X连锁耳聋2；POU 结构域，Class 3，转录因子4

POU3F4基因编码限制神经干细胞增殖和谱系潜能的转录因子（Choi等人，2013年摘要）。

细胞遗传学位置：Xq21.1
基因座标（GRCh38）：X：83,508,289-83,512,126

▼ 克隆和表达
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De Kok等（1995）使用与鼠基因序列互补的PCR引物从粘粒DNA扩增人POU3F4片段，然后将其用作筛选人胎脑cDNA文库的探针。他们分离了1.4 kb的人POU3F4 cDNA序列，其中包含完整的1,083 bp蛋白编码区。大鼠和小鼠的蛋白质完全相同，而人类蛋白质仅包含4个保守氨基酸取代。

Douville等（1994）表明，POU3F4的大鼠同源物，称为RHS2，在受孕后的15.5和17.5天在大脑，神经管和耳囊的胚胎发育过程中表达。

▼ 测绘
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Douville等（1994）表明，脑-4（Pou3f4），其编码一种转录因子，所述小鼠基因的蛋白脂质蛋白基因座PLP（之间映射300401）和附近的磷酸甘油酸激酶-1基因座（Pgk1基因;所述DXMit6标记311800）。Pgk1和Plp之间的染色体区域在人与小鼠之间是进化保守的，这表明人POU3F4基因位于Xq13-q22区间。Douville等（1994）提出，它的定位位置及其在早期胚胎发生中的时空表达模式使POU3F4成为DFN3基因座的诱人候选基因（DFNX2；304400）。

为了证实和完善人类基因的定位，de Kok等（1995）通过PCR扩增了鼠基因组Pou3f4基因片段，并将其与含有Xq21缺失患者的EcoRI消化的DNA的Southern印迹杂交。在男性对照组中观察到杂交，但在Xq21中携带大小可变的缺失的DFN3患者中未见。通过使探针与跨越DFN3基因座的重叠群的粘粒杂交，他们将POU3F4基因定位在DXS995的20 kb处。

▼ 分子遗传学
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de Kok等在6例X连锁混合性耳聋患者中有4例（见DFNX2，304400）（1995）证明了一个点突变。在第五患者，在其中深刻感觉神经性耳聋掩蔽DFN3的导电元件，一个无义突变被发现（300039.0001 - 300039.0005）。出乎意料的是，de Kok等（1995）发现先前在DFN3患者中发现的3个Xq21微缺失和1个重复不包含POU3F4基因。在所有4种情况下，重排均位于POU3F4的近端和5个素点处，物理距离在15到400 kb之间。在这些患者中，没有两名患者在骨手术期间出现淋巴管涌出或颞骨缺损，在POU3F4基因中未检测到点突变。De Kok等（1995年）得出结论，这些情况可能是由影响5个主要非编码或调控序列的突变引起的。或者，这些像差可能影响总体染色体结构，从而影响POU3F4的表达。一个不太可能的解释可能是Xq21.1中存在其他可能导致DFN3的基因。

Bitner-Glindzicz等（1995）他描述了X连锁性耳聋的2个家族中POU3F4基因的特定突变，并暗示该经验进一步阐明了DFN3的表型。他们得出结论，DFN3的特征不是骨手术时与周围淋巴管涌出相关的混合传导性和感觉神经性耳聋，而是特征性深神经性聋，有或没有传导性成分与耳朵独特的发育异常有关。他们的家庭1由一个芬兰裔的母亲和2个儿子组成。先证者的混合听力损失为40-50 dB，他的兄弟为75-95 dB。brother骨切除术时发现第一个兄弟患有淋巴结涌出。PCR / SSCP产物的测序表明，其克隆的碱基862-866位于POU3F4基因的同源域中，缺失了4个碱基（600420.0006）。家庭2是英国家庭，有3位受影响的男性。所有受影响的男性均在婴儿期被诊断出严重的感音神经性耳聋，没有暗示导电成分。尽管2名智力正常，但1名中度学习困难的原因不明。在对其中1例雄性进行的高分辨率耳蜗CT扫描中，发现了耳蜗底弯和内耳道之间的骨骼特征性缺乏。在对4代家庭的研究中，可以确定杂合子祖母中突变的起源，该突变是核苷酸935处的C到T过渡，导致高度保守的同源域中的丙氨酸取代为缬氨酸。预测蛋白质的含量（600420.0007）。

根据DFN3与复杂的重复/副中心反转相关的观察，de Kok等人（1995年）得出的结论是，在POU3F4基因上游至少400 kb处有一个调控元件，并且通过反转将其与POU3F4基因断开了连接。

德科克等人的工作（1995）和Bitner-Glindzicz等人（1995年）指出，混合性和纯粹的感音神经性耳聋可能是由POU3F4基因突变引起的，并且它们具有与Phelps等人所述相同的放射学表型（1991）。

弗里德曼（Friedman）等人（1997）在研究的X连锁混合性耳聋的5例患者中，有2例发现POU3F4基因发生新突变。尽管其他3例患者均具有临床史和影像学异常，但未发现突变。

Crovetto等在3名无亲缘关系的半圆形管裂开患者中，没有该病的家族史或耳聋（2012年）排除了POU3F4基因编码外显子的突变。

Choi等在6个韩国X型耳聋家庭中进行了研究（2013年）确定了6个致病性POU3F4突变，包括5个新突变（参见，例如300039.0010和300039.0011）。有2个错义突变，2个截短突变和2个导致蛋白质延伸到POU和NLS域之外的3个主要非翻译区的突变。在细胞表达研究中，所有突变均导致POU3F4的转录活性降低。延伸突变定位于细胞质，并由于结构改变而经历了蛋白酶体降解。移码突变之一导致蛋白质水平低，可以通过蛋白酶体抑制剂恢复，尽管转录活性无法恢复到生物学上有意义的水平。

▼ 动物模型
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DFN3（DFNX2; 304400）是X染色体连锁的非综合征性混合性耳聋，由BRN4基因的突变引起，该基因编码POU转录因子。Minowa等（1999）创造了Brn4缺陷小鼠。他们患有严重的耳聋。尽管内耳蜗电位显着降低，但在导电小骨或耳蜗中未观察到总体形态变化。电镜观察发现耳蜗螺旋韧带纤维细胞发生严重的超微结构改变。这些发现表明，这些纤维细胞起源于间充质，并且已推测其在钾离子稳态中的作用，可能在听觉功能中起关键作用。

小鼠突变体“性相关烦躁”（slf）的表型是由内耳的发育畸形引起的，该畸形导致听力下降和前庭功能障碍。飞行员作图实验表明，小鼠Brn4（人类同源物，POU3F4）基因与小鼠X染色体上的slf基因座共分离。Phippard等（2000年）确定了SLF突变的性质：一个X染色体倒置，其1个断点接近Brn4。这种反转选择性消除了Brn4基因在发育中的内耳中的表达，但在神经管中却没有。Phippard等（2000）提出slf突变是人类X连锁先天性耳聋最普遍形式的良好小鼠模型，这与人类Brn4直系同源基因POU3F4的突变有关。

▼ 等位基因变异体（11个示例）：
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.0001聋，X链接2
POU3F4，LEU298TER
de Kok等在X连锁混合性耳聋（DFNX2; 304400）的患者中（1995）发现了leu298到ter3废话突变。患者3055在位置895处缺失了一个A核苷酸。

.0002聋，X链接2
POU3F4，ASP215TER
de Kok等在X连锁混合性耳聋（DFNX2; 304400）的患者3105中（1995）发现了一个鸟嘌呤的缺失，该鸟嘌呤是GGGG四核苷酸在648至651位延伸的一部分，导致asp215转化为终止密码子。

.0003聋，X链接2
POU3F4，LYS202TER
在先前由Reardon等人研究的一个家庭中（1991），de Kok等（1995）发现了在野生型POU3F4序列的603至610位串联存在的CAAA四核苷酸的缺失。他们能够证明该突变与整个家庭的DFN3表型共分离。该家族的表型以严重的感音神经性耳聋为主，掩盖了通常用DFN3（DFNX2; 304400）看到的导电元件。

.0004聋，X链接2
POU3F4，LEU317TRP
de Kok等在X连锁混合性耳聋（DFNX2; 304400）的患者5736中（1995）发现POU3F4基因leu317-trp突变。根据核磁共振和晶体学研究推断，位置317的亮氨酸残基位于POU同源域的2和3螺旋之间。

.0005聋，X链接2
POU3F4，LYS334GLU
de Kok等人在一个X连锁混合性耳聋的家庭中（DFNX2; 304400）（1995）发现在POU3F4蛋白质的POU同素结构域的一个非保守的K334E替换。

.0006聋，X链接2
POU3F4，4-BP DEL
Bitner -Glindzicz等人在1名无症状母亲中有2名患有混合性听力损失并建立了淋巴周围涌出者（DFNX2; 304400）（1995）证明了其位于同源结构域的克隆的碱基862-866的4bp缺失，导致移码。

.0007聋，X链接2
POU3F4、935C-T，ALA-VAL
在一个英国家庭中，有两个兄弟和他们的母叔叔患有严重的感音神经性耳聋，“在婴儿期被诊断出没有任何传导性成分”（DFNX2; 304400），在无症状的外婆中，Bitner-Glindzicz等人（1995）在POU3F4基因的核苷酸935鉴定了从C到T的转换在预测的蛋白质的homeodomain的一个高度保守的残基导致丙氨酸到缬氨酸替换。

.0008聋，X链接2
POU3F4，ARG330SER
de Kok等在X连锁混合性耳聋（DFNX2; 304400）的患者中（1997）发现POU3F4基因的一个突变预计会导致arg330-ser-氨基酸取代。

.0009聋，X链接2
POU3F4，ARG323GLY
de Kok等在X连锁混合性耳聋（DFNX2; 304400）的患者中（1997）发现体细胞镶嵌术在POU3F4基因中由arg323到gly的氨基酸取代。在2个孤立建立的EBV永生化B细胞和外周血淋巴细胞（PBL）中检测到镶嵌。半定量分析表明，该患者约有50％的PBL携带了该突变。arg323-to-gly突变似乎发生在胚胎发生的早期，即参与造血和内耳发育的细胞分化之前。该突变位于POU同源结构域中，预计会破坏POU3F4蛋白的DNA结合。在POU3F4的POU域中发现了所有先前描述的点突变。

.0010虚伪，X链接2
POU3F4，1-BP DEL，1069A
Choi等人在一个X族混合性耳聋（DFNX2; 304400）隔离的韩国家庭的2个受影响兄弟中（2013年）在POU3F4基因中发现了一个1 bp的缺失（1069delA），导致翻译的蛋白移码并延伸到3个主要非翻译区域（Thr354GlnfsTer115）。在100个对照或大型外显子组序列数据库中找不到该突变。将突变体转染入HEK293细胞可导致正常水平的突变体转录本，但与对照组相比蛋白质水平降低，表明该突变会改变蛋白质稳定性。突变蛋白还显示出异常的细胞内定位，其中大多数蛋白位于细胞质中而不在细胞核中。与野生型相比，突变蛋白显示出降低的转录活性。崔等（2013年） 结论认为，这种移码延伸突变限制了突变蛋白对POU3F4靶基因顺式作用调控序列的可及性。

.0011 X链接的聋哑人2
POU3F4、1-BP DUP，950T
Choi等人在一个韩国先证者和他的叔叔患有X型耳聋（DFNX2; 304400）（2013年）在POU3F4基因中鉴定出1 bp重复（950dupT），导致跨POU域和NLS的C末端44个残基发生移码和过早终止（Leu317PhefsTer12）。在100个对照或大型外显子组序列数据库中找不到该突变。将突变体转染入HEK293细胞可导致正常水平的突变体转录本，但与对照组相比蛋白质水平降低。突变蛋白既定位于细胞核，又定位于细胞质。蛋白酶体抑制剂（MG132）的处理导致蛋白质水平增加和转录活性略有增加，但未恢复至野生型水平。