肌球蛋白VI; MYO6

HGNC 批准的基因符号：MYO6

细胞遗传学位置：6q14.1 基因组坐标（GRCh38）：6:75,749,239-75,919,537（来自 NCBI）

▼ 说明

肌球蛋白 VI 是所谓的非常规肌球蛋白之一，是一种基于肌节蛋白的分子马达，参与​​细胞内囊泡和细胞器转移（Rock 等，2001；Hasson 和 Mooseker，1994）。肌球蛋白 VI 参与内吞转移的 2 个步骤；它被招募到网格蛋白（参见 CLTC；118955）包被的凹坑和随后的未包被的内吞小泡（Naccache 等人，2006）。

▼ 克隆与表达

Hasson 和 Mooseker（1994） 表征了猪肌球蛋白 VI。亚伯拉罕等人（1995）表明小鼠Myo6基因的序列与猪的序列有87%相同。小鼠 cDNA 预测蛋白质含有 1,266 个氨基酸，相对分子质量为 142 kD。在猪、大鼠和小鼠中，肌球蛋白 VI 广泛表达。在内耳耳蜗内的小鼠中，肌球蛋白 VI 在感觉毛细胞内特异性表达。亚伯拉罕等人（1995）发现Myo6基因在斯内尔华尔兹（sv）小鼠突变体中存在缺陷，这与耳聋有关。结合耳蜗感觉毛细胞中的表达模式，这向作者表明，肌球蛋白 VI 是正常听力所必需的，并且人类同源物是人类隐性耳聋基因的候选者。

亚伯拉罕等人（1997） 克隆并表征了人类 MYO6 cDNA。 MYO6 在人类胎儿耳蜗中的表达证明了肌球蛋白 VI 在哺乳动物内耳中的重要性，并支持其在人类内耳病理学中的潜在作用。

弗勒格德等人（2006）在MYO6中鉴定出5个假定的单部分核定位信号和1个假定的二部分核定位信号，主要位于尾部区域。在尾部区域的第一部分，他们鉴定了一个假定的蛋白质-蛋白质相互作用结构域，由富含谷氨酸和精氨酸的区域组成。人类和其他哺乳动物细胞的免疫荧光和细胞分级分离揭示了细胞核中一定比例的 MYO6，它与 RNA 聚合酶 II（参见 180660）和新生转录本共定位。核部分中的 MYO6 的表观分子质量为 150 kD。

▼ 基因结构

阿希图夫等人（2000） 确定 MYO6 基因包含 32 个外显子，跨度 70 kb。他们发现外显子 30（包含假定的酪蛋白激酶 II（参见 115440）位点）是选择性剪接的，并且仅出现在胎儿和成人大脑中。

▼ 测绘

亚伯拉罕等人（1995）表明人类MYO6基因可能对应到6号染色体的着丝粒区域，该区域与小鼠9号染色体的Snell's waltzer（sv）小鼠突变所在的部分表现出同线性同源性。 Hasson 等人根据小鼠中 Myo6 基因的位置（1996）预测人类同源基因位于6p12-q16.3。通过荧光原位杂交，Avraham 等人（1997） 将 MYO6 基因对应到 6q13。在小鼠中，Myo6 在 Gsta 和 Htr1b 之间映射；人类同源物 GSTA2（138360） 和 HTR1B（182131） 均映射至 6 号染色体。

▼ 基因功能

洛克等人（2001） 指出肌球蛋白 VI 向肌节蛋白的尖端移动（参见 102560），而所有其他特征性肌球蛋白则向有刺的末端移动。他们发现猪肌球蛋白 VI 的步幅比预期大得多。与其他特征性肌球蛋白不同，肌球蛋白 VI 的步进高度不规则，步长分布广泛。

洛克等人（2005） 表明猪肌球蛋白 VI 的近端尾部区域是一个灵活的结构域，允许肌球蛋白头部分离并允许肌球蛋白 VI 的大且可变的步长。

MYO6 被认为既具有转运蛋白的功能，又具有锚定蛋白的功能。奥特曼等人（2004） 指出，体外研究提出了进行性步进的可能机制，但锚定的生化基础尚未得到证实。使用光学捕获，他们观察到 MYO6 对抗施加的力。步长并没有受到此类负载的强烈影响。在 ATP 饱和时，MYO6 动力学表现出对负载的依赖性很小，直到在接近失速的力处，其步进随着负载的增加而急剧减慢。在 ATP 亚饱和或存在 ADP 的情况下，负载显着抑制步进动力学。

纳卡卡什等人（2006） 发现在培养的小鼠肾上皮细胞中，Myo6 募集到未包被的内吞囊泡依赖于联连蛋白（GIPC1; 605072）。 Myo6 结合 Synectin 的 C 末端结构域，Myo6 的募集需要吞噬受体（例如巨蛋白（LRP2；600073））的 PDZ 结合结构域与 Synectin 的 PDZ 结构域之间的相互作用。

弗勒格德等人（2006） 发现 MYO6 与 RNA 聚合酶 II 的共定位和相互作用需要转录活性。转录的药理学阻断导致核 MYO6 重新分布到细胞质。染色质免疫沉淀分析表明，MYO6 被招募到活性基因的启动子和基因内区域，但不招募到非编码、非调节基因间区域。 MYO6 的下调会降低体内调节基因的稳态 mRNA 水平，而 MYO6 抗体会降低体外转录。弗勒格德等人（2006） 得出结论，MYO6 调节 RNA 聚合酶 II 依赖性活性基因转录，并​​表明基于肌节蛋白-肌球蛋白的机制可能参与转录。

Otoferlin（OTOF; 603681） 被认为是毛细胞胞吐作用中的钙传感器，补偿经典突触融合蛋白 synaptotagmin-1（SYT1; 185605） 和 synaptotagmin-2（SYT2; 600104）。海德里希等人（2009） 在酵母 2-杂交测定中证明，肌球蛋白 VI 是一种新型的耳铁蛋白结合伴侣。免疫共沉淀测定和共表达表明两种蛋白质在内毛细胞（IHC） 基底外侧部分内存在相互作用。 Otof 和 Myo6 突变小鼠的比较表明，肌球蛋白 VI 和 Otoferlin 对于突触成熟具有非互补和互补作用。 Otof 突变小鼠的 IHC 表现出 Ctbp2（602619） 和 CaV1.3（CACNA1D; 114206） 的解偶联以及胞吐作用的严重减少。 Myo6 突变型 IHC 无法将 BK 通道转运至顶端细胞区域的膜，并且胞吐 Ca（2+） 效率尚未成熟。 Otof 和 Myo6 突变 IHC 显示基底外侧突触表面积减少和活性区拓扑改变。 Otof 突变 IHC 中的膜折叠表明内吞膜的转移受到干扰，并将上述形态变化与 otoflin 和肌球蛋白 VI 在细胞内区室转移至基底外侧内毛细胞膜中的互补作用联系起来。

▼ 生化特征

冷冻电子显微镜

威尔斯等人（1999） 使用冷冻电子显微镜和图像分析可视化与肌节蛋白结合的肌球蛋白 VI 构建体（参见 102560），并发现运动远端区域中 ADP 介导的构象变化（该结构可能是有效的杠杆臂）与其他肌球蛋白观察到的方向相反。威尔斯等人（1999） 得出结论，肌球蛋白 VI 通过沿与传统肌球蛋白杠杆臂运动相反的方向旋转其杠杆臂来实现反向运动。

晶体结构

梅内特里等人（2005） 以 2.4 埃的分辨率解析了反向肌球蛋白运动肌球蛋白 VI 的截短版本的晶体结构，其中包含运动结构域和 2 个钙调蛋白（114180） 分子的结合位点。该结构显示，除了 2 个独特的插入片段外，运动域与正端定向肌球蛋白的运动域仅存在微小差异。第一个位于核苷酸结合袋附近，改变核苷酸结合和解离的速率。第二个独特的插入物与与插入物内的新靶基序结合的钙调蛋白一起形成肌球蛋白 VI 转换器结构域的组成部分。这有助于将肌球蛋白 VI 的有效杠杆臂（包括与 IQ 基序结合的第二个钙调蛋白）重定向到肌节蛋白丝的尖（负）端。这种重新定位在很大程度上解释了此类肌球蛋白马达的反向方向性。梅内特里等人（2005） 提出了一种结合驱动蛋白样解偶联/对接机制的模型，以提供肌球蛋白 VI 运动的完整解释。

电子显微镜

鲁克斯等人（2009）通过免疫金电子显微镜显示Myo6存在于IHC的突触活性区。在 Myo6（sv/sv） 小鼠中，IHC 的离子电流和带状突触成熟至少持续到出生后第 6 天。然而，在成年 Myo6（sv/sv） 小鼠中，IHC 表现出不成熟的钾电流，并且仍然发射动作电位，通常仅在不成熟的 IHC 中观察到。此外，每个 IHC 的条带数量减少，并且剩余的一些条带形态不成熟。尽管钙电流正常且形态成熟的突触比例较大，但钙依赖性胞吐作用显着减少。对转染的 HEK-293 细胞和小鼠耳蜗感觉上皮进行的酵母 2 杂交测定、体外结合测定和免疫沉淀研究显示 Myo6 和 otoferlin 存在直接相互作用（OTOF; 603681）。免疫金电子显微镜显示，Myo6 和 otoferlin 共定位于小鼠 IHC 突触活性区的边缘。鲁克斯等人（2009） 表明 MYO6/otoferlin 相互作用可能参与突触小泡的回收。

▼ 分子遗传学

常染色体显性耳聋 22

在一个分离常染色体显性非综合征性感音神经性听力损失的大家族中，Melchionda 等人（2001） 证明了该疾病与 6q13（DFNA22; 606346） 的联系，并在所有受影响的成员中发现了 MYO6 基因（C442Y; 600970.0001） 的错义突变。

Mohiddin 等人在常染色体显性遗传性感音神经性耳聋与家族性肥厚性心肌病共分离的亲属中受影响（2004） 在 MYO6 基因中发现了 his246 到 arg 的突变（H246R; 600970.0005）。

在一个丹麦大家庭中，有 18 名受影响成员，患有常染色体显性遗传性非综合征性听力损失（DFNA22; 606346），Sanggaard 等人（2008） 检测到 MYO6 基因中无义突变的杂合性（R849X; 600970.0006）。

希尔格特等人（2008） 分析了 2 个患有常染色体显性耳聋的比利时家族中的 MYO6 基因，对应到 DFNA22 基因座，并在“家族 2”中发现了一个剪接位点突变（600970.0007）。在“家族1”中没有发现突变。尽管定量实时 PCR 显示，与对照组相比，患者中 MYO6 过度表达 1.5 至 1.8 倍。在排除基因重复后，作者认为“家族 1”中的过度表达很可能是由于“家族 1”中的过度表达导致的。涉及 MYO6 基因尚未确定的调控区域的突变。

常染色体隐性耳聋 37

艾哈迈德等人（2003） 在分离常染色体隐性先天性感音神经性耳聋的 3 个家族中发现了 MYO6 基因的突变（DFNB37; 607821）；参见 600970.0002-600970.0004。

耳聋、感音神经性、肥厚性心肌病

Mohiddin 等人在常染色体显性遗传性感音神经性耳聋与家族性肥厚性心肌病共分离的亲属中受影响（见 606346）（2004） 鉴定了 MYO6 基因中的杂合错义突变（H246R; 600970.0005）。

▼ 动物模型

Geisbrecht 和 Montell（2002） 发现，果蝇一小群迁移滤泡细胞（称为边缘细胞）中的 Myo6 缺失会抑制它们的迁移。缺乏 Myo6 的细胞也缺乏 E-钙粘蛋白（192090） 和 β-连环蛋白（116806）。相反，缺乏 E-钙粘蛋白或 β-连环蛋白的细胞显示 Myo6 水平降低。 Geisbrecht 和 Montell（2002） 得出结论，在果蝇中，Myo6 是边界细胞迁移所必需的，它可以稳定 E-钙粘蛋白和 β-连环蛋白。

MYO15（602666）、MYO6 和 MYO7A（276903） 基因对于人类和小鼠的听力至关重要。尽管广泛表达，但这些基因突变的纯合性只会导致听觉或眼部功能障碍。 pirouette（pi） 小鼠表现出与 Myo15 突变小鼠相似的耳聋和内耳病理。卡罗伊等人（2003） 将 Myo15 突变小鼠与 Myo6、Myo7a 和 pi 突变小鼠品系杂交。从每次杂交中获得有活力的双突变纯合子，双杂合小鼠的听力与单杂合小鼠相似。耳蜗感觉上皮的所有关键细胞类型都存在于双突变小鼠中，并且耳蜗静纤毛表现出单突变表型的叠加。卡罗伊等人（2003） 表明，Myo15 在静纤毛的发育和/或维持方面的功能不同于 Myo6、Myo7a 或 pi。

▼ 等位基因变异体（7 个精选示例）：

.0001 耳聋，常染色体显性遗传 22
MYO6，CYS442TYR

梅尔奇翁达等人（2001） 研究了一个意大利大家族，该家族患有与染色体 6q13 相关的渐进性语后感音神经性耳聋（606346）。 MYO6 基因的突变分析表明，该家族的所有受影响成员在 cDNA 序列的第 1325 位（相对于 ATG，指定为 +1）的外显子 12 中都有 G 到 A 的转变，该转变取代了半胱氨酸（TGT）在蛋白质（C442Y） 的残基 442 处带有酪氨酸（TAT）。

通过体外表达研究，Sato 等人（2004） 发现 C442Y 突变引起肌球蛋白 VI 机械酶功能的几个重大变化。与野生型相比，C442Y 突变蛋白的 ADP 与肌球蛋白 VI 解离速率增加了约 10 倍，并且在缺乏肌节蛋白的情况下 ATP 酶速率增加了约 10 倍。与野生型相比，突变蛋白的肌节蛋白滑动速度增加了 2 倍。研究结果表明，该突变阻碍了肌球蛋白 VI 的持续运动。

.0002 耳聋，常染色体隐性遗传 37
MYO6，1-BP INS，36T

在巴基斯坦的一个分离常染色体隐性先天性重度感音神经性耳聋（DFNB37；607821）的家庭中，Ahmed 等人（2003） 在所有 6 名受影响个体中，鉴定出 MYO6 基因外显子 2 中 1 bp 插入（36insT） 的纯合性。预计该插入会在肌球蛋白 VI 的前 12 个氨基酸之后导致移码和过早翻译终止。受影响最大的孩子还患有先天性静止性夜盲症和视网膜色素上皮变化；另外 5 名患有重度耳聋的受影响儿童年龄不到 30 个月。

.0003 耳聋，常染色体隐性遗传 37
MYO6，ARG1166TER

在巴基斯坦的一个分离常染色体隐性先天性重度感音神经性耳聋（DFNB37；607821）的家庭中，Ahmed 等人（2003） 在所有受影响的成员中，鉴定了 MYO6 基因外显子 32 中 3496C-T 转变的纯合性，导致 arg1166 到 ter（R1166X） 的取代。

.0004 耳聋，常染色体隐性遗传 37
MYO6、GLU216VAL

在巴基斯坦的一个分离常染色体隐性先天性重度感音神经性耳聋（DFNB37；607821）的家庭中，Ahmed 等人（2003） 在单个受影响的成员中鉴定了 MYO6 基因中 647A-T 颠换的纯合性，导致 glu216 到 val（E216V） 取代。

.0005 感觉神经性耳聋，伴有肥厚性心肌病
MYO6、HIS246ARG

Mohiddin 等人在常染色体显性遗传性感音神经性耳聋与家族性肥厚性心肌病共分离的亲属中受影响（见 606346）（2004） 鉴定了 MYO6 基因中的 737A-G 转变，导致该蛋白高度保守的运动结构域内发生 his246 至 arg（H246R） 突变。 10 名成员出现感音神经性听力损失，呈进行性且晚发，其中 4 人还患有肥厚性心肌病。六人患有感音神经性听力损失，但超声心动图显示左心室肥厚；然而，这 6 名患者中有 4 名 12 导联心电图异常，6 名患者中有 3 名出现 QT 间期延长。大多数受影响的家庭成员的心脏症状轻微或不存在。莫希丁等人（2004） 表明，在先前报道的患有 MYO6 相关感音神经性听力损失的家系中，受影响的成员的心脏表现可能没有被检测到。

.0006 耳聋，常染色体显性遗传 22
MYO6、ARG849TER

在一个患有语后感音神经性听力损失的丹麦大家庭中，对应到染色体 6p12.1-q16.1（606346），Sanggaard 等人（2008） 在 MYO6 基因的外显子 25 中发现了杂合 2545C-T 转变，导致 arg849 到 ter（R849X） 突变。

.0007 常染色体显性耳聋 22
MYO6、IVS23、T-G、+2321

Hilgert 等人在 5 代比利时家族（“家族 2”）的 11 名受影响成员中分离出常染色体显性耳聋（DFNA22；606346）（2008） 鉴定了 MYO6 基因内含子 23 中 2321T-G 颠换的杂合性，创建了一个新的剪接供体位点，并导致插入一个 108 bp 内含子片段，导致移码和提前终止密码子下游 16 个核苷酸。外显子 23。在未受影响的家庭成员或 139 名不相关的种族匹配对照中未发现该突变。表达分析显示，患者的MYO6表达水平是未受影响个体的80-85%，但差异无统计学意义。