铁粒幼细胞贫血；热休克70-KD蛋白 9

HSPA9是HSP70蛋白质家族的高度保守成员（请参阅140550）。它在线粒体，细胞质和中心体中起分子伴侣的作用（Chen等人，2011年摘要）。

细胞遗传学位置：5q31.2
基因座标（GRCh38）：5：138,553,755-138,575,400

▼ 克隆和表达
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凡尔林已显示在具有凡人和永生表型的细胞中显示出不同的分布。已测试的所有永生人类和小鼠细胞都缺乏正常细胞所特有的蛋白质均匀分布的胞质形式。考尔等（1995）从永生细胞系RS-4（从小鼠成纤维细胞建立）克隆了mortalin cDNA。cDNA显示出核周形式Mot2的结构。

▼ 测绘
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使用FISH，Kaul等人（1995年）将人类mortalin基因定位到5q31.1号染色体。Gross（2011）根据HSPA9序列（GenBank AK222758）与基因组序列的比对，将HSPA9基因定位到5q31.2号染色体。

在小鼠中，Kaul等人（1995年）将与mortalin相关的基因定位到18号和X号染色体。

▼ 基因功能
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通过免疫沉淀法分析人淋巴母细胞和转染的COS-7细胞的线粒体，Shan等（2007年）表明，由弗里德里希共济失调（FRDA；229300）中突变的基因编码的共济蛋白（FXN；606829）与包括线粒体伴侣蛋白HSPA9在内的几种线粒体蛋白直接相互作用。相互的免疫沉淀分析证实了FXN和HSPA9在转染的HEK293细胞中的相互作用。

使用各种结合测定，董等（2019）表明，Grp75在小鼠大脑皮层和神经元细胞中直接与共济蛋白结合，优先与共济蛋白的前体结合。Grp75还与Mpp（613036）并增强Mpp与共济蛋白的相互作用，从而促进共济蛋白的成熟。FRDA细胞中的共济蛋白缺乏与GRP75的减少有关，但是共济蛋白的过表达或敲低对HEK293细胞和人皮肤成纤维细胞中GRP75的表达没有影响。这些发现表明，FRDA患者细胞中GRP75的降低是由于共济蛋白缺乏症的慢性继发作用而不是直接作用。GRP75的过表达增加了HEK293细胞中野生型共济蛋白和共济蛋白突变体的蛋白质水平，而GRP75功能丧失的突变体则减少了共济蛋白的表达以及GRP75与共济蛋白的结合。线粒体靶向的GRP75和胞质GRP75的过量表达均增加了FRDA患者细胞中的共济蛋白并挽救了ATP缺乏症。然而，

在骨髓增生异常综合症中，经常发生跨越5q31.2号染色体的杂合缺失（153550）。Chen等（2011）纯化了人类脐带血造血祖细胞，并在支持红系，骨髓或巨核细胞生长的培养条件下使其生长。他们发现在这些祖细胞中短发夹RNA介导的HSPA9敲低主要是在类红细胞祖细胞中降低了生长。在类红细胞培养物中抑制HSPA9与细胞周期G0 / G1期细胞数量增加和细胞凋亡加速有关。敲除小鼠骨髓细胞中的Hspa9，然后移植到野生型受体中，也导致红系细胞数量减少。Chen等（2011年） 结论认为，HSPA9的单倍剂量不足可能导致骨髓增生异常综合症中异常血细胞生成，其缺失跨越5q31.2号染色体。

▼ 分子遗传学
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铁粒幼细胞性贫血4

在4代荷兰那株轻度先天性贫血铁粒幼对应到染色体5q的（SIDBA4; 182170），施米茨-Abe等人（2015）分析了候选基因HSPA9，并发现了与该疾病隔离的杂合的2bp缺失（600548.0001）。来自第二家族的铁锈菌性贫血对应到5q的患病个体在HSPA9中的框内6 bp缺失是杂合的（600548.0002）。对其他88名先天性铁粒幼细胞性贫血先证者进行测序后，在Exome Variant Server数据库中，又有9名患者患有至少1种HSPA9变异，其发生频率低于1％。Schmitz-Abe等（2015年）注意到一些具有HSPA9变体的家庭似乎表现出常染色体隐性遗传，并且观察到同义SNP rs10117的次要T等位基因与前两个家庭的10个受影响个体中的9个处于反式关系，与mRNA表达下降有关。表型排列分析的21个人为HSPA9编码突变的假定杂合产生的ap值小于0.07，表明rs10117 T等位基因或相关联的变体决定了具有单一明确有害等位基因的患者中HSPA9铁粒幼细胞贫血表型的表达。Schmitz-Abe等（2015年） 结论是铁粒幼细胞贫血是一种常染色体隐性遗传疾病，在某些家庭中具有假性的遗传模式。

偶加综合征

Royer-Bertrand等 在2个智利姐妹中和一个有偶发综合症的韩国女孩（616854）（2015）确定了HSPA9基因的突变：2个姐妹的错义突变是纯合的（R126W; 600548.0003），而韩国女孩的错义突变是复合杂合的（Y128C; 600548.0004）和无意义的突变（V296X; 600548.0005）。

可能与帕金森病相关

因为Jin等人发现了mortalin表达。De Mena等人（2007）在经过病理证实的帕金森病（PD;参见168600）中有所降低（2009年）在330例西班牙PD患者和250例种族匹配的对照人群中筛选了HSPA9的17个编码外显子，并在3例迟发性疾病患者中发现了不同的杂合变异体。在对照中未发现包括剪接位点变体（IVS11-16C-T）和2个错义变体（c.376G-A，R126W; c.1526G-A，P509S）的突变。没有进行功能研究。

通过在286名德国PD患者的样本中筛选mortalin基因的编码区，Burbulla等人（2002年）进行了研究（2010）在1名患者中鉴定了另一种错义变体（A476T；600548.0006），在580个对照染色体中未发现。De Mena等报道了针对A476T变异体和2个错义变异体的1,008名德国PD患者和1,342例对照的孤立队列（2009年）在另外4名PD患者中发现了A476T（携带者发病的平均年龄53 +/- 11岁）。在6个对照中也发现了A476T变体。据报道有4例锥体外系症状不满足PD的诊断标准，另外2例平均年龄为44.5 +/- 9.5岁。在患者或对照中未发现其他错义变体。在神经元和非神经元的人类细胞系中，所有3种与疾病相关的变异都导致线粒体表型的活性氧增加，线粒体膜电位降低，这在蛋白水解应激时会加剧。与野生型相比，这些功能性损伤对应于过表达突变型mortalin的细胞中线粒体网络的特征性改变，这在来自A476T变异体载体的成纤维细胞中得到了证实。Burbulla等（2010年）得出的结论是，凡尔林功能丧失会导致线粒体功能和动力学受损，他们提出了异常的凡尔林在神经退行性变中的作用。

Chung等（2017）研究了500名PD，400名AD和500名对照受试者中HSPA9的作用及其与其他线粒体相关基因的相互作用作为帕金森氏病和阿尔茨海默氏病（AD;参见104300）的危险因素。HSPA9变体，包括Burbulla等人研究的3个（2010年），没有显示与PD或AD风险有显着关联。

通过对139例早发性PD患者中的mortalin编码区进行测序，Freimann等人（2002）（2013年）鉴定了279个对照中不存在的杂合错义变体（c.1073T-C，L358P）。他们还在对照组中发现了一个错义变体（c.998C-A，T333K）。NHLBI外显子组测序项目数据库中均未显示任何变体，并且通过软件分析预测这两个变体均具有致病性。但是，在SH-SY5Y细胞系中，稳定表达野生型或突变体的mortalin（具有任一变体），mortalin与线粒体共定位，并且在基础条件下线粒体网络的形态是完整的。在半乳糖培养基中生长引起的代谢应激后，线粒体网络甚至不受影响。在突变体和野生型凡尔林之间线粒体呼吸没有观察到差异。

▼ 等位基因变异体（6个示例）：
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.0001贫血，热塑性，4
HSPA9，2-BP DEL，NT409
在4代荷兰那株轻度先天性贫血铁粒幼对应到染色体5q的（SIDBA4; 182170），最初由描述面包车Waveren Hogervorst等（1987），Schmitz-Abe等（2015）确定HSPA9基因中2 bp缺失的杂合性（c.409_410del，NM_004134.6），导致移码导致提前终止密码子（I137X）。在7个受影响的个体中，有6个还携带了同义SNP rs10117的次要T等位基因（c.1933T）反。对T等位基因纯合的个体分析表明，与C等位基因纯合的个体相比，它们表达了大约50％的HSPA9 mRNA和80％的HSPA9蛋白。然而，纯合子组的表达水平存在实质性重叠，一些C等位基因纯合子的mRNA或蛋白质表达与大多数T纯合子一样少。Schmitz-Abe等（2015）提出rs10117 T或一个连锁变异决定了一个单一无害等位基因患者中HSPA9 SDBA表型的表达，但是T等位基因本身并不确定。

.0002贫血，热塑性，4
HSPA9，6-BP DEL，NT1373
在一个父亲，女儿，和儿子与铁粒幼细胞性贫血对应到染色体5q的（SIDBA4; 182170），施米茨-Abe等人（2015）鉴定出HSPA9基因中6bp缺失的杂合性（c.1373_1378del，NM_004134.6），导致2个氨基酸（I458_N459del）的读框内缺失。所有3个受影响的个体也携带同义SNP rs10117的次要T等位基因（c.1933T）反。对T等位基因纯合的个体的分析表明，与C等位基因纯合的个体相比，它们表达了大约50％的HSPA9 mRNA和80％的HSPA9蛋白。然而，纯合子组的表达水平存在实质性重叠，一些C等位基因纯合子的mRNA或蛋白质表达与大多数T纯合子一样少。Schmitz-Abe等（2015）提出，rs10117 T或连锁变异决定单个有害单等位基因患者中HSPA9铁粒幼细胞性贫血表型的表达，但T等位基因本身不确定。

.0003偶加综合征
HSPA9，ARG126TRP
Royer-Bertrand等人在2个出现Even-plus综合征的智利姐妹中（EVPLS; 616854）（2015年）确定了HSPA9基因中c.376C-T过渡的纯合性，导致在核苷酸结合结构域内高度保守的残基处出现arg126-trp（R126W）取代。他们的父母是该突变的杂合子，该突变在ExAC数据库（0.00002471）中以极低的频率发现，而在Exome Variant Server数据库中却没有。

.0004偶加综合征
HSPA9，TYR128CYS
Royer-Bertrand等人在一名患有EVEN +综合症（EVPLS; 616854）的韩国女孩中（2015）确定了HSPA9基因中c.383A-G过渡的化合物杂合性，导致在核苷酸结合结构域内高度保守的残基处出现tyr128-cys（Y128C）取代，并缺失了2bp（ c.882_883delAG）引起移码，导致提前终止密码子（V296X; 600548.0005），预计将废除一半以上的蛋白质。她的父母每个都是1个突变的杂合子，这些突变在ExAC数据库中的发生频率极低（分别为0.000008236和0.0001977），而在Exome Variant Server数据库中却没有。

.0005偶加综合征
HSPA9，2-BP DEL，882AG
为了讨论HSPA9基因中的2 bp缺失（c.882_883delAG），引起移码导致终止密码子（V296X）的提前移，该密码子是在具有偶发综合症（EVPLS）的韩国女孩中以复合杂合状态发现的；Royer-Bertrand等人（616854）（2015），请参阅600548.0004。

.0006各种未知的意义
HSPA9，ALA476THR
由于尚未证实其对帕金森氏病的贡献（参见168600），因此将该变异分类为重要性不明的变异。

Burbulla等在2个德国队列中，共有1,294名帕金森病（PD）患者（2010年）鉴定了5名HSPA9基因中c.1426G-A过渡杂合的患者，导致在形成底物结合域一部分的蛋白质高度保守区域中ala476-thr（A476T）取代。在1,632名对照者中有6名还发现了这种变异，据报道其中4名有锥体外系症状，不能满足PD的诊断。体外导入测定显示该变体的正常靶向。在神经元和非神经元的人类细胞系中，该变体导致线粒体表型的活性氧增加，线粒体膜电位降低，这在蛋白水解应激时会加剧。与野生型相比，这些功能障碍与过表达突变型凡尔林的细胞中线粒体网络的特征性变化相对应，在A476T变异载体的成纤维细胞中证实了这一点。抑制人细胞中的莫他林可导致线粒体功能受损，野生型莫他林可拯救线粒体功能，但变体不能。

Chung等（2017）研究了500名PD，400名AD和500名对照受试者中HSPA9的作用及其与其他线粒体相关基因的相互作用作为帕金森氏病和阿尔茨海默氏病（AD）的危险因素。HSPA9变体，包括A476T，与PD或AD风险没有显着相关性。

Hamosh（2017）指出，ExAC数据库（2017年7月11日）的121,372个等位基因中有40个（等位基因频率为0.0003296）存在HSPA9基因中的A476T变体。