 患者中,表现为仅影响骨骼肌的运动不耐受(2016) 鉴定了 TMEM126B 基因(615533.0001-615533.0003) 中的双等位基因突变。这些突变是通过全外显子组或靶向外显子组测序发现的,与家族中的疾病分开。肌肉样本显示出孤立的复合物 I 缺乏症; 1 名患者肌肉活检的电子显微镜显示,线粒体肿胀,周围有脂滴,并含有结晶内含物。对患者成纤维细胞的生化研究表明复合物 I 的组装存在缺陷,可以通过野生型 TMEM126B 来修复。

阿尔斯通等人(2016) 报道了来自 4 个不相关家庭的 6 名患者因 TMEM126B 基因双等位基因突变而患有 MC1DN29(615533.0001; 615533.0004)。 5 名患者在儿童或青少年时期出现运动不耐受,1 名患者具有更严重的表型,伴有肥厚性心肌病和肾小管性酸中毒。所有患者认知功能均正常。所有患者的肌肉活检显示线粒体在肌膜下积聚,表明线粒体增殖和参差不齐的红色纤维。单倍型分析显示 2 个 TMEM126B 突变具有创始人效应。患者细胞显示出完全组装的复合物 I 显着减少,并伴有组装中间体的积累。这些缺陷被野生型 TMEM126B 挽救。突变的影响存在组织特异性差异:一些患者来源的成纤维细胞显示复合物 I 活性降低,而另一些则具有正常的复合物 I 活性。这些突变在所有家族中都与疾病分离。

▼ 等位基因变异体(4 个选定示例):

.0001 线粒体复合体 I 缺陷,核型 29
TMEM126B、GLY212VAL(SCV000280579)

Sanchez-Caballero 等人在 2 名患有线粒体复合物 I 缺陷核型 29(MC1DN29; 618250) 的欧洲血统无关成年患者中(2016) 鉴定了 TMEM126B 基因中的复合杂合突变:外显子 5 中的 c.635G-T 颠换(rs141542003),导致 gly212 到 val(G212V) 取代,以及外显子 3 中的 c.397G-A 转换,预计会导致 asp133 到 asn(D133N; 615533.0002) 的替换。然而,RT-PCR 分析表明,c.397G-A 变体导致剪接位点丢失、外显子 3 的跳过以及稳定性降低的截短 cDNA。这些突变是通过 1 个家族的全外显子组测序和第二个家族的靶向外显子组测序发现的,并通过桑格测序进行确认,并根据 dbSNP、1000 基因组计划、外显子组变异服务器数据库和内部数据库进行筛选。这两种突变在 dbSNP 和 ExAC 数据库中均以较低频率被发现。第三名患有类似疾病的患者是外显子 3 中 G212V 取代和 c.208C-T 转变的复合杂合子,导致 gln70 至 ter(Q70X; 615533.0003) 取代。所有突变均与 3 个家族中的疾病分离。

阿尔斯通等人(2016) 在 2 名不相关的 MC1DN29 患者中鉴定出 c.635G-T 突变(SCV000280579) 的纯合性。一名患者在儿童时期出现运动不耐受,而另一名患者则具有更复杂的表型,包括早发性肾小管酸中毒和肥厚性心肌病。来自另外 2 个 MC1DN29 家族的 4 名患者,表现为运动不耐受、肌肉无力和肌痛,为 c.635G-T 和 1-bp 缺失(c.401delA;615533.0004)的复合杂合子,导致移码和提前终止(Asn134IlefsTer2)。在 dbSNP、Exome Variant Server 或 ExAC 数据库中未发现 c.401delA 突变,而在所有 3 个数据库中均以较低频率发现 c.635G-T 突变。 G212V 突变影响一个中等保守的残基,预计位于螺旋结构域内,它可能会影响三级结构。单倍型分析显示这两种突变都有创始人效应。患者细胞显示出完全组装的复合物 I 显着减少,并伴有组装中间体的积累。这些缺陷被野生型 TMEM126B 挽救。突变的影响存在组织特异性差异:一些患者来源的成纤维细胞显示复合物 I 活性降低,而另一些则具有正常的复合物 I 活性。这些突变在所有家族中都与疾病分离。

.0002 线粒体复合体 I 缺陷,核型 29
TMEM126B、397G-A(rs573006534)

讨论 TMEM126B 基因中的 c.397G-A 转换(rs573006534),该转换导致剪接位点改变和 cDNA 截短,该转换在 2 名线粒体复合物 I 缺陷核类型 29(MC1DN29;MC1DN29;MC1DN29; 618250)由 Sanchez-Caballero 等人撰写(2016),参见 615533.0001。

.0003 线粒体复合体 I 缺陷,核类型 29
TMEM126B、GLN70TER

讨论 TMEM126B 基因外显子 3 中的 c.208C-T 转变(c.208C-T,NM_001193537),导致 gln70-to-ter(Q70X) 取代,在患者的复合杂合状态中发现Sanchez-Caballero 等人患有线粒体复合物 I 缺陷核型 29(MC1DN29; 618250)(2016),参见 615533.0001。

.0004 线粒体复合体 I 缺陷,核型 29
TMEM126B,1-BP DEL,401A(SCV000280578)

讨论 TMEM126B 基因中的 1-bp 缺失(c.401delA, SCV000280578),导致移码和提前终止(Asn134IleFsTer2),该现象在线粒体复合物 I 缺陷核型 29(MC1DN29) 患者的复合杂合状态中发现; 618250)阿尔斯顿等人(2016),参见 615533.0001。