条目-*103072-腺苷酸环化酶1;ADCY1公司-OMIM公司
 
*103072

腺苷酸环化酶1;ADCY1公司


备选标题;符号

腺苷酸环化酶1
腺苷酸环化酶,胎儿脑,I型


HGNC批准的基因符号:ADCY1公司

细胞遗传学位置:第7页第12.3页   基因组坐标(GRCh38):7:45,574,140-45,723,116 (来自NCBI)


基因表型关系
位置 表型 表型
MIM编号
继承 表型
映射键
第7页第12.3页 ?耳聋,常染色体隐性遗传44 610154 应收账

文本

描述

ADCY1是腺苷酸环化酶的创始成员(酶代码EC4.6.1.1)负责合成cAMP的酶家族(路德维希和修文,2002年).


克隆和表达

神经特异性、钙调素敏感的腺苷酸环化酶(I型)首次从牛脑中克隆,与学习和记忆有关。Villacres等人(1993年)克隆了人胎脑Ⅰ型腺苷酸环化酶基因。

通过对人胚胎肾细胞cDNA的数据库分析和PCR,Ludwig和Seuwen(2002)克隆全长ADCY1。推导出的蛋白质含有1119个氨基酸。半定量RT-PCR检测到ADCY1在外周血白细胞中高表达。大脑和除胸腺、前列腺和小肠外的大多数其他组织中检测到中等或低ADCY1水平。

Santos-Cortez等人(2014)结果表明,Adcy1在小鼠内耳发育过程中一直存在,该蛋白定位于耳蜗前庭支持细胞和毛细胞的细胞质,以及耳蜗毛细胞核和静纤毛。


基因结构

Ludwig和Seuwen(2002)确定ADCY1基因包含20个外显子,跨度为145.5 kb。内含子14的剪接供体不遵循通常的剪接位点规则。


映射

通过原位杂交,Villacres等人(1993年)将ADCY1基因定位到7p13-12。Gaudin等人(1994年)同样,通过体细胞杂交DNA的Southern blot分析将ADCY1基因定位到7号染色体。

通过荧光原位杂交,Edelhoff等人(1995年)将小鼠同源物映射到A2区域的11号染色体。


基因功能

在前脑特异性过表达Adcy1的转基因小鼠中,Wang等人(2004)与野生型小鼠相比,发现长时程增强、物体识别记忆增强、上下文记忆消失速度较慢的趋势。ERK/MAPK的表达(参见176948)转基因小鼠的信号转导增强。


分子遗传学

巴基斯坦常染色体隐性遗传非综合征性聋(DFNB44;610154),最初报告人Ansar等人(2004年),Santos-Cortez等人(2014)在ADCY1基因中发现了一个纯合截断突变(103072.0001). 该突变是通过外显子组测序发现并经Sanger测序证实的,在家系中分离出听力损失,在dbSNP、1000基因组项目或外显子变异服务器数据库中或650条种族匹配的控制染色体中均未发现。


动物模型

小鼠的体感皮层在称为“桶场”的第四层中显示出神经元的模式化、不均匀分布终止于第四层的丘脑皮层传入神经(TCA)被隔离开来,使得每一个桶,即围绕细胞解析中心的一个随时可见的圆柱形神经元阵列,代表一个独特的感受野。TCA树突局限于桶腔和桶壁神经元上的突触,其树突朝向桶中心。瑞士自发发生的“无桶”(brl)突变纯合子小鼠未能形成这种神经元分布模式,但仍显示出体感皮层的正常拓扑结构(Welker等人,1996年). 尽管没有木桶和TCA树状结构的重叠区域,但根据2-脱氧葡萄糖摄取量判断,单个胡须的大小与野生型小鼠相似。Abdel Majid等人(1998年)通过对近端11号染色体的精细定位、酶分析、突变分析和对小鼠纯合子的检测,确定Adcy1是brl突变小鼠中被破坏的基因。这些结果为cAMP信号通路参与大脑模式形成提供了第一个证据。

Wei等人(2002)发现野生型,Ac1-null,Ac8(ADCY8;103070)-null和Ac1-Ac8双基因敲除小鼠对急性疼痛的反应无法区分。然而,缺乏Ac1或Ac8的小鼠对炎症刺激的行为反应显著降低,而Ac1和Ac8双基因敲除小鼠的行为反应更为严重。Ac1和Ac8在2个与疼痛相关的前脑区域,即前扣带皮层和岛叶皮层中均呈高水平表达,在脊髓中呈低水平表达。在前扣带皮层注射腺苷酸环化酶激活剂可以缓解Ac1-Ac8双基因敲除小鼠对有害刺激的反应。

在无桶老鼠中,Lu等人(2003)发现功能性AMPA受体减少(参见,例如。,138248)丘脑皮质突触的长期增强和长期抑制受损,蛋白激酶a(PKA)减少,参见176911)活动。作者认为,AMPA受体转运在感觉图形成中起着作用,并通过一条通过ADCY1将钙内流连接到PKA的信号通路进行控制。缺乏ADCY1的无桶小鼠PKA信号通路中断,该通路调节皮层图谱形成所需的突触可塑性。


ALLELIC变体( 1选定示例)以下为:

.0001耳聋,自动耳塞44(1个家族)

ADCY1,ARG1038TER公司
   RCV000128528型

巴基斯坦常染色体隐性遗传非综合征性聋(DFNB44;610154),最初报告人Ansar等人(2004年),Santos-Cortez等人(2014)在ADCY1基因中鉴定出纯合的c.3112C-T转变(103072.0001),导致arg1038-to-ter(R1038X)替换。该突变是通过外显子组测序发现并经Sanger测序证实的,在家系中分离出听力损失,在dbSNP、1000基因组项目或外显子变异服务器数据库中或650条种族匹配的控制染色体中均未发现。据预测,该突变会导致形成细胞质C末端β片的82个氨基酸的缺失,包括1037-1053个氨基酸的C2结构域高度保守的基序,以及钙调素相互作用位点的缺失。据预测,Arg1038位于AC催化域内,并参与ATP结合。ADCY1截短的COS-7细胞没有正确定位于微绒毛,这表明C末端的这些保守元素不仅对催化作用是必要的,而且对膜靶向也是必要的。Santos-Cortez等人(2014)产生了基因拷贝特异性斑马鱼变体,表现出严重的听力缺陷。


参考文献

  1. Abdel-Majid,R.M.、Leong,W.L.、Schalkwyk,L.C.、Smallman,D.S.、Wong,S.T.、Storm,D.R.、Fine,A.、Dobson,M.J.、Guernsey,D.L.、Neumann,P.E。腺苷酸环化酶I活性的丧失破坏了小鼠体感皮层的模式。自然遗传学。19: 289-291, 1998.[公共医学:9662407,相关引文][全文]

  2. Ansar,M.、Chahrour,M.H.、Amin ud Din,M.和Arshad,M.,Haque,S.、Pham,T.L.、Yan,K.、Ahmad,W.、Leal,S.M。DFNB44是一个新的常染色体隐性遗传非综合征性听力损伤基因座,定位于染色体7p14.1-q11.22。哼,来了。57: 195-199, 2004.[公共医学:15583425,相关引文][全文]

  3. Edelhoff,S.、Villacres,E.C.、Storm,D.R.、Disteche,C.M。小鼠腺苷酸环化酶基因I、II、III、IV、V和VI型的定位。哺乳动物基因组6:111-1131995。[公共医学:7766992,相关引文][全文]

  4. Gaudin,C.、Homcy,C.J.、Ishikawa,Y。哺乳动物腺苷酸环化酶家族成员随机分布在不同的染色体上。嗯,遗传学。94: 527-529, 1994.[公共医学:7959689,相关引文][全文]

  5. Lu,H.-C.,She,W.C.,Plas,D.T.,Neumann,P.E.,Janz,R.,Crair,M.C。腺苷酸环化酶I在小鼠皮层“桶”图发育过程中调节AMPA受体的运输。《自然神经科学》。6: 939-947, 2003.[公共医学:12897788,相关引文][全文]

  6. Ludwig,M.-G.,Seuwen,K。人类腺苷酸环化酶基因家族的特征:九种亚型的cDNA、基因结构和组织分布。J.接收。信号传输。2002年第22:79-110号决议。[公共医学:12503609,相关引文][全文]

  7. Santos-Cortez,R.L.P.、Lee,K.、Giese,A.P.、Ansar,M.、Amin-Ud-Din,M.,Rehn,K.,Wang,X.、Aziz,A.、Chiu,I.、Ali,R.H.、Smith,J.D.、华盛顿大学孟德尔基因组学中心、Shendure,J.、Bamshad,M.和Nickerson,D.A.、Ahmed,Z.M.、Ahmad,W.、Riazuddin,S.、Leal,S.M。腺苷酸环化酶1(ADCY1)突变会导致人类隐性听力损伤以及斑马鱼毛细胞功能和听力缺陷。嗯,鼹鼠。遗传学。23: 3289-3298, 2014.[公共医学:24482543,图像,相关引文][全文]

  8. Villacres,E.C.、Xia,Z.、Bookbinder,L.H.、Edelhoff,S.、Disteche,C.M.、Storm,D.R。人胎脑I型腺苷酸环化酶的克隆、染色体定位和表达。基因组学16:473-4781993。[公共医学:8314585,相关引文][全文]

  9. Wang,H.、Ferguson,G.D.、Pineda,V.V.、Cundiff,P.E.、Storm,D.R。小鼠前脑过度表达1型腺苷酸环化酶可增强识别记忆和LTP。《自然神经科学》。7: 635-642, 2004.[公共医学:15133516,相关引文][全文]

  10. Wei,F.,Qiu,C.-S.,Kim,S.J.,Muglia,L.,Maas,J.W.,Jr.,Pineda,V.V.,Xu,H.-M.,Chen,Z.-F.,Storm,D.R.,Muglia,L.J.,Zhuo,M。缺乏钙调素刺激的腺苷酸环化酶的小鼠行为敏化的基因消除。神经元36:713-7262002。[公共医学:12441059,相关引文][全文]

  11. Welker,E.,Armstrong-James,M.,Bronchti,G.,Ourednik,W.,Gheorghita-Baechler,F.,Dubois,R.,Guernsey,D.L.,Van der Loos,H.,Neumann,P。无桶突变小鼠体感皮层的感觉加工发生改变。科学271:1864-18671996。[公共医学:8596955,相关引文][全文]


Ingrid M.Wentzensen-更新日期:2014年7月7日
Patricia A.Hartz-更新时间:2006年10月11日
Cassandra L.Kniffin-更新日期:5/10/2004
Cassandra L.Kniffin-更新日期:8/18/2003
维克托·麦库西克-更新日期:6/24/1998
创建日期:
Victor A.McKusick:1993年5月26日
卡罗尔:2014年9月7日
卡罗尔:2014年7月8日
卡罗尔:2014年7月7日
卡罗尔:2006年12月10日
卡罗尔:2006年12月10日
特里:2006年10月11日
阿洛佩兹:2004年5月28日
tkritzer:2004年5月10日
卡尼芬:2004年5月10日
阿洛佩兹:2003年8月29日
卡罗尔:2003年8月18日
ckniffin:2003年8月18日
dholmes:1998年7月22日
阿洛佩兹:1998年6月29日
特里:1998年6月24日
标记:4/10/1995
卡罗尔:1995年9月1日
卡罗尔:1993年5月27日
卡罗尔:1993年5月26日

*103072

腺苷酸环化酶1;ADCY1公司


备选标题;符号

腺苷酸环化酶1
腺苷酸环化酶,胎儿脑,I型


HGNC批准的基因符号:ADCY1

细胞遗传学位置:7p12.3   基因组坐标(GRCh38):7:45574140-45723116 (来自NCBI)


基因表型关系

位置 表型 表型
MIM编号
继承 表型
映射键
第7页第12.3页 ?耳聋,常染色体隐性遗传44 610154 常染色体隐性

文本

描述

ADCY1是腺苷酸环化酶(EC 4.6.1.1)家族中负责合成cAMP的酶的创始成员(Ludwig和Seuwen,2002)。


克隆和表达

神经特异性、钙调素敏感的腺苷酸环化酶(I型)首次从牛脑中克隆,与学习和记忆有关。Villacres等人(1993年)克隆了人胎脑I型腺苷酸环化酶基因。

通过对人类胚胎肾细胞cDNA的数据库分析和PCR,Ludwig和Seuwen(2002)克隆了全长ADCY1。推导出的蛋白质含有1119个氨基酸。半定量RT-PCR检测到ADCY1在外周血白细胞中高表达。大脑和除胸腺、前列腺和小肠外的大多数其他组织中检测到中等或低ADCY1水平。

Santos-Cortez等人(2014年)表明,Adcy1在小鼠的整个内耳发育过程中都有表达,该蛋白定位于耳蜗前庭支持细胞和毛细胞的细胞质,以及耳蜗毛细胞核和静纤毛。


基因结构

Ludwig和Seuwen(2002)确定ADCY1基因包含20个外显子,跨度为145.5 kb。内含子14的剪接供体不遵循通常的剪接位点规则。


映射

通过原位杂交,Villacres等人(1993年)将ADCY1基因映射到7p13-12。Gaudin等人(1994)同样通过体细胞杂交DNA的Southern印迹分析将ADCY1基因定位到7号染色体。

通过荧光原位杂交,Edelhoff等人(1995年)将小鼠同源物映射到A2区域的11号染色体上。


基因功能

Wang等人(2004年)发现,与野生型小鼠相比,在前脑中Adcy1特异性过表达的转基因小鼠中,长时程增强、物体识别记忆增加、上下文记忆消失速度较慢。ERK/MAPK(见176948)信号的表达在转基因小鼠中增加。


分子遗传学

Ansar等人(2004年)最初报告了一个患有常染色体隐性遗传非综合征性耳聋(DFNB44;610154)的巴基斯坦家庭的受影响成员,Santos-Cortez等人(2014年)在ADCY1基因中发现了一个纯合截断突变(103072.0001)。该突变是通过外显子组测序发现并经Sanger测序证实的,在家系中分离出听力损失,在dbSNP、1000基因组项目或外显子变异服务器数据库中或650条种族匹配的控制染色体中均未发现。


动物模型

小鼠的体感皮层在称为“桶场”的第四层中显示出神经元的模式化、不均匀分布终止于第四层的丘脑皮层传入神经(TCA)被隔离开来,使得每一个桶,即围绕细胞解析中心的一个随时可见的圆柱形神经元阵列,代表一个独特的感受野。TCA树突局限于桶腔和桶壁神经元上的突触,其树突朝向桶中心。瑞士自发发生的“无桶”(brl)突变纯合子小鼠未能形成这种神经元的模式分布,但仍显示出体感皮层的正常拓扑结构(Welker等人,1996年)。尽管没有木桶和TCA树状结构的重叠区域,但根据2-脱氧葡萄糖摄取量判断,单个胡须的大小与野生型小鼠相似。Abdel-Majid等人(1998年)通过对近端11号染色体的精细定位、酶分析、突变分析和针对Adcy1靶向破坏的小鼠纯合子检查,确定Adcy1是brl突变小鼠中被破坏的基因。这些结果为cAMP信号通路参与大脑模式形成提供了第一个证据。

Wei等人(2002年)发现野生型、Ac1-null、Ac8(ADCY8;103070)-null和Ac1-Ac8双基因敲除小鼠对急性疼痛的反应无法区分。然而,缺乏Ac1或Ac8的小鼠对炎症刺激的行为反应显著降低,而Ac1和Ac8双基因敲除小鼠的行为反应更为严重。Ac1和Ac8在2个与疼痛相关的前脑区域,即前扣带皮层和岛叶皮层中均呈高水平表达,在脊髓中呈低水平表达。在前扣带皮层注射腺苷酸环化酶激活剂可以缓解Ac1-Ac8双基因敲除小鼠对有害刺激的反应。

在无管小鼠中,Lu等人(2003)发现功能性AMPA受体减少(例如,见138248),丘脑皮质突触的长时程增强和长期抑制受损,蛋白激酶a(PKA)活性降低;见176911)。作者认为,AMPA受体转运在感觉图形成中起着作用,并通过一条通过ADCY1将钙内流连接到PKA的信号通路进行控制。缺乏ADCY1的无桶小鼠PKA信号通路中断,该通路调节皮层图谱形成所需的突触可塑性。


ALLELIC变体 1选定示例):

.0001耳聋,自动耳塞44(1个家族)

ADCY1,ARG1038TER公司
单号:rs587777497,临床变量:RCV000128528

在Ansar等人(2004年)最初报告的患有常染色体隐性遗传非综合征性听力损失(DFNB44;610154)的巴基斯坦家庭的受影响成员中,Santos-Cortez等人(2014年)在ADCY1基因(103072.0001)中发现了纯合c.3112C-T转变,导致arg1038-to-ter(R1038X)替代。该突变是通过外显子组测序发现并经Sanger测序证实的,在家系中分离出听力损失,在dbSNP、1000基因组项目或外显子变异服务器数据库中或650条种族匹配的控制染色体中均未发现。据预测,该突变会导致形成细胞质C末端β片的82个氨基酸的缺失,包括1037-1053个氨基酸的C2结构域高度保守的基序,以及钙调素相互作用位点的缺失。据预测,Arg1038位于AC催化域内,并参与ATP结合。ADCY1截短的COS-7细胞没有正确定位于微绒毛,这表明C末端的这些保守元素不仅对催化作用是必要的,而且对膜靶向也是必要的。Santos-Cortez等人(2014年)产生了具有基因特异性的斑马鱼变体,表现出明显的听力缺陷。


参考文献

  1. Abdel-Majid,R.M.、Leong,W.L.、Schalkwyk,L.C.、Smallman,D.S.、Wong,S.T.、Storm,D.R.、Fine,A.、Dobson,M.J.、Guernsey,D.L.、Neumann,P.E。腺苷酸环化酶I活性的丧失破坏了小鼠体感皮层的模式。自然遗传学。19: 289-291, 1998.[公共医学:9662407][全文:https://doi.org/10.1038/980]

  2. Ansar,M.、Chahrour,M.H.、Amin ud Din,M.和Arshad,M.,Haque,S.、Pham,T.L.、Yan,K.、Ahmad,W.、Leal,S.M。DFNB44是一个新的常染色体隐性遗传非综合征性听力损伤基因座,定位于染色体7p14.1-q11.22。哼,来了。57: 195-199, 2004.[公共医学:15583425][全文:https://doi.org/10.1159/000081446]

  3. Edelhoff,S.、Villacres,E.C.、Storm,D.R.、Disteche,C.M。小鼠腺苷酸环化酶基因I、II、III、IV、V和VI型的定位。哺乳动物基因组6:111-1131995。[公共医学:7766992][全文:https://doi.org/10.1007/BF00303253]

  4. Gaudin,C.、Homcy,C.J.、Ishikawa,Y。哺乳动物腺苷酸环化酶家族成员随机分布在不同的染色体上。嗯,遗传学。94: 527-529, 1994.[公共医学:7959689][全文:https://doi.org/10.1007/BF00211020]

  5. Lu,H.-C.,She,W.C.,Plas,D.T.,Neumann,P.E.,Janz,R.,Crair,M.C。腺苷酸环化酶I在小鼠皮层“桶”图发育过程中调节AMPA受体的运输。《自然神经科学》。6: 939-947, 2003.[公共医学:12897788][全文:https://doi.org/10.1038/nn1106]

  6. Ludwig,M.-G.,Seuwen,K。人类腺苷酸环化酶基因家族的特征:九种亚型的cDNA、基因结构和组织分布。J.接收。信号传输。2002年第22:79-110号决议。[公共医学:12503609][全文:https://doi.org/10.1081/rrs-120014589]

  7. Santos-Cortez,R.L.P.、Lee,K.、Giese,A.P.、Ansar,M.、Amin-Ud-Din,M.,Rehn,K.,Wang,X.、Aziz,A.、Chiu,I.、Ali,R.H.、Smith,J.D.、华盛顿大学孟德尔基因组学中心、Shendure,J.、Bamshad,M.和Nickerson,D.A.、Ahmed,Z.M.、Ahmad,W.、Riazuddin,S.、Leal,S.M。腺苷酸环化酶1(ADCY1)突变会导致人类隐性听力损伤以及斑马鱼毛细胞功能和听力缺陷。嗯,鼹鼠。遗传学。23: 3289-3298, 2014.[公共医学:24482543][全文:https://doi.org/10.1093/hmg/ddu042]

  8. Villacres,E.C.、Xia,Z.、Bookbinder,L.H.、Edelhoff,S.、Disteche,C.M.、Storm,D.R。人胎脑I型腺苷酸环化酶的克隆、染色体定位和表达。基因组学16:473-4781993。[公共医学:8314585][全文:https://doi.org/10.1006/geno.1993.1213]

  9. Wang,H.、Ferguson,G.D.、Pineda,V.V.、Cundiff,P.E.、Storm,D.R。小鼠前脑过度表达1型腺苷酸环化酶可增强识别记忆和LTP。《自然神经科学》。7: 635-642, 2004.[公共医学:15133516][全文:https://doi.org/10.1038/nn1248]

  10. Wei,F.,Qiu,C.-S.,Kim,S.J.,Muglia,L.,Maas,J.W.,Jr.,Pineda,V.V.,Xu,H.-M.,Chen,Z.-F.,Storm,D.R.,Muglia,L.J.,Zhuo,M。缺乏钙调素刺激的腺苷酸环化酶的小鼠行为敏化的基因消除。神经元36:713-7262002。[公共医学:12441059][全文:https://doi.org/10.1016/s0896-6273(02)01019-x]

  11. Welker,E.,Armstrong-James,M.,Bronchti,G.,Ourednik,W.,Gheorghita-Baechler,F.,Dubois,R.,Guernsey,D.L.,Van der Loos,H.,Neumann,P。无桶突变小鼠体感皮层的感觉加工发生改变。科学271:1864-18671996。[公共医学:8596955][全文:https://doi.org/10.1126/science.271.5257.1864]


贡献者:
Ingrid M.Wentzensen-更新日期:2014年7月7日
Patricia A.Hartz-更新时间:2006年10月11日
Cassandra L.Kniffin-更新日期:5/10/2004
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卡罗尔:2003年8月18日
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dholmes:1998年7月22日
阿洛佩兹:1998年6月29日
特里:1998年6月24日
标记:4/10/1995
卡罗尔:1995年9月1日
卡罗尔:1993年5月27日
卡罗尔:1993年5月26日