高尔基体蛋白, RAB6-相互作用; GORAB

SCYL1 结合蛋白 1; SCYL1BP1
NTKL 结合蛋白 1; NTKLBP1

HGNC 批准的基因符号:GORAB

细胞遗传学位置:1q24.2 基因组坐标(GRCh38):1:170,532,166-170,553,834(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

Di 等人使用 tklbp1 的序列来查询人类数据库(2003) 鉴定了 GORAB,他们将其称为 NTKLBP1。推导的人和小鼠蛋白分别含有 394 和 368 个氨基酸,并且它们具有 70% 的同一性。 NTKLBP1 具有二分核定位信号、BRCA1(113705) C 末端(BRCT) 结构域、2 个卷曲螺旋结构域和几个假定的磷酸化位点。 BRCT 结构域存在于 DNA 损伤修复和细胞周期检查点蛋白中。 Northern印迹分析在所有检查的小鼠组织中检测到2个Ntklbp1转录本。 Ntklbp1 定位于转染的人肝癌细胞的核周区域。在多种细菌和真核物种中检测到 NTKLBP1 直系同源物,表明进化保守性。

Hennies 等人通过对 5 天大小鼠组织进行定量 PCR(2008) 发现肺、皮肤和成骨细胞中 GORAB 表达水平最高。蛋白质印迹分析显示成骨细胞分化过程中表达增加;破骨细胞中也存在表达,但水平较低。定位于高尔基体 GORAB 的免疫荧光显微镜、酵母 2 杂交和下拉分析确定了 GORAB 与 RAB6 的特异性相互作用,这种相互作用依赖于 RAB6 的激活状态。 Hennies 等人引用了高尔基体定位、卷曲螺旋结构域的存在以及与 RAB 蛋白的相互作用(2008) 得出结论,GORAB 可以归类为高尔基体蛋白。

▼ 测绘

亨尼斯等人(2008) 指出 GORAB 基因对应到染色体 1q24。

▼ 基因功能

通过酵母 2-杂交分析和转染 COS-7 细胞的免疫共沉淀,Di 等人(2003) 表明,小鼠 Ntkl(607982) 与 Ntklbp1 直接相互作用。蛋白质共定位于细胞质中。

使用酵母 2-杂交分析、蛋白质下拉分析和免疫共沉淀分析,Zhang 等人(2005) 表明人类 NTKLBP1 直接与 PRIH2 相互作用(ZNF363; 607680)。突变分析显示 NTKLBP1 的 C 端卷曲螺旋结构域与 PIRH2 的 N 端结构域相互作用。

Kovacs 等人使用亲和纯化和质谱法(2018) 发现果蝇高尔基体蛋白 Gorab 与中心粒蛋白 Sas6(609321) 共纯化为复合物。在果蝇合胞体胚盘胚胎(高尔基体未组装的阶段)中,GFP标记的Gorab定位于中心体,这表明,在高尔基体缺失的情况下,Gorab是与Sas6合作的真正的中心体成分。在培养的 D.Mel-2 细胞中,Gorab 与反式高尔基体和中心体相关。有丝分裂期间的检查表明,Gorab 与中心体稳定相关。结构照明显微镜显示 Gorab 和 Sas6 在中心粒处结合。 Pull-down 分析显示 Gorab 的高尔基体和中心粒定位域重叠。重叠区域的突变分析表明,Gorab 突变使它们无法定位到反高尔基体,但仍然可以纠正 Gorab 突变果蝇的中心粒复制缺陷,这表明定位到中心体并实现中心粒复制的能力不同于任何功能戈拉布在高尔基体。然而,在普遍表达C端GFP标记Gorab的蝇系中,C端标记干扰了减数分裂精母细胞中Gorab的高尔基体功能,但不影响其在中心粒的功能,进一步证明了中心粒和高尔基体功能的分离果蝇 Gorab。

▼ 分子遗传学

Hennies 等人在来自 13 个不相关家庭的患有骨发育不良(GO; 231070) 的受影响个体中(2008)鉴定了GORAB基因中9个不同突变的纯合性或复合杂合性(参见例如607983.0001-607983.0005)。强制性携带者对于各自的突变都是杂合的,并且在 100 个祖先匹配的对照基因中没有发现突变。亨尼斯等人(2008) 指出,这是高尔基体蛋白导致人类遗传性疾病的第一个例子。

▼ 动物模型

Kovacs 等人利用 CRISPR-Cas9 诱变技术(2018) 生成了 Gorab-null 果蝇。尽管突变果蝇发育到成年,但雌性果蝇是不育的,并且存在协调缺陷。先前归因于股骨脊索器官(fChOs)的神经感觉纤毛有缺陷的协调缺陷,可以通过仅在神经系统中表达Gorab来挽救,这使得协调的雌性得以恢复,从而产生足够数量的胚胎用于分析。突变胚胎由于中心体损失而表现出有丝分裂缺陷,如核分裂和中心体数量急剧减少所示。对纤毛神经元具有源自中心粒的基体的 fChO 的检查表明,Gorab 突变果蝇中协调性的丧失反映了由于子代中心粒缺失而导致的 fChO 的异常解剖结构以及剩余的母体中心粒衍生基体的异常对称性。

▼ 等位基因变异体(6 个精选示例):

.0001 GERODERMA OSTEODYSPLASTICUM
GORAB、GLU123TER

来自德国、墨西哥和加拿大的 4 个不相关的门诺派家族的 12 名受影响个体患有骨发育不良(GO; 231070),其中 1 名先前由 Hunter 等人报道过(1978),亨尼斯等人(2008) 鉴定了 GORAB 基因外显子 2 中 367G-T 颠换的纯合性,导致 glu123-to-ter(E123X) 取代。对来自德国一个家庭的一名患者的成纤维细胞裂解物进行蛋白质印迹分析,结果显示蛋白质完全缺失,表明存在功能丧失效应。在 100 个祖先匹配的对照染色体中未发现该突变。

.0002 GERODERMA OSTEODYSPLASTICUM
GORAB、2-BP DEL/2-BP INS、NT-1

Hennies 等人在来自阿曼和巴基斯坦的 2 个不相关家庭的 3 名受影响个体中分别患有骨发育不良(GO; 231070)(2008) 鉴定了 GORAB 基因外显子 1 中 2 bp 删除/2 bp 插入(-1_1GA-CT) 的纯合性,影响推导的甲硫氨酸起始密码子。对阿曼患者的成纤维细胞裂解物进行蛋白质印迹分析,结果显示 GORAB 完全缺失,表明存在功能丧失效应。在 100 个祖先匹配的对照染色体中未发现该突变。

.0003 GERODERMA OSTEODYSPLASTICUM
GORAB、ARG262TER

Hennies 等人在一位来自美国的患有骨发育不良(GO; 231070) 的患者中(2008) 鉴定了 GORAB 基因外显子 5 中 784C-T 转变的纯合性,导致 arg262 到 ter(R262X) 取代。在一名来自美国的无关 GO 患者中,作者发现了 R262X 的复合杂合性和剪接位点突变(662+5G-C;607983.0004),导致残基 175 至 221(ser175_arg221del) 缺失。对复合杂合子患者的成纤维细胞裂解物进行蛋白质印迹分析,结果显示 GORAB 完全缺失,表明两种突变均存在功能丧失效应。在 100 个祖先匹配的对照染色体中没有发现这两种突变。

.0004 GERODERMA OSTEODYSPLASTICUM
GORAB、IVS4、G-C、+5

讨论 Hennies 等人在患有骨发育不良(GO; 231070) 的患者中以复合杂合状态发现的 GORAB 基因剪接位点突变(662+5G-C)(2008),参见 607983.0003。

.0005 GERODERMA OSTEODYSPLASTICUM
GORAB,1-BP DEL,257C

Hennies 等人在一位意大利患有骨发育不良(GO; 231070) 的患者中(2008) 鉴定了 GORAB 基因外显子 2 中 1 bp 缺失(257delC) 的纯合性,导致移码和过早终止密码子。对患者成纤维细胞裂解物的蛋白质印迹分析显示,GORAB 完全缺失,表明存在功能丧失效应。在 100 个祖先匹配的对照染色体中未发现该突变。

.0006 GERODERMA OSTEODYSPLASTICUM
GORAB、ALA220PRO

在 2 名患有骨发育不良(GO; 231070) 的儿童中,其父母是来自沙特阿拉伯南部省的表兄弟姐妹,Al-Dosari 和 Alkuraya(2009) 在 GORAB 基因中发现了 c.658G-C 颠换,导致了 ala220-保守残基处的 to-pro(A220P) 取代。分离模式与致病突变一致。在至少 96 名沙特对照组中未发现该突变。没有功能研究的报道。