Branchiooculofacial综合征；转录因子AP2-α

AP2-α是一种52 kD视黄酸诱导的转录调控因子，可与SV40和金属硫蛋白（156350）启动子中的共有DNA结合序列CCCCAGGC结合（Mitchell等，1987；Williams等， 1988）。

细胞遗传学位置：6p24.3
基因座标（GRCh38）：6：10,396,676-10,419,896

▼ 克隆和表达
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威廉姆斯等（1988）分离并鉴定了人TFAP2A，他们将其命名为AP2，编码436个氨基酸的蛋白质。

Buettner等（1993）描述了AP2的另一种剪接形式，其不结合AP2共有位点并且强烈抑制内源性AP2的结合，因此作为显性负抑制剂。Gestri等（2009）指出，外显子5a的可变剪接导致365个氨基酸的TFAP2A同工型具有可变的C端序列。

Gestri等（2009）分析了TFAP2A在小鼠和人类胚胎以及人类胎儿F2期的表达。在鼻腔，上颚和中枢神经系统内可见小鼠中的表达。在人类胚胎发育过程中，TFAP2A首先见于分裂期（CS）15的晶状体前上皮。在CS18处，TFAP2A在晶状体的上皮以及神经视网膜的神经节层中表达更强，在CS22处，在晶状体上皮的赤道区域，晶状体次要纤维，以及整个神经视网膜的神经节细胞层。TFAP2A表达仍然可见，但在F2人眼的视网膜中较弱。

▼ 基因结构
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鲍尔等（1994）描述了TFAP2A基因的基因组组织，包括启动子。成熟的AP2 mRNA由分布在18 kb基因组DNA上的7个外显子剪接而成。他们证明，AP2TF基因的启动子受到其自身基因产物的正向自调控。一致的AP2结合位点位于相对于ATG起始密码子的位置-622处。

Gestri等（2009）指出TFAP2A具有3个替代转录起始位点，分别称为外显子1a，1b和1c，以及替代外显子5a。

▼ 测绘
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通过对体细胞杂种的分析和与染色体的原位杂交，Gaynor等人（1991）将TFAP2A基因定位到6p24-p22.3染色体上。威廉姆森等（1996）确定了该基因家族的另外两个成员，AP2-β（TFAP2B；601601）和AP2-γ（TFAP2C；601602）。Warren等人使用FISH（1996年）将同源小鼠基因Tcfap2a定位于13A5-B1染色体。威廉姆森等（1996年）获得了人类和小鼠的AP2-α基因组克隆，并使用FISH证实了该基因在人类6p24染色体和小鼠13A5-B1上的位置。

▼ 基因功能
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Davies等（1999年）报道了一个患有小眼病和角膜混浊以及许多其他畸形特征的儿童，包括超视，小念珠，耳朵发育异常，四肢薄弱和先天性心脏缺陷。这个孩子的间质性缺失为6p25-p24，其中包括AP2-α。Davies等（1999年）建议AP2-α可能参与眼前房的发展。

朱等（2001年）发现人肺成纤维细胞系的SV40转化与AP2-α启动子在2个位点（包括KLF12（607531）结合位点）的胞嘧啶甲基化有关。他们得出的结论是，KLF12位点的高甲基化将趋于缓解KLF12介导的AP2启动子活性的抑制。

通过对TFAP2A基因的5个引物侧翼区的缺失分析，Cheng和Handwerger（2003）确定近端152 bp对于启动子活性最小至关重要，并且从-1279至-1139核苷酸的140 bp片段起着基础转录活性的增强子。140 bp片段与最小的TFAP2A启动子或异源猿猴病毒40启动子荧光素酶报道质粒的连接赋予了滋养层细胞增强活性。在脱氧核糖核酸酶I足迹研究中，滋养层细胞的核提取物保护了140 bp片段的两个区域，即E2和E3。ETS1的定点诱变（164720E2中的）结合位点显着抑制TFAP2A增强子活性。凝胶迁移和超迁移测定表明ETS1与E2中的ETS位点结合，并且在转染研究中ETS1的过表达诱导TFAP2A启动子活性。由于转录因子ETS1在滋养层细胞中含量很高，Cheng和Handwerger（2003）得出结论，这些研究强烈表明胎盘中TFAP2A基因表达被包含关键ETS1的核苷酸-1279至-1139处的顺式作用元件增强。 -结合位点。

Zarelli和Dawid（2013）发现人类和斑马鱼KCTD15（615240）抑制了AP2依赖的报告基因表达。KCTD15不能阻止AP2-α二聚体的形成或AP2-α与染色质的结合。KCTD15直接绑定斑马鱼AP2-α N端激活域中的脯氨酸丰富区域。pro59在此区域内的突变抑制了KCTD15的结合，但对AP2-α或AP2-α反式激活活性对DNA结合没有影响。在非洲爪蟾动物帽分析中，KCTD15抑制了神经波峰标记物的AP2-α依赖性表达。Zarelli和Dawid（2013）得出结论，KCTD15是AP2-α的负调节剂，可调节胚胎发育过程中神经rest的形成。

Montagnac等（2013）报道网格蛋白包被的凹坑通过α-微管蛋白乙酰转移酶（ATAT1; 615556）与网格蛋白衔接子AP2 的直接相互作用来控制微管乙酰化。Montagnac等（2013年）观察到，约有三分之一的生长中的微管末端在网格蛋白包被的小凹处接触并停顿，而网格蛋白包被的小凹孔的损失降低了lys40的乙酰化水平。Montagnac等（2013年）结果表明，ATAT1通过与微管乙酰化所需的AP2直接相互作用而定位于网格蛋白包被的凹坑。在迁移的细胞中，乙酰化微管的极化方向与网格蛋白包被的基坑积累在前缘相关，而ATAT1与AP2的相互作用是定向迁移所必需的。Montagnac等（2013年）得出结论，与网格蛋白包被的凹坑接触的微管被ATAT1乙酰化。在迁移细胞中，这种机制可确保微管朝向前缘的乙酰化，从而促进定向细胞的运动和趋化性。

Ye等（2016）指出TFAP2A转录调节PITX2c（见601542），PITX2c是发育中的和成人左心房的主要PITX2亚型。他们在PITX2中鉴定出一个SNP ，即rs2595104，它位于PITX2c转录位点上游约10 kb的增强子区域，并且TFAP2A在SNP的位点结合PITX2。他们还表明CITED2（602937）是TFAP2A的结合伴侣，与PITX2c的协同调控有关，被差异地征募到rs2595104。Ye等（2016）显示TFAP2A在rs2595104处的结合，并与CITED2相互作用，调节人心肌细胞中的PITX2c，并提示该途径可能影响4q25位点对房颤的敏感性（ATFB5；611494）。

▼ 分子遗传学
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Milunsky等（2008年）研究了患有分支眼面部综合征（BOFS；113620）的母亲和儿子，并在6p24.3。染色体上检测到3.2-Mb缺失。在另外4位无关BOFS患者中该区域的候选基因的测序显示，在高度保守的TFAP2A基因第4和第5外显子中有4种不同的从头错义突变（参见例如107580.0001和107580.0002）。

Gestri等（2009年）分析了37例发育性眼缺陷加BOFS相关性可变缺陷的患者的TFAP2A基因，并在2例患者中鉴定出2个杂合突变（分别为107580.0003和107580.0004）。另外，多重连接依赖性探针扩增（MPLA）揭示了在两个具有BOFS及其轻度感染父亲的同胞中TFAP2A基因的杂合缺失，先前由Fielding和Fryer（1992）报道。

Tekin等在一名4岁的土耳其女孩中感觉神经性听力减退并伴有BOFS（2009）确定了TFAP2A基因（107580.0005）中的杂合缺失/插入突变。

Reiber等人在2个家庭和3个散发性BOFS患者中（2010）确定的4个杂合突变，所有的高度保守的外显子4内通过TFAP2A基因6，分别为（参见，例如，107580.0001和107580.0006 - 107580.0007）。作者指出，这些外显子几乎没有任何单核苷酸多态性，并且在进化上高度保守。

有关TFAP2A在唇left裂中可能作用的讨论，请参阅CLP1（119530）。

▼ 动物模型
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为了研究AP2在胚胎发生中的作用，Schorle等人（1996）对小鼠的Ap2基因进行了定向诱变。他们报告说，Ap2-/-小鼠死于围产期，伴有颅腹肌分裂症以及面部，颅骨，感觉器官和颅神经节的严重畸形。颅骨后第9天至第9.5天颅骨闭合失败与第一分支弓的中脑，后后脑和近端间充质细胞凋亡增加有关，但不涉及“ Twist”（601622）或Pax3（606597）表达的丧失，已知其他2种调节基因是颅闭合所必需的。

Zhang等人显示了Ap2-α的纯合敲除小鼠（1996年）在第9.5天有可观察到的神经管缺陷，随后在胚胎发生中出现颅面和体壁异常。这与外胚层来源的组织中AP2-α的发育表达是一致的。

Lim等（2005）测试了转录因子AP2-α在调节Fmr1中的作用（309550）表达。染色质的免疫沉淀表明，AP2-α与Fmr1启动子在体内有关。与同窝同窝幼仔相比，在胚胎第18.5天，纯合的无AP2-α突变纯合子的Fmr1转录水平降低了约4倍。AP2-α表现出强大的基因剂量效应，杂合子小鼠的Fmr1水平降低了约2倍。有条件的AP2-α突变小鼠的检查表明，转录因子在调节Fmr1在胚胎中的表达中起主要作用，而在成年动物中则没有。在非洲爪蟾胚胎中占主导地位的阴性AP2-α的过度表达导致Fmr1水平降低。外源野生型AP2-α挽救了内源性AP2-α被抑制的胚胎中的Fmr1表达。Lim等（2005年） 结论认为，AP2-α在体内与Fmr1启动子相关，并在胚胎发育过程中选择性调节Fmr1转录。

在斑马鱼中吗啉代敲除tfap2a功能后，Gestri等人（2009年）观察到一系列眼部异常，这些眼部异常通常是不对称的，包括小眼症，轻度结肠炎和严重结肠炎，其中腹侧视网膜组织（包括视网膜色素上皮）从眼后部向大脑中线突出。咽软骨也受tfap2a morphant的影响，cerhyhyal的大小减小，并且朝向内侧而不是朝向鼻部。较严重的缺陷见于后牙弓。

Bassett等（2010年）表明，Ap2-α基因敲除的视神经上皮细胞的模式和形态发生缺陷始于视泡阶段。在随后的视杯形成期间，异位神经视网膜和视柄样组织替代了视网膜色素上皮的区域。Ap2-α基因敲除的眼睛在腹侧视网膜也显示了淋巴瘤，这是一种罕见的表型，其中视杆完全无法延伸，导致视杯向内吸引到中线。Ap2-α敲除前脑神经上皮中的声音刺猬（SHH; 600725）信号增加，这可能有助于眼睛表型的多个方面，包括Pax2的扩增（167409）将视杆柄样的阳性组织放入视杯中。作者认为，在颅面区域的多个组织中，AP2-α的丢失会通过干扰眼部发育所需的组织与组织的相互作用而导致严重的视杯和视杆异常。

▼ 等位基因变异体（7个示例）：
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.0001支气管肺动脉综合征
TFAP2A，ARG255GLY
在先前由Lin等人研究的18岁男性分支眼面部综合征（BOFS; 113620）中（2000），Milunsky等（2008年）在TFAP2A基因的第4外显子中鉴定了从头10529A-G过渡，导致在DNA结合结构域的基本区域中高度保守的残基上发生了arg255-gly（R255G）取代，用预测的构象空间变化将带电的极性侧链替换为非极性侧链。在300多个对照中未发现该突变。

Reiber等人在BOFS的母女中，以及不相关的散发性BOFS患者中（2010）确定了TFAP2A基因的R255G突变的杂合性。Reiber等人指出，在11名无关的突变阳性患者中有3名发现了R255G（2010）建议它可能代表引起BOFS的反复突变。

.0002支气管肺动脉综合征
TFAP2A，GLY262GLU
在先前由Lin等人研究的17岁男性分支眼面部综合征（BOFS; 113620）中（2000），Milunsky等（2008年）在TFAP2A基因的第5外显子中发现了从头12448C-T过渡，导致在DNA结合结构域的基本区域中高度保守的残基上发生了gly262-glu（G262E）取代，用带电的极性侧链代替非极性侧链。在300多个对照中未发现该突变。Milunsky等（2008年）指出，这是首例报告患有髓母细胞瘤的BOFS患者。

.0003支气管肺动脉综合征
TFAP2A，12-BP DEL，NT697
Gestri等人在一个5岁的男孩患有分支眼面部综合征（BOFS; 113620）（2009年）在TFAP2A基因的基本结构域中发现了一个从头杂合的12 bp缺失（697del12），导致从glu233到arg236的4个氨基酸缺失。该患者具有BOFS的经典特征，包括高弓形上颚，突出的腓骨，狭窄的耳道，异常的耳廓以及眶周和头皮囊肿。他的眼部检查结果包括右囊性残余物和左眼轻度微眼，角膜直径减小，虹膜大肠癌，原发性无晶状体和大的脉络膜后视网膜大肠癌。

.0004支气管肺动脉综合征
TFAP2A，PHE319SER
Gestri等人在一个10个月大的患有严重眼缺陷但非经典分支眼面部综合征表型（BOFS; 113620）的女婴中（2009年）在TFAP2A基因的外显子5a中发现了杂合的956T-C过渡，导致TFAP2A可变剪接的同工型的保守残基处出现phe319-ser（F319S）取代。该突变在189个对照样本中均未发现，是从她显然未受影响的父亲那里继承而来，并在父亲一方与多胎性隔离。该患者患有右小眼巩膜炎，巩膜炎，原发性无晶状体和局部性视网膜脱离，以及极小眼的巩膜炎。她的全身特征不是BOFS的经典特征，包括房间隔缺损和向右心房引流的异常血管扩大，以及面部毛细血管瘤。

.0005支气管肺动脉综合征
TFAP2A，18-BP DEL / 6-BP INS，NT828
Tekin等人在一名4岁的土耳其女孩中出现感音神经性听力丧失和分支眼面部综合征（BOFS; 113620）。特金等人（2009）鉴定了TFAP2A基因的外显子5的从头18bp缺失和6bp插入（828delCTGCCTGCAGGGAGACGTinsAGGATT）的杂合性，导致在276位密码子处插入了精氨酸和异亮氨酸残基（2009年）指出，这种突变不同于以前在无感觉神经性听力丧失的BOFS患者中报道的突变，因为它涉及DNA结合域和二聚化域。他们建议患者的内耳畸形可能与TFAP2A的二聚化受损有关。

.0006支气管肺动脉综合征
TFAP2A，GLU269LYS
Lin等人最初报道了一个分支眼面部综合征（BOFS; 113620）的家庭中的5个受影响的成员（1995），Reiber等（2010）确定TFAP2A基因的外显子6的886G-A过渡的杂合性，在高度保守的残基上导致了glu296-lys（E296K）的取代。

.0007支气管肺动脉综合征
TFAP2A，ARG237GLN
Reiber等人在一个患有轻度分支眼面部综合征（BOFS；113620）的男孩中，假 a唇仅包含一个突脊（2010年）确定了TFAP2A基因第4外显子中710G-A过渡的杂合性，从而在高度保守的残基上导致arg237-gln（R237Q）取代。