磷脂酰肌醇聚糖锚生物合成 F 类蛋白； PIGF

HGNC 批准的基因符号：PIGF

细胞遗传学位置：2p21 基因组坐标（GRCh38）：2:46,580,937-46,617,041（来自 NCBI）

▼ 说明

糖基磷脂酰肌醇（GPI） 锚将某些蛋白质附着在细胞表面膜上。具有适当 C 末端信号肽的蛋白质被转移到内质网中预先形成的糖脂锚，并作为单个单元转移到细胞表面。 PIGF 编码参与 GPI 生物合成的一种酶（Inoue 等，1993）。

有关 PIG 基因家族以及 PIG 蛋白在 GPI 生物合成中的作用的信息，请参阅 PIGA（311770）。

▼ 克隆与表达

Inoue 等人通过表达克隆来弥补 Thy1（188230） 阴性突变小鼠胸腺瘤细胞系中 GPI 锚定生物合成的缺陷（1993） 从 KT-3 人类 T 细胞 cDNA 文库中分离出 PIGF。推导的 219 个氨基酸的蛋白质缺乏典型的 N 端信号序列，并且疏水性超过 55%，表明其大部分嵌入在膜中。

大石等人（1996） 分离了 Pigf 的 cDNA 和基因组克隆，Pigf 是 PIGF 的小鼠对应物。他们发现 Pigf 编码一种 219 个氨基酸的蛋白质，可以补充 F 类突变。

▼ 基因结构

Ohishi 等人通过对 PIGF 基因组克隆的分析（1995） 表明 PIGF 包含 6 个外显子，跨度约为 40 kb。

▼ 测绘

韦尔等人（1994） 通过种间回交实验表明，小鼠中的 Pigf 基因对应到染色体 17。预测人类中该基因的位点很困难，因为小鼠染色体该区域的保守连锁关系尚未得到很好的表征。

通过荧光原位杂交（FISH），Ohishi 等人（1995） 将 PIGF 基因分配给人类 2p21-p16。他们还鉴定了经过加工的 PIGF 假基因，并通过 FISH 将其定位到 5q35。

▼ 基因功能

洪等人（2000） 发现 F9 胚胎癌细胞中 Pigf 的敲除完全消除了 Thy1 的表面表达，Thy1 是一种需要 GPI 锚来进行膜关联的蛋白质。相比之下，Pigo（614730） 的敲除减少了 Thy1 的表面表达，但并未消除。敲除 Pigo 或 Pigf 会导致缺乏与 GPI 核心的甘露糖 3（Man3） 连接的磷脂酰乙醇胺（PE） 的相同主要 GPI 中间体的积累，但会导致不同的次要 GPI 中间体的积累。蛋白质下拉分析表明 Pigo 和 Pigf 存在相互作用；然而，Pigf 的大部分人并没有与 Pigo 交往。 Pigf存在时Pigo的表达比Pigf不存在时高得多，而Pigo不存在时Pigf稳定。洪等人（2000） 得出结论，PIGO 参与蛋白质的 GPI 锚定，但不是必需的，而 PIGF 对此至关重要。

Murakami 等人使用缺乏特定 GPI 合成蛋白的中国仓鼠卵巢细胞（2012） 发现，在删除 GPI 合成中间步骤中的活性蛋白后，GPI 锚定蛋白被释放到培养基中，包括 Pigv（610274）、Pigb（604122） 和 Pigf。删除 GPI 合成早期活跃的蛋白质会导致底物蛋白质降解。类似地，GPI转酰胺酶子单元的缺失（其在该过程的后期发挥作用并将底物蛋白的GPI信号序列交换为完整的GPI锚）也导致底物蛋白的降解。 Pigv 敲低后释放的底物蛋白按照 GPI 信号序列被切割，但它们缺乏 GPI 锚。村上等人（2012） 得出结论，在具有至少 1 个甘露糖残基的未成熟 GPI 锚存在的情况下，GPI 转酰胺酶可以切割底物蛋白上的 GPI 信号序列，但转酰胺酶需要成熟的 GPI 锚才能完成 GPI 向底物蛋白的转移。

在 GPI 生物合成的后期，主要的 GPI 物种 H7（其具有与 Man3 连接的乙醇胺磷酸盐（EtNP））是通过由 PIGO 和 PIGF 组成的酶复合物从 H6 物种生成的。 Shishioh 等人利用 RNA 干扰（2005） 发现 GPI7（PIGG; 616918） 的敲除导致 HeLa 细胞中 H7 的积累和 H8 的缺乏，表明 GPI7 参与 EtNP 转移到 H7 上的 Man2 形成 H8。转染的 CHO 细胞的共沉淀表明，人 PIGF 与 GPI7 和 PIGO 以孤立的复合物形式相互作用。与 PIGF 的相互作用稳定了 GPI7 和 PIGO，并且 GPI7 与 PIGO 竞争与 PIGF 的结合。 GPI7 的过度表达降低了 PIGO 的含量并减少了 H7 的生成，这可能是由于可用 PIGF 的耗尽和 PIGO 的不稳定所致。 Shishioh 等人（2005） 得出结论，PIGF 和 PIGO 相互作用，将 H6 转化为 H7，而 PIGF 和 GPI7 相互作用，将 H7 转化为 H8。

▼ 分子遗传学

Salian 等人在 2 个无血缘关系的儿童中，均由印度近亲出生，患有甲营养不良、骨营养不良、智力发育受损和癫痫综合征（OORS; 619356）（2021） 鉴定了 PIGF 基因中的纯合错义突变（P172R; 600153.0001）。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在两个家族中都与该疾病分离。它不存在于 gnomAD 数据库中。对患者细胞的流式细胞分析显示 GPI 锚生物合成有缺陷，可以通过表达野生型 PIGF 来恢复。在 PIGF 缺陷的 CHO 细胞中进行的其他功能研究表明，尽管突变蛋白的水平正常，但与野生型相比，突变酶的残留活性较低。研究结果与 PIGF 缺乏症一致。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：

.0001 甲营养不良、骨营养不良、智力发育受损和癫痫综合症
PIGF、PRO172ARG

Salian 等人在 2 个无血缘关系的儿童中，均由印度近亲出生，患有甲营养不良、骨营养不良、智力发育受损和癫痫综合征（OORS; 619356）（2021） 鉴定了 PIGF 基因中的纯合 c.515C-G 颠换（c.515C-G，NM_173074.3），导致预测的跨膜结构域中的保守残基发生 pro172 到 arg（P172R） 的取代。该突变是通过外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在两个家族中都与该疾病分离。它不存在于 gnomAD 数据库中。对患者细胞的流式细胞分析显示 GPI 锚生物合成有缺陷，可以通过表达野生型 PIGF 来恢复。在 PIGF 缺陷的 CHO 细胞中进行的其他功能研究表明，尽管突变蛋白的水平正常，但与野生型相比，突变酶的残留活性较低。