FANCG基因； FANCG

X 射线修复交叉补充 9； XRCC9
X 射线修复，补充缺陷，中国仓鼠，9； XRCC9

HGNC 批准的基因符号：FANCG

细胞遗传学位置：9p13.3 基因组坐标（GRCh38）：9:35,073,839-35,079,942（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

对电离辐射过敏的啮齿动物细胞系已被分配到至少 8 个互补组，而纠正这些突变体的人类基因已被指定为 XRCC。中国仓鼠卵巢（CHO） 细胞系 UV40 不仅对电离辐射过敏，而且对紫外线辐射、简单烷化剂和 DNA 交联剂也过敏。它还显示出明显的自发染色体不稳定性和姐妹染色单体交换（SCE）水平升高。通过 UV40 细胞的功能互补，Liu 等人（1997） 克隆了一个 cDNA，称为 XRCC9，它具有对潮霉素和丝裂霉素 C 的抗性。XRCC9 含有管家基因特有的 5 引物富含 GC 的非翻译区。假定的 622 个氨基酸蛋白质在其 N 末端有一个亮氨酸拉链基序，但作者发现与任何已知蛋白质没有显着的相似性。通过 Northern 印迹分析，HeLa 和 AA8 细胞中存在 2.5 kb XRCC9 mRNA 带，但 UV 细胞中不存在。在人和狒狒组织中，检测到2.2和2.5 kb的2条主要mRNA条带，其中在人类睾丸和胸腺以及狒狒睾丸中含量最高。

▼ 基因功能

通过差异细胞毒性测定，Liu 等人（1997） 发现 XRCC9 部分纠正了 UV40 细胞中的诱变剂敏感性和染色体不稳定性，但与亲本野生型细胞系 AA8 相比，并没有降低 SCE。

加西亚-伊格拉等人（1999） 确定 FANCA（607139） 和 FANCC（613899） 之间的结合需要 FANCG，并且所有 3 种蛋白质都是核蛋白复合物的组成部分。 FANCA 的 N 端核定位信号是 FANCG 结合、FANCC 结合、FAA 淋巴细胞中丝裂霉素 C 敏感性的补充以及核定位所必需的。对每个互补组的淋巴母细胞形成的蛋白质相互作用的分析表明，FANCA 和 FANCG 之间的相互作用是组成型的，不受 FANCC 或其他 FA 基因产物的调节。相反，FANCC的结合需要FANCA/FANCG结合以及其他FA基因的产物。

匡等人（2000） 证明 FANCG 的 N 端三分之二（氨基酸 1-428）与 FANCA 蛋白的 N 端核定位信号结合。基于2-杂交分析，FANCA/FANCG 结合被证明是直接的蛋白质-蛋白质相互作用。 FANCG 的截短突变体形式，缺乏羧基末端，与 FANCA 结合成复合物并易位至细胞核；然而，这种突变蛋白未能与 FANCC 结合，也未能纠正 G 组 Fanconi 贫血细胞系的丝裂霉素 C 敏感性。综上所述，这些结果表明，FANCG 与 N 端 FANCA 核定位信号（NLS） 的结合对于 FANCG 的功能活性是必要的，但还不够。

二木等人（2001） 研究了肿瘤坏死因子-α（TNFA; 191160） 对范可尼贫血补充组蛋白 FANCG 和 FANCA 调节的影响。二木等人（2001）发现TNFA治疗诱导FANCG蛋白表达。 FANCA 与 FANCG 同时诱导，TNFA 处理后细胞核中 FANCA/FANCG 复合物增加。抑制性 kappa B 激酶 2（IKK2；603258） 的失活可调节 FANCG 的表达。二木等人（2001） 还发现细胞核和细胞质 FANCG 部分均被磷酸化。他们得出结论，FANCG 是一种磷蛋白，并表明 FA 蛋白的细胞积累受到 TNFA 信号传导的调节。

Donahue 和 Campbell（2002） 发现来自补充组 A、C、D2 和 G 的 FA 患者的成纤维细胞对限制性内切酶电穿孔后限制性内切酶诱导的细胞死亡高度敏感。这些成纤维细胞还表现出质粒末端连接活性的效率降低。逆转录病毒介导的各 FA cDNA 表达后，恢复了正常的灵敏度和活性。

张等人（2004） 使用免疫沉淀和重构激酶测定表明 FANCC、FANCA 和 FANCG 蛋白在功能上与促凋亡激酶 PKR 相互作用并抑制促凋亡激酶 PKR，PKR 是一种在激活时抑制转录的激酶。 PKR 显示出与 FANCC 蛋白最强的结合。患有 FANCC、FANCA 和 FANCG 基因突变的范可尼贫血患者的骨髓细胞中 PKR 活性增加。所有 3 个细胞系均显示与 FANCC 蛋白结合的 PKR 显着增加，这与 PKR 激活的增加相关。这些细胞还对 IFN-γ（147570） 和 TNF-α 介导的生长抑制表现出超敏反应。患者来源的 FANCC 突变的强制表达增加了 PKR 激活和细胞死亡。张等人（2004） 得出结论，FA 突变导致 PKR 与 FANCC 结合增加，并增加 PKR 激活，导致范可尼贫血中造血祖细胞生长抑制和骨髓衰竭。

为了阐明 Fancg 在同源重组中的作用，Yamamoto 等人（2003） 破坏了鸡 B 细胞系中的 Fancg 基因座。 Fancg 缺陷细胞与哺乳动物 Fancg 突变体相似，因为它们对基因毒性剂顺铂和丝裂霉素 C（MMC） 的杀伤敏感，并且表现出 MMC 增加和辐射诱导的染色体断裂。与亲代细胞和 FANCG 补充细胞相比，突变细胞中通过同源重组对限制性内切酶诱导的染色体双链断裂的修复减少了约 9 倍。山本等人（2003） 得出结论，至少某些类型的双链断裂的有效同源重组介导修复需要 FANCG。

通过 HeLa 细胞核提取物的免疫共沉淀，Meetei 等人（2003） 鉴定了 3 种与 BLM 相关的不同多蛋白复合物（RECQL3；604610）。其中一种复合物称为 BRAFT，包含范可尼贫血核心互补组蛋白 FANCA（607139）、FANCG、FANCC（613899）、FANCE（613976） 和 FANCF（613897），以及拓扑异构酶 III-α（TOP3A；601243） ） 和复制蛋白 A（RPA；参见 179835）。从 FA 细胞系中分离出的 BLM 复合物的分子量较低，可能是由于 FANCA 和其他 FA 成分的损失。 BLM 和 FANCA 相关复合物具有 DNA 解旋活性，并且 BLM 是该活性所必需的。

侯赛因等人（2003） 发现 FANCG 能够结合 BRCA2 蛋白（600185） 中的 2 个孤立位点（导致 FANCD1 的突变，605724），位于 BRC 重复序列的两侧。此外，FANCG 可以与来自人类细胞的 BRCA2 共免疫沉淀，并且在丝裂霉素 C 损伤 DNA 后，FANCG 与 BRCA2 和 RAD51（179617） 共定位于核灶中。作者得出结论，BRCA2 与链间交联修复缺陷的途径直接相关，并且至少另一种 FA 蛋白与同源重组 DNA 修复机制密切相关。

乔等人（2004）发现ser7在内源性HeLa细胞FANCG中被磷酸化。通过定点诱变，他们将 Ser7 突变为丙氨酸（S7A），并发现只有野生型 FANCG 才能完全补充人类和仓鼠 FA-G 突变细胞。 FANCG（S7A） 结合并稳定 FA-G 细胞中 FANCA 和 FANCC 蛋白的内源形式。 FANCG（S7A） 异常定位于染色质中的小球，并且没有消除 FA-G 突变细胞中观察到的核间桥。

BRCA2 和 FANCD2（613984） 不是核心 FA 复合物的一部分，但同源重组修复需要 BRCA2-FANCD2 相互作用。威尔逊等人（2008）发现FANCG是BRCA2与FANCD2相互作用所必需的。此外，FANCG 在 ser7 处的磷酸化是 FANCG 与 BRCA2 和 XRCC3（600675） 相互作用以及 FANCG、BRCA2、FANCD2 和 XRCC3 之间的多重成对相互作用所必需的。威尔逊等人（2008） 得出结论，至少由这 4 种蛋白质组成的复合物可促进受损 DNA 的同源重组修复。

Tremblay 等人使用酵母 2-杂交和免疫共沉淀测定法（2008） 发现 HES1（139605），一种参与造血干细胞（HSC） 自我更新的 NOTCH1（190198） 通路成分，直接与 FANCA、FANCF、FANCG 和 FANCL（PHF9; 608111） 相互作用，但不与其他细胞相互作用。 FA核心复杂组件。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 的缺失还增加了细胞对 MMC 的敏感性，并减少了 MMC 诱导的 FANCD2 单泛素化和 FANCD2 对 MMC 诱导病灶的定位。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。

▼ 测绘

通过荧光原位杂交，刘等人（1997） 将 XRCC9 基因对应到人类染色体 9p13。

萨尔等人（1998） 使用大型近亲家族中的纯合性作图，将负责互补组 G（614082） 的 FANCG 基因对应到 9p。 de Winter 等人展示了 FANCG 基因（1998） 与定位于 9p13 的 XRCC9 基因相同。

▼ 分子遗传学

de Winter 等人在患有补充 G 组范可尼贫血（FANCG; 614082） 的患者中（1998） 鉴定了 XRCC9（FANCG） 基因的突变（602956.0001-602956.0002）。

山田等人（2000） 在 2 名 FA 患者中发现了 FANCG 基因的 2 个新突变（602956.0003、602956.0004），导致 RNA 剪接异常。总共，20 名未分类的日本 FA 患者中有 14 名属于 FA-A 组（FANCA；227650），所研究的 2 名患者属于 FA-G 组，没有一人属于 FA-C 组（FANCC；227645）。

德穆斯等人（2000） 在 20 名 FANCG 患者中鉴定出 FANCG 基因中的 18 种不同突变，其中 4 种已由 de Winter 等人报道（1998）。通过使用 SSCP 分析和测序，他们鉴定了 40 个突变等位基因中的 39 个。大多数突变（94%） 预计会导致蛋白质截短，仅检测到 1 个错义突变。 18 个突变显示该基因内没有明显的聚类。

奥尔巴赫等人（2003） 研究了国际范可尼贫血登记处涵盖的人群中 FANCG 突变的分布。他们发现最常见的 FANCG 突变是 IVS8-2A-G（602956.0005），见于 7 名葡萄牙裔巴西先证者； IVS11+1G-C（602956.0006），见于 7 名法国-阿卡迪亚先证者； 1794-1803del10（602956.0007），见于 7 个欧洲先证者； IVS3+1G-C（602956.0003），见于 5 名韩国或日本先证者。奥尔巴赫等人（2003） 表明葡萄牙-巴西、法国阿卡迪亚和韩国/日本突变存在于这些人群的创始成员中。

▼ 动物模型

为了进一步了解 FANCG 基因的体内作用，Yang 等人（2001） 对鼠类 Fancg 进行有针对性的破坏，并培育出目标等位基因纯合的小鼠。与之前描述的 Fancc-null（613899） 和 Fanca-null（607139） 小鼠的表型相似，Fancg-null 小鼠具有正常的生存能力，没有明显的发育异常。来自 Fancg 缺失小鼠的原代脾淋巴细胞、骨髓祖细胞和鼠胚胎成纤维细胞表现出自发的染色体断裂，并且对丝裂霉素 C 的敏感性增加，并且在较小程度上对电离辐射的敏感性增加。 Fancg 无效淋巴细胞在 Fanconi 贫血途径中存在缺陷，这通过它们未能响应电离辐射而激活下游 Fancd2 蛋白的单泛素化来证明。最后，Fencg 缺失小鼠的生育能力下降，性腺组织学异常。因此，Fancg 基因的破坏证实了 Fancg 在范可尼贫血途径中的作用。作者认为，该模型可能对基因治疗和癌症易感性实验有用。

通过有针对性的破坏，Koomen 等人（2002） 生成 Fancg/Xrcc9-null 小鼠。 Fancg 基因敲除小鼠以预期的孟德尔频率出生，表现出正常的活力和发育，并且没有表现出明显的恶性肿瘤发病率。在一年的随访中，Fencg 基因敲除小鼠的血细胞参数保持在正常值内，没有显示出贫血迹象。缺乏 Fancg 的雄性和雌性小鼠表现出性腺功能减退和生育能力受损，与范可尼贫血患者的表型一致。来自基因敲除动物的胚胎成纤维细胞（MEF）表现出范可尼贫血特征性细胞反应，表现出自发染色体不稳定性增强和对MMC的高反应性。尽管敲除小鼠没有出现造血功能衰竭，但在 MMC 存在的情况下，体外骨髓细胞的克隆存活率大大降低。 Fancg-/-小鼠的特征与Fancc-和Fanca-null小鼠的特征非常相似，支持共同途径中相应基因产物的紧密相互依赖性。

普利亚姆-利思等人（2010） 发现 Fancc -/-;Fancg -/- 双突变小鼠出现自发性血液学后遗症，包括骨髓衰竭、急性髓性白血病、骨髓增生异常和复杂的随机染色体异常，即 Fancc -/- 小鼠或 Fancg -/ - 老鼠没有发育。对单突变小鼠细胞的研究表明，Fancg 的缺失导致多个造血区室的缺陷比 Fancc 的缺失更严重，这表明这 2 个基因在造血作用中具有不重叠的作用。然而，单突变细胞和双突变细胞对 DNA 交联剂表现出相似的敏感性。双突变小鼠的表型与人类范可尼贫血患者的表型最为一致。

▼ 等位基因变异体（8 个精选示例）：

.0001 范可尼贫血，补充组 G
FANCG、GLU105TER

de Winter 等人在一名患有补充 G 型范可尼贫血（FANCG; 614082） 的德国患者中（1998） 鉴定了 XRCC9 基因中的 313G-T 纯合颠换，预计会导致密码子 105 从谷氨酸变为终止密码子。父母和未受影响的兄弟是 XRCC9 基因突变的杂合子。在另外 2 例复合杂合病例的一个等位基因中也存在相同的突变。所有这 3 名患者都有德国血统，表明该突变是从共同祖先遗传的。

Demuth 等人在 9 名德国 FANCG 患者中（2000） 在 18 个突变等位基因中的 8 个（44%） 中检测到 313G-T 颠换。对连锁微卫星标记的分析表明，突变发生在共同的祖先单倍型上。尽管 FANCG 患者缺乏明确的基因型-表型相关性，但 2 名 313G-T 颠换纯合的患者表现出血液学疾病相对较早发病，分别为 1.4 和 2.4 年，而该组患者的平均发病时间为 6.1 年。 23 名 FANCG 患者作为一个整体进行了研究。

.0002 范可尼贫血，补体 G 组
FANCG，IVS13，G-C，-1

de Winter 等人在黎巴嫩近亲家庭中发现 2 名患有范可尼贫血（FANCG; 614082） 的同胞（1998） 鉴定了 XRCC9 基因中剪接受体位点突变 IVS13AS-1G-C 的纯合性。

.0003 范可尼贫血，补充组 G
FANCG、IVS3、G-C、+1

在一名患有补充 G 组范可尼贫血（FANCG; 614082） 的患者中，Yamada 等人（2000）发现内含子3的剪接供体位点处的不变GT二核苷酸从G到C的碱基替换，导致在2个选择性剪​​接转录物中跳过外显子3以及外显子3和4。

.0004 范可尼贫血，补体 G 组
FANCG、GLN356TER

在一名患有补充 G 型范可尼贫血（FANCG; 614082） 的日本患者中，Yamada 等人（2000） 在外显子 8 中发现了从 C 到 T 的碱基替换，产生了无义密码子（gln356 到 ter；Q356X）。该突变导致从 mRNA 中排除含有突变的 18 个核苷酸的序列，而不影响真实或隐性剪接供体位点的剪接潜力。

.0005 范可尼贫血，补充组 G
FANCG、IVS8AS、A-G、-2

在对国际范可尼贫血登记处的病例进行分析时，奥尔巴赫等人（2003）报道了 7 名患有互补组 G 范可尼贫血（FANCG; 614082） 的葡萄牙裔巴西先证者，他们的 FANCG 基因中存在 IVS8AS-2A-G 突变。

.0006 范可尼贫血，补体 G 组
FANCG、IVS11DS、G-C、+1

在对国际范可尼贫血登记处的病例进行分析时，奥尔巴赫等人（2003） 报道了 7 名法国阿卡迪亚先证者，患有互补组 G 范可尼贫血（FANCG; 614082），他们的 FANCG 基因中存在 IVS11DS+1G-C 突变。

.0007 范可尼贫血，补体 G 组
FANCG，10-BP DEL，NT1794

在对国际范可尼贫血登记处的病例进行分析时，奥尔巴赫等人（2003） 报道了 7 名欧洲先证者患有互补组 G 范可尼贫血（FANCG; 614082），他们在 FANCG 基因中存在 10 bp 缺失，即 1794-1803del。

.0008 范可尼贫血，补体 G 组
FANCG、7-BP DEL

摩根等人（2005） 在 40 名患者中的 33 名患者（除 2 名纯合子外）中的 33 名患者（除 2 名纯合子外）和 80 名突变等位基因中的 64 名患者（80% ）在撒哈拉以南非洲的黑人人口中。大多数携带突变的患者来自南非的4个部落，但有5个来自其他地区，并且在一名葡萄牙FA患者中孤立检测到相同的突变，该患者为缺失纯合子，其父母来自莫桑比克黑人群体，以前是葡萄牙殖民地。这些不同的地理和部落起源表明，这种突变早于公元 400 年左右班图语使用者抵达南部非洲的时间（Weber 等，2000）。来自 20 名患者的详细临床信息显示，与欧洲 FA-G 或所有欧洲 FA 组相比，黑人 FA-G 患者的诊断年龄、生存率或 AML 和 MDS 发生率没有显着差异。黑人 FA-G 患者的远端放射线异常、生长迟缓和眼睛异常的发生率明显高于所有欧洲 FA 患者，但此类躯体异常的发生率与欧洲 FA-G 患者相似。摩根等人（2005） 指出，南非黑人中缺失的高携带频率表明范可尼贫血比之前估计的更为常见，并且在非洲可能未被充分诊断。