条目-*602121-与DIAPHANOUS相关的表单1;隔膜1-OMIM公司
*602121

与钻石相关的FORMIN 1;隔膜1


备选标题;符号

DIAPHANOUS,果蝇,同源,1
直径1


HGNC批准的基因符号:隔膜1

细胞遗传学位置:第5季度31.3 基因组坐标(GRCh38):5:141,515,021-141,619,000 (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5季度31.3 耳聋,常染色体显性1,伴或不伴血小板减少 124900 AD公司
癫痫、皮质盲、小头综合征 616632 应收账

文本

描述

DIAPH1基因编码一种蛋白质,该蛋白质在细胞形态和细胞骨架组织的调节中发挥作用(总结如下Al-Maawali等人,2016年).


克隆和表达

哥斯达黎加一个常染色体显性、完全渗透、非综合征性进行性低频听力损失(DFNA1;124900),Lynch等人(1997年)通过连锁分析将疾病基因定位到染色体5q31上的一个区域。他们构建了一个完整的800-kb细菌人工染色体(BAC),包含连接区域,并鉴定了DIAPH1,一个与果蝇基因“diaganous”同源的人类基因这个人类的黄精同源物有大约3800 bp的编码序列和一个918或1891 bp的3素数非翻译区(UTR)。Lynch等人(1997年)发现人类基因在大脑、心脏、胎盘、肺、肾、胰腺、肝脏和骨骼肌中表达。在所有组织中观察到4.7kb的单一转录物,在骨骼肌中表达最高。他们通过耳蜗RNA的RT-PCR证实了耳蜗中透明同源物的表达。在克隆DIAPH1基因的过程中,Lynch等人(1997年)鉴定了果蝇透明基因的第二个人类同源物DIAPH2(300108),映射到Xq22。

Ercan-Sencicek等人(2015)在发育中的小鼠和人类前脑以及神经祖细胞中发现了DIAPH1基因的表达。在胚胎发生过程中,DIAPH1在背侧和腹侧前脑和脑干的心室和室下区祖细胞中表达。在出生后的发育过程中,在大脑皮层、基底神经节、海马、丘脑和小脑外颗粒层检测到了DIAPH1的表达。隔膜1与中心体蛋白、中心体和有丝分裂纺锤体共定位。

Neuhaus等人(2017)在小鼠耳蜗的Corti器官中发现了Diaph1基因的表达。它在内柱毛细胞、外毛细胞基底部和外柱细胞中特异表达。Diaph1也在耳朵的神经元结构中表达,包括螺旋神经节神经元和耳蜗神经,在那里它与少突胶质细胞相关。


基因功能

肌动蛋白聚合涉及已知与果蝇和小鼠的透明蛋白相互作用的蛋白质。Lynch等人(1997年)推测DIAPH1在听力中的生物学作用可能是调节内耳毛细胞中肌动蛋白聚合。考虑到人类DIAPH1似乎普遍表达,并且在哥斯达黎加家系中观察到的唯一具有DIAPH2突变的表型(见分子遗传学)是听力损失,似乎可能是Lynch等人(1997)耳蜗毛细胞对肌动蛋白细胞骨架的适当维护特别敏感。

Geneste等人(2002年)发现LIM结构域激酶-1(LIMK1;601329)与地黄协同调节血清反应因子(SRF);600589)大鼠神经前体细胞系的肌动蛋白动力学。

Tsuji等人(2002年)发现用Rho的特异性抑制剂治疗缺乏血清的瑞士3T3成纤维细胞(参见165390)下游效应器Rock(ROCK1;601702)和Dia1抑制LPA诱导的应力纤维和局部粘连的形成。岩石(而非Dia1)的抑制也会诱发膜皱褶和焦点复合物。岩石活化导致黏着斑激酶(FAK或PTK2)的酪氨酸磷酸化;600758)和帕西林(PXN;602505)而DIA1激活导致Cas磷酸化(BCAR1;602941),然后激活Rac(RAC1;602048). 此外,Rock拮抗Rac激活。

使用人类黑素细胞和黑色素瘤细胞系,Carreira等人(2006年)确定的MITF(156845)作为隔膜1的调节器。由于DIAPH1也调节SKP2(601436),一种促进p27(Kip1)降解的F-box蛋白(CDKN1B;600778)MITF的缺失导致DIAPH1的下调,随后是p27(Kip1)依赖性G1的阻滞,肌动蛋白细胞骨架的重组,以及细胞侵袭性的增加。相反,MITF表达增加促进增殖。Carreira等人(2006年)结论是,决定MITF活性的环境线索的变化决定了黑色素瘤细胞的分化、增殖和侵袭/迁移潜能。

Fan等人(2010)发现,就像RHOA(165390),激活人RIF(RHOF;618867)通过与隔膜1的相互作用触发上皮细胞中肌动蛋白应激纤维的形成。RIF对应力纤维的诱导也依赖于ROCK1活性。在没有隔膜1的情况下,RIF诱导的应力纤维丢失,RIF诱发的丝状伪足变为气泡状结构,表明隔膜1在维持这些结构的完整性方面发挥了作用。


生物化学特征

晶体结构

Rose等人(2005年)展示了RhoC的晶体结构(165380)与含有GBD/FH3区的小鼠Diaph1的调节性N末端复合,GBD/FH3区是一种具有armadillo重复序列的全螺旋结构。Rho使用其“开关”区域与GBD/FH3的2个子域进行交互。Rose等人(2005)结果表明,Diaph1的FH3结构域形成稳定的二聚体,并确定了透明的自身调节域(DAD)结合位点。虽然Rho和DAD在Diaph1的N末端片段上的结合是互斥的,但它们的结合位点只是部分重叠。


基因结构

Lynch等人(1997年)确定DIAPH1基因包含至少18个外显子。


映射

通过BAC分析,Lynch等人(1997年)将DIAPH1基因定位到染色体5q31。


分子遗传学

常染色体显性聋1伴或不伴血小板减少

常染色体显性聋-1(DFNA1;124900),Lynch等人(1997年)在DIAPH1基因倒数第二外显子中发现剪接供体突变(602121.0001).

来自2个不相关家族的8名患有血小板减少症的DFNA1患者(参见DFNA1,124900),Stritt等人(2016)在DIAPH1基因(R1213X;602121.0005). 通过高通量测序发现并经Sanger测序证实的突变与这两个家族中的疾病分离。与对照组相比,来自1名患者的巨核细胞表现出成熟缺陷和前血小板形成缺陷。突变血小板也显示出细胞骨架改变,微管紊乱,F-actin异常组织,微管含量增加,微管稳定性增加。Stritt等人(2016)假设R1213X突变导致DIAPH1结构性激活,细胞骨架缺陷导致前血小板形成减少。

在患有血小板减少症的DFNA1的2个不相关家族的受影响成员中,Neuhaus等人(2017)确定了DIAPH1基因R1213X第27外显子的杂合截断突变和2 bp缺失(602121.0006). 通过下一代测序发现第一个家族中的突变,并通过Sanger测序证实;第二个家族的突变是通过对DIAPH1基因进行目标Sanger测序发现的。未对变体进行功能研究,但Neuhaus等人(2017)假设由于突变发生在倒数第二外显子,突变转录物很可能逃过非传感介导的mRNA衰变,导致产生具有增益效应的截短蛋白。

在一个分离常染色体显性遗传性耳聋和血小板减少症的日本家庭中,Ganaha等人(2017)确定了DIAPH1基因R1213X突变的杂合性。该突变经下一代测序鉴定并经Sanger测序证实,与该家族中的疾病分离。

癫痫、皮层失明和小脑综合征

5名同胞出生于沙特阿拉伯近亲父母,患有癫痫、皮质盲和小头综合征(SCBMS;616632),Ercan-Sencicek等人(2015)在DIAPH1基因(Q778X;602121.0002). 结合连锁分析和全基因组测序发现的突变与该家族中的疾病分离。

Al-Maawali等人(2016)在DIAPH1基因中鉴定出2种不同的纯合截断突变(602121.0003602121.0004)来自2个无血缘关系的阿拉伯SCBMS家族的4名患者Ercan Sencicek等人(2015)Al-Maawali等人(2016)据报道有耳聋。


动物模型

Ercan-Sencicek等人(2015)发现Diaph1基因纯合子缺失的小鼠出现了单侧心室扩张,而大脑导水管没有阻塞。然而,突变小鼠没有小头畸形或胼胝体发育不全,缺乏Diaph1也没有明显改变肌动蛋白丝或微管蛋白的组织。


等位基因变体( 6精选示例):

.0001失聪,自动控制1

隔膜1,IVS17DS,G-T,+1
   RCV000007963。。。

受DFNA1影响的哥斯达黎加大家族成员(124900),Lynch等人(1997年)在第5q31号染色体上人类透明同源物倒数第二外显子的剪接供体中发现了鸟嘌呤到胸腺嘧啶的颠倒。替换破坏了典型剪接供体序列AAGgtaagt,并导致在受影响个体的基因转录本中插入4个核苷酸。插入的机制是在野生型位点的一个4 bp 3素材的隐秘位点剪接。插入导致移码,编码21个异常氨基酸,然后终止蛋白质,从成熟蛋白质中截短32个氨基酸。耳蜗RNA的RT-PCR产物序列为野生型。因此,如果存在基因的其他剪接形式,正常的耳蜗转录物包括基因的区域,该区域在受影响的亲属中剪接不当。Lynch等人(1997年)注意到哥斯达黎加家族中的DFNA1突变相对微妙,因为它只影响必须具有1200个以上氨基酸残基的蛋白质的C末端52个氨基酸。这种突变可能代表基因功能的部分丧失。


.0002癫痫、皮质盲和小头综合征

5名同胞(SAR1008家族)出生于沙特阿拉伯近亲父母,患有癫痫、皮层失明和小头综合征(SCBMS;616632)Ercan-Sencicek等人(2015)确定了DIAPH1基因中的纯合c.2332C-T转换(c.2332C-T,chr5.140953085),导致gln778-to-ter(Q778X)替换,预计导致截短的蛋白质缺乏负责生成线性肌动蛋白丝的保守结构域。结合连锁分析和全基因组测序发现的突变与该家族中的疾病分离。与对照组相比,患者细胞的DIAPH1表达减少了4倍,这与非传感介导的mRNA和功能完全丧失一致。


.0003癫痫、皮质盲和小头综合征

隔膜1,1-BP DEL,2769T
   RCV000201796型

一名男孩(MC2500家族)出生于阿拉伯近亲家庭,患有癫痫、皮质盲和小头综合征(SCBMS);616632),Al-Maawali等人(2016)在DIAPH1基因中鉴定出一个纯合的1-bp缺失(c.2769delT,NM_005219.4),导致移码和过早终止(Phe923fsTer)。该突变是通过外显子组测序发现并经Sanger测序证实的,与家族中的疾病分离,在外显子变异体服务器或ExAC数据库或1200个内部对照外显子中均未发现。虽然没有进行患者细胞研究和功能研究,但突变的性质与蛋白质功能的丧失一致。


0004癫痫发作、皮质失明和小头畸形综合征

3名同胞(MC36500家族)出生于阿拉伯近亲,患有癫痫、皮质盲和小头综合征(SCBMS);616632)Al-Maawali等人(2016)在DIAPH1基因中鉴定出纯合c.3145C-T转换(c.3145C-T,NM_005219.4),导致arg1049-to-ter(R1049X)替换。该突变是通过外显子组测序发现并经Sanger测序证实的,与家族中的疾病分离,在外显子变异体服务器或ExAC数据库或1200个内部对照外显子中均未发现。虽然没有进行患者细胞研究和功能研究,但突变的性质与蛋白质功能的丧失一致。


.0005失聪,自体肿瘤占优势1,伴血小板减少

在2个不相关的常染色体显性遗传性耳聋-1伴血小板减少症家族的8名患者中(参见DFNA1,124900),Stritt等人(2016)在DIAPH1基因的第27外显子中发现了杂合子c.3637C-T转换(c.3637C-T,ENST00000398557),导致DAD自身调节域中的arg1213到tere(R1213X)替换。通过高通量测序发现并经Sanger测序证实的突变与这两个家族中的疾病分离。在ExAC数据库或内部数据库的4151个外显子中均未发现。与对照组相比,来自1名患者的巨核细胞表现出成熟缺陷和前血小板形成缺陷。患者血小板显示突变的DIAPH1蛋白在细胞质中的异常定位,而非对照血小板中观察到的外周边缘带。突变血小板也显示出细胞骨架改变,微管紊乱,F-actin组织异常,微管含量增加,微管稳定性增加。在转染突变基因的细胞中也观察到类似的异常。Stritt等人(2016)假设R1213X突变导致DIAPH1结构性激活,细胞骨架缺陷导致前血小板形成减少。

Neuhaus等人(2017)在患有血小板减少症DFNA1的父子中发现了DIAPH1基因中的杂合R1213X突变(c.3637C-T,NM_005219.4)。通过靶向Sanger测序发现突变。未对变体进行功能研究,但Neuhaus等人(2017)注意到,由于突变发生在倒数第二外显子,突变转录物很可能逃脱了非感觉介导的mRNA衰减,导致产生具有增益效应的截短蛋白。

在一个分离常染色体显性遗传性耳聋和血小板减少症的日本家庭中,Ganaha等人(2017)确定了DIAPH1基因R1213X突变的杂合性。该突变经下一代测序鉴定并经Sanger测序证实,与该家族中的疾病分离。


.0006失聪,自体肿瘤占优势1,伴血小板减少

隔膜1,2-BP DEL,3624AG
   RCV000488304型

常染色体显性遗传性耳聋1型血小板减少症3代家族5名成员(见DFNA1;124900),Neuhaus等人(2017)在DIAPH1基因第27外显子中发现一个杂合2-bp缺失(c.3624_3625delAG,NM_005219.4),导致移码和提前终止(Ala1210SerfsTer31)。该突变由下一代测序发现,并经Sanger测序证实,与该家族中的疾病分离。未对变体进行功能研究,但Neuhaus等人(2017)假设由于突变发生在倒数第二外显子,突变转录物很可能逃过非传感介导的mRNA衰变,导致产生具有增益效应的截短蛋白。


参考文献

  1. Al-Maawali,A.,Barry,B.J.,Rajab,A.,El-Quessny,M.,Seman,A.,Coury,S.N.,Barkovich,A.J.,Yang,E.,Walsh,C.A.,Mochida,G.H.,Stoler,J.M。DIAPH1中与小头综合征、失明和早发性癫痫相关的新功能丧失变体。美国医学遗传学杂志。170A:435-440,2016年。[公共医学:26463574,相关引文][全文]

  2. Carreira,S.、Goodall,J.、Denat,L.、Rodriguez,M.、Nuciforo,P.、Hoek,K.S.、Testori,A.、Larue,L.和Goding,C.R。Dia1的Mitf调节控制黑色素瘤的增殖和侵袭性。基因开发20:3426-34392006。[公共医学:17182868,图像,相关引文][全文]

  3. Ercan-Sencicek,A.G.、Jambi,S.、Franjic,D.、Nishimura,S.,Li,M.、El-Fishawy,P.、Morgan,T.M.、Sanders,S.J.、Bilguvar,K.、Suri,M.,Johnson,M.H.、Gupta,A.R.、Yuksel,Z.、Mane,S.和Grigorenko,E.、Picciotto,M.和Alberts,A.S.、Gunel,M.。、Sestan,N.、State和M。DIAPH1纯合性缺失是人类小头畸形的新病因。欧洲。J.Hum.遗传学。23: 165-172, 2015.[公共医学:24781755,图像,相关引文][全文]

  4. Fan,L.、Pellegrin,S.、Scott,A.、Mellor,H。小GTPase Rif是上皮细胞中肌动蛋白应激纤维形成的另一种触发因子。细胞科学杂志。123: 1247-1252, 2010.[公共医学:20233848,相关引文][全文]

  5. Ganaha,A.、Kaname,T.、Shinjou,A.、Chinen,Y.、Yanagi,K.、Higa,T.,Kondu,S.、Suzuki,M。一个患有DIAPH1相关疾病的大家族中进行性巨血小板减少症和听力损失。美国医学遗传学杂志。173A:2826-2830,2017年。[公共医学:28815995,相关引文][全文]

  6. Geneste,O.、Copeland,J.W.、Treisman,R。LIM激酶和Diaphanous协同调节血清反应因子和肌动蛋白动力学。《细胞生物学杂志》。157: 831-838, 2002.[公共医学:12034774,图像,相关引文][全文]

  7. Lynch,E.D.,Lee,M.K.,Morrow,J.E.,Welcsh,P.L.,Leon,P.E.,King,M.-C。非综合征性耳聋DFNA1与果蝇透明基因的人类同源物突变有关。《科学》278:1315-13181997年。[公共医学:9360932,相关引文]

  8. Neuhaus,C.、Lang-Roth,R.、Zimmermann,U.、Heller,R.和Eisenberger,T.、Weikert,M.、Markus,S.、Knipper,M.和Bolz,H.J。DIAPH1相关常染色体显性遗传性耳聋(DFNA1)临床和分子表型的扩展。临床。遗传学。91: 892-901, 2017.[公共医学:27808407,相关引文][全文]

  9. Rose,R.、Weyand,M.、Lammers,M.,Ishizaki,T.、Ahmadian,M.R.、Wittinghofer,A。对Rho和哺乳动物Dia之间相互作用的结构和机械见解。(信件)《自然》435:513-5182005年。[公共医学:15864301,相关引文][全文]

  10. 斯特里特·S、努尔登·P、特罗·E、格林·D、詹森·S·B、韦斯特伯里·S·K、彼得森·R、阿斯特·W·J、马林·S、巴里亚纳·T·K、科斯塔迪玛·M、伦泰涅·C。DIAPH1中的功能获得性变体会导致显性大血小板减少和听力损失。血液127:2903-29142016。[公共医学:26912466,相关引文][全文]

  11. Tsuji,T.、Ishizaki,T.,Okamoto,M.、Higashida,C.、Kimura,K.、Furuyashiki,T..、Arakawa,Y.、Birge,R.B.、Nakamoto、T.、Hirai,H.、Narumiya,S。ROCK和mDia1拮抗瑞士3T3成纤维细胞中Rho依赖性Rac激活。《细胞生物学杂志》。157: 819-830, 2002.[公共医学:12021256,图像,相关引文][全文]


鲍立革-更新时间:2020年4月29日
Karen R.Hanson-更新时间:2019年11月25日
Cassandra L.Kniffin-更新时间:2017年2月5日
Cassandra L.Kniffin-更新时间:2015年11月4日
Patricia A.Hartz-更新时间:2014年4月9日
Patricia A.Hartz-更新时间:2007年3月2日
Patricia A.Hartz-更新日期:9/16/2005
Ada Hamosh-更新日期:6/15/2005
创建日期:
维克托·麦库西克:1997年11月13日
mgross:2020年4月29日
卡罗尔:2019年11月25日
卡罗尔:2019年6月9日
卡罗尔:2017年7月21日
阿洛佩兹:2017年7月20日
阿洛佩兹:2017年3月5日
ckniffin:2017年2月5日
颂歌:2016年10月2日
阿洛佩兹:2015年11月6日
ckniffin:2015年11月4日
2014年4月9日
卡罗尔:2009年7月8日
颂歌:2009年6月19日
特里:2008年12月2日
mgross:2007年3月2日
mgross:2005年9月16日
阿洛佩兹:2005年6月17日
特里:2005年6月15日
卡罗尔:1998年6月3日
乔安娜:1998年5月15日
阿洛佩兹:1998年4月7日
阿洛佩兹:1998年3月11日
特里:1998年3月9日
标记:11/13/1997
标记:11/13/1997

*602121

与钻石相关的FORMIN 1;隔膜1


备选标题;符号

DIAPHANOUS,果蝇,同源,1
直径1


HGNC批准的基因符号:DIAPH1

鼻涕虫:1172900005;  


细胞遗传学位置:5q31.3 基因组坐标(GRCh38): 5:141,515,021-141,619,000 (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5季度31.3 耳聋,常染色体显性1,伴或不伴血小板减少 124900 常染色体显性
癫痫、皮质盲、小头综合征 616632 常染色体隐性

文本

描述

DIAPH1基因编码一种蛋白质,在细胞形态和细胞骨架组织的调节中发挥作用(Al-Maawali等人,2016年总结)。


克隆和表达

Lynch等人(1997年)通过连锁分析,将该疾病基因映射到染色体5q31上的一个区域,这是一个哥斯达黎加大家族,患有常染色体显性、完全渗透、非综合征性感音神经性进行性低频听力损失(DFNA1;124900)。他们构建了一个完整的800-kb细菌人工染色体(BAC),包含连接区域,并鉴定了DIAPH1,一个与果蝇基因“diaganous”同源的人类基因这个人类的黄精同源物有大约3800 bp的编码序列和一个918或1891 bp的3素数非翻译区(UTR)。Lynch等人(1997年)发现,人类基因在大脑、心脏、胎盘、肺、肾脏、胰腺、肝脏和骨骼肌中表达。在所有组织中观察到4.7 kb的单转录本,在骨骼肌中表达最高。他们通过耳蜗RNA的RT-PCR证实了耳蜗中透明同源物的表达。在克隆DIAPH1基因的过程中,Lynch等人(1997年)确定了果蝇透明基因的第二个人类同源物DIAPH2(300108),它映射到Xq22。

Ercan-Sencicek等人(2015年)在发育中的小鼠和人类前脑以及神经祖细胞中发现了DIAPH1基因的表达。在胚胎发生过程中,DIAPH1在背侧和腹侧前脑和脑干的心室和室下区祖细胞中表达。在出生后的发育过程中,在大脑皮层、基底神经节、海马、丘脑和小脑外颗粒层检测到了DIAPH1的表达。隔膜1与中心体蛋白、中心体和有丝分裂纺锤体共定位。

Neuhaus等人(2017年)在小鼠耳蜗的Corti器官中发现了Diaph1基因的表达。它在内柱毛细胞、外毛细胞的基部和外柱细胞中特异性表达。Diaph1也在耳朵的神经元结构中表达,包括螺旋神经节神经元和耳蜗神经,在那里它与少突胶质细胞相关。


基因功能

肌动蛋白聚合涉及已知与果蝇和小鼠的透明蛋白相互作用的蛋白质。Lynch等人(1997)推测,DIAPH1在听力中的生物学作用可能是调节内耳毛细胞中的肌动蛋白聚合。鉴于人的DIAPH1似乎普遍表达,并且在哥斯达黎加家系中观察到的DIAPH2突变的唯一表型(见分子遗传学)是听力损失,Lynch等人(1997年)似乎认为耳蜗毛细胞对肌动蛋白细胞骨架的适当维护特别敏感。

Geneste等人(2002)发现,在大鼠神经前体细胞系中,LIM结构域激酶-1(LIMK1;601329)和黄质协同调节血清反应因子(SRF;600589)和肌动蛋白动力学。

Tsuji等人(2002年)发现,用Rho(见165390)下游效应物Rock(ROCK1;601702)和Dia1的特异性抑制剂治疗缺乏血清的瑞士3T3成纤维细胞,可以抑制LPA诱导的应力纤维和局部粘连的形成。岩石(而非Dia1)的抑制也会诱发膜皱褶和焦点复合物。岩石活化导致黏着斑激酶(FAK,或PTK2;600758)和帕西林(PXN;602505)的酪氨酸磷酸化,而DIA1活化导致Cas(BCAR1;602941)磷酸化,然后激活Rac(RAC1;602048)。此外,Rock拮抗Rac激活。

利用人类黑素细胞和黑色素瘤细胞系,Carreira等人(2006年)确定MITF(156845)是隔膜1的调节器。由于DIAPH1还调节SKP2(601436),SKP2是一种促进p27(Kip1)降解的F-box蛋白(CDKN1B;600778),因此MITF的缺失导致DIAPH2下调,随后是依赖p27(Kip1)的G1阻滞,肌动蛋白细胞骨架重组,细胞侵袭性增加。相反,MITF表达增加促进增殖。Carreira等人(2006年)得出结论,决定MITF活性的环境线索的变化决定了黑色素瘤细胞的分化、增殖和侵袭/迁移潜能。

Fan等人(2010年)发现,与RHOA(165390)一样,激活的人类RIF(RHOF;618867)通过与隔膜1相互作用,在上皮细胞中触发肌动蛋白应激纤维的形成。RIF对应力纤维的诱导也依赖于ROCK1活性。在没有隔膜1的情况下,RIF诱导的应力纤维丢失,RIF诱发的丝状伪足变为气泡状结构,表明隔膜1在维持这些结构的完整性方面发挥了作用。


生物化学特征

晶体结构

Rose等人(2005)提出了RhoC(165380)的晶体结构,该晶体结构与含有GBD/FH3区域的小鼠Diaph1的调节性N末端形成复合物,这是一种带有犰狳重复序列的全螺旋结构。Rho使用其“开关”区域与GBD/FH3的2个子域进行交互。Rose等人(2005年)表明,Diaph1的FH3结构域形成稳定的二聚体,并确定了透明的自身调节域(DAD)结合位点。虽然Rho和DAD在Diaph1的N末端片段上的结合是互斥的,但它们的结合位点只是部分重叠。


基因结构

Lynch等人(1997年)确定,DIAPH1基因至少包含18个外显子。


映射

通过BAC分析,Lynch等人(1997年)将DIAPH1基因定位到染色体5q31。


分子遗传学

常染色体显性聋1伴或不伴血小板减少

Lynch等人(1997年)在一个患有常染色体显性聋-1(DFNA1;124900)的哥斯达黎加大家族的受累成员中,在DIAPH1基因倒数第二外显子(602121.0001)中发现了剪接供体突变。

在2个患有血小板减少症的DFNA1不相关家族的8名患者中(参见DFNA1,124900),Stritt等人(2016年)在DIAPH1基因(R1213X;602121.0005)中发现了杂合截断突变。通过高通量测序发现并经Sanger测序证实的突变与这两个家族中的疾病分离。与对照组相比,来自1名患者的巨核细胞表现出成熟缺陷和前血小板形成缺陷。突变血小板也显示出细胞骨架改变,微管紊乱,F-actin异常组织,微管含量增加,微管稳定性增加。Stritt等人(2016年)假设R1213X突变导致DIAPH1的结构性激活,细胞骨架缺陷导致前血小板形成减少。

Neuhaus等人(2017年)在患有血小板减少症的DFNA1的两个无关家族的受影响成员中,发现了DIAPH1基因第27外显子R1213X的杂合截断突变和2 bp缺失(602121.0006)。通过下一代测序发现第一个家族中的突变,并通过Sanger测序证实;第二个家族的突变是通过对DIAPH1基因进行目标Sanger测序发现的。未对变体进行功能研究,但Neuhaus等人(2017年)假设,由于突变发生在倒数第二外显子中,突变转录物可能逃脱非传感介导的mRNA衰变,从而产生具有增益效应的截短蛋白。

Ganaha等人(2017年)在分离常染色体显性遗传性耳聋和血小板减少症的日本家族受影响成员中,确定了DIAPH1基因R1213X突变的杂合性。该突变经下一代测序鉴定并经Sanger测序证实,与该家族中的疾病分离。

癫痫、皮层失明和小脑综合征

Ercan-Sencicek等人(2015年)在5名同胞中发现了DIAPH1基因的纯合截断突变(Q778X;602121.0002),这些同胞是沙特阿拉伯近亲父母所生,患有癫痫、皮层失明和小头综合征(SCBMS;616632)。该突变是通过连锁分析和全外显子组测序相结合发现的,与家族中的疾病分离。

Al-Maawali等人(2016年)在两个无血缘关系的阿拉伯SCBMS近亲家庭的4名患者中发现了2种不同的DIAPH1基因纯合子截断突变(602121.0003和602121.0004)。Ercan-Sencicek等人(2015年)或Al-Maawali等人(2016)报告的这些家庭中的患者或父母均无耳聋。


动物模型

Ercan-Sencicek等人(2015年)发现,Diaph1基因纯合子缺失的小鼠在不阻塞脑导水管的情况下单侧心室扩张。然而,突变小鼠没有小头畸形或胼胝体发育不全,Diaph1的缺失也没有严重改变肌动蛋白丝或微管蛋白的组织。


ALLELIC变体 6个精选示例):

0.0001耳聋,常染色体显性遗传1

隔膜1,IVS17DS,G-T,+1
SNP:rs1476157529,gnomAD:rs1476157529,临床变量:RCV000007963、RCV001851727

在患有DFNA1(124900)的哥斯达黎加一个大家族成员中,Lynch等人(1997年)证明了5q31号染色体上人类透明同源物倒数第二外显子的剪接供体中存在鸟嘌呤到胸腺嘧啶的颠倒。替换破坏了典型剪接供体序列AAGgtaagt,并导致在受影响个体的基因转录本中插入4个核苷酸。插入的机制是在野生型位点的一个4 bp 3素材的隐秘位点剪接。插入导致移码,编码21个异常氨基酸,然后终止蛋白质,从成熟蛋白质中截短32个氨基酸。耳蜗RNA的RT-PCR产物序列为野生型。因此,如果存在基因的其他剪接形式,正常的耳蜗转录物包括基因的区域,该区域在受影响的亲属中剪接不当。Lynch等人(1997年)指出,哥斯达黎加家族中的DFNA1突变是相对微妙的,因为它只影响蛋白质的C末端52个氨基酸,该蛋白质必须具有超过1200个氨基酸残基。这种突变可能代表基因功能的部分丧失。


0.0002癫痫发作、皮质失明和小头畸形综合征

GLN778TER隔膜1
SNP:rs730882242,临床变量:RCV000162177、RCV000201793、RCV003984821

在5个同胞(SAR1008家族)中,他们是沙特阿拉伯近亲,患有癫痫、皮质盲和小头综合征(SCBMS;616632)。Ercan-Sencicek等人(2015)在DIAPH1基因中发现了纯合c.2332C-T转换(c.2332C-T,chr5.140953085),导致gln778-to-ter(Q778X)替代预测会导致截短的蛋白质缺乏负责产生线性肌动蛋白丝的保守结构域。结合连锁分析和全基因组测序发现的突变与该家族中的疾病分离。与对照组相比,患者细胞的DIAPH1表达减少了4倍,这与非传感介导的mRNA和功能完全丧失一致。


.0003癫痫、皮质盲和小头综合征

隔膜1,1-BP DEL,2769T
SNP:rs863225242,临床变量:RCV000201796

Al-Maawali等人(2016年)在一名男孩(MC2500家系)中发现了DIAPH1基因中的纯合子1-bp缺失(c.2769delT,NM_005219.4),该男孩的父母为阿拉伯近亲,患有癫痫、皮层失明和小头综合征(SCBMS;616632),导致移码和过早终止(Phe923fsTer)。该突变是通过外显子组测序发现并经Sanger测序证实的,与家族中的疾病分离,在外显子变异体服务器或ExAC数据库或1200个内部对照外显子中均未发现。虽然没有进行患者细胞研究和功能研究,但突变的性质与蛋白质功能的丧失一致。


.0004癫痫、皮质盲和小头综合征

ARG1049TER隔膜1
SNP:rs863225243,临床变量:RCV000201798、RCV000255778

在患有癫痫、皮质盲和小头综合征(SCBMS;616632)的3个同胞(MC36500家族)中,Al-Maawali等人(2016年)在DIAPH1基因中发现了纯合c.3145C-T转换(c.3145C-T,NM_005219.4),导致arg1049-to-ter(R1049X)替代。该突变通过外显子组测序发现,并通过Sanger测序证实,与家族中的疾病分离,在外显子组变体服务器或ExAC数据库或1200个内部对照外显子中未发现。虽然没有进行患者细胞研究和功能研究,但突变的性质与蛋白质功能的丧失一致。


.0005失聪,自体肿瘤占优势1,伴血小板减少

骨干1,银1213
单号:rs876657776,临床变量:RCV000216048、RCV000488049、RCV000733671、RCV002519628

在来自2个常染色体显性遗传性耳聋-1伴血小板减少症(参见DFNA1,124900)的不相关家族的8名受影响个体中,Stritt等人(2016)在DIAPH1基因第27外显子中发现了杂合c.3637C-T转换(c.3637C-T,ENST00000398557),导致DAD自身调节域中的arg1213 to ter(R1213X)替代。通过高通量测序发现并经Sanger测序证实的突变与这两个家族中的疾病分离。在ExAC数据库或内部数据库的4151个外显子中均未发现。与对照组相比,来自1名患者的巨核细胞表现出成熟缺陷和前血小板形成缺陷。患者血小板显示突变的DIAPH1蛋白在细胞质中的异常定位,而非对照血小板中观察到的外周边缘带。突变血小板也显示出细胞骨架改变,微管紊乱,F-actin异常组织,微管含量增加,微管稳定性增加。在转染突变基因的细胞中也观察到类似的异常。Stritt等人(2016年)假设R1213X突变导致DIAPH1的结构性激活,细胞骨架缺陷导致前血小板形成减少。

Neuhaus等人(2017年)在患有血小板减少性DFNA1的父子中发现了DIAPH1基因(c.3637C-T,NM_005219.4)中的杂合R1213X突变。通过靶向Sanger测序发现突变。未对变体进行功能研究,但Neuhaus等人(2017年)指出,由于突变发生在倒数第二外显子中,突变转录物很可能逃脱非传感介导的mRNA衰变,导致产生具有增益效应的截短蛋白。

Ganaha等人(2017年)在分离常染色体显性遗传性耳聋和血小板减少症的日本家族受影响成员中,确定了DIAPH1基因R1213X突变的杂合性。该突变经下一代测序鉴定并经Sanger测序证实,与该家族中的疾病分离。


.0006失聪,自体肿瘤占优势1,伴血小板减少

隔膜1,2-BP DEL,3624AG
单号:rs1064797096,临床变量:RCV000488304

Neuhaus等人(2017)在常染色体显性遗传性耳聋-1伴血小板减少症3代家族的5个成员中(参见DFNA1;124900),在DIAPH1基因第27外显子中发现了杂合2-bp缺失(c.3624_3625delAG,NM_005219.4),导致移码和过早终止(Ala1210SerfsTer31)。该突变由下一代测序发现,并经Sanger测序证实,与该家族中的疾病分离。未对该变体进行功能研究,但Neuhaus等人(2017年)假设,由于突变发生在倒数第二外显子中,突变转录物可能逃脱非传感介导的mRNA衰变,从而产生具有增益效应的截短蛋白。


参考文献

  1. Al-Maawali,A.,Barry,B.J.,Rajab,A.,El-Quessny,M.,Seman,A.,Coury,S.N.,Barkovich,A.J.,Yang,E.,Walsh,C.A.,Mochida,G.H.,Stoler,J.M。DIAPH1中与小头综合征、失明和早发性癫痫相关的新功能丧失变体。美国医学遗传学杂志。170A:435-440,2016年。[公共医学:26463574][全文:https://doi.org/10.1002/ajmg.a.37422]

  2. Carreira,S.、Goodall,J.、Denat,L.、Rodriguez,M.、Nuciforo,P.、Hoek,K.S.、Testori,A.、Larue,L.和Goding,C.R。Dia1的Mitf调节控制黑色素瘤的增殖和侵袭性。基因发展20:3426-34392006。[公共医学:17182868][全文:https://doi.org/10.1101/gad.406406]

  3. Ercan-Sencicek,A.G.、Jambi,S.、Franjic,D.、Nishimura,S.,Li,M.、El-Fishawy,P.、Morgan,T.M.、Sanders,S.J.、Bilguvar,K.、Suri,M.,Johnson,M.H.、Gupta,A.R.、Yuksel,Z.、Mane,S.和Grigorenko,E.、Picciotto,M.和Alberts,A.S.、Gunel,M.。、Sestan,N.、State和M。DIAPH1纯合性缺失是人类小头畸形的新病因。欧洲。J.Hum.遗传学。23: 165-172, 2015.[公共医学:24781755][全文:https://doi.org/10.1038/ejhg.2014.82]

  4. Fan,L.、Pellegrin,S.、Scott,A.、Mellor,H。小GTPase Rif是上皮细胞中肌动蛋白应激纤维形成的另一种触发因子。细胞科学杂志。123: 1247-1252, 2010.[公共医学:20233848][全文:https://doi.org/10.1242/jcs.061754]

  5. Ganaha,A.、Kaname,T.、Shinjou,A.、Chinen,Y.、Yanagi,K.、Higa,T.,Kondu,S.、Suzuki,M。一个患有DIAPH1相关疾病的大家族中进行性巨血小板减少症和听力损失。美国医学遗传学杂志。173A:2826-2830,2017年。[公共医学:28815995][全文:https://doi.org/10.1002/ajmg.a.38411]

  6. Geneste,O.、Copeland,J.W.、Treisman,R。LIM激酶和Diaphanous协同调节血清反应因子和肌动蛋白动力学。《细胞生物学杂志》。157: 831-838, 2002.[公共医学:12034774][全文:https://doi.org/10.1083/jcb.200203126]

  7. Lynch,E.D.,Lee,M.K.,Morrow,J.E.,Welcsh,P.L.,Leon,P.E.,King,M.-C。非综合征性耳聋DFNA1与果蝇基因dishanous人类同源物突变相关。《科学》278:1315-13181997年。[公共医学:9360932]

  8. Neuhaus,C.、Lang-Roth,R.、Zimmermann,U.、Heller,R.和Eisenberger,T.、Weikert,M.、Markus,S.、Knipper,M.和Bolz,H.J。DIAPH1相关常染色体显性遗传性耳聋(DFNA1)临床和分子表型的扩展。临床。遗传学。91: 892-901, 2017.[公共医学:27808407][全文:https://doi.org/10.1111/cge.12915]

  9. Rose,R.、Weyand,M.、Lammers,M.,Ishizaki,T.、Ahmadian,M.R.、Wittinghofer,A。对Rho和哺乳动物Dia之间相互作用的结构和机械见解。(信件)《自然》435:513-5182005年。[公共医学:15864301][全文:https://doi.org/10.1038/nature03604]

  10. 斯特里特·S、努尔登·P、特罗·E、格林·D、詹森·S·B、韦斯特伯里·S·K、彼得森·R、阿斯特·W·J、马林·S、巴里亚纳·T·K、科斯塔迪玛·M、伦泰涅·C。DIAPH1中的功能获得性变体会导致显性大血小板减少和听力损失。血液127:2903-29142016。[公共医学:26912466][全文:https://doi.org/10.1182/血液-2015-10-675629]

  11. Tsuji,T.、Ishizaki,T.,Okamoto,M.、Higashida,C.、Kimura,K.、Furuyashiki,T..、Arakawa,Y.、Birge,R.B.、Nakamoto、T.、Hirai,H.、Narumiya,S。ROCK和mDia1拮抗瑞士3T3成纤维细胞中Rho依赖性Rac的激活。《细胞生物学杂志》。157: 819-830, 2002.[公共医学:12021256][全文:https://doi.org/10.1083/jcb.200112107]


贡献者:
Bao Lige-更新日期:2020年4月29日
Karen R.Hanson-更新时间:2019年11月25日
Cassandra L.Kniffin-更新时间:2017年2月5日
Cassandra L.Kniffin-更新时间:2015年11月4日
Patricia A.Hartz-更新时间:2014年4月9日
Patricia A.Hartz-更新时间:2007年3月2日
Patricia A.Hartz-更新日期:9/16/2005
Ada Hamosh-更新日期:6/15/2005

创建日期:
维克托·麦库西克:1997年11月13日

编辑历史记录:
mgross:2020年4月29日
卡罗尔:2019年11月25日
卡罗尔:2019年6月9日
卡罗尔:2017年7月21日
阿洛佩兹:2017年7月20日
阿洛佩兹:2017年3月5日
ckniffin:2017年2月5日
卡罗尔:2016年10月2日
阿洛佩兹:2015年11月6日
ckniffin:2015年11月4日
mgross:2014年4月9日
卡罗尔:2009年7月8日
卡罗尔:2009年6月19日
特里:2008年12月2日
mgross:2007年3月2日
mgross:2005年9月16日
阿洛佩兹:2005年6月17日
特里:2005年6月15日
卡罗尔:1998年6月3日
乔安娜:1998年5月15日
脱发:1998年4月7日
阿洛佩兹:1998年3月11日
特里:1998年3月9日
标记:11/13/1997
标记:11/13/1997