ESPN是一种肌球蛋白III(见MYO3A,606808),对听力至关重要(Ebrahim等人,2016)。
胞质特化是在支持细胞与伸长精子细胞或邻近支持细胞的连接部位发现的膜细胞骨架组合。Bartles等人(1996年)确定了大鼠肌动蛋白结合蛋白espin,该蛋白定位于胞质特化。在SDS凝胶中,836氨基酸espin蛋白的分子量约为110 kD。Northern blot分析仅在大鼠睾丸中检测到2.9kb espin转录本;小肠和肾脏中检测到少量1.7kb转录物。
Bartles等人(1998年)确定了大鼠espin的一种30-kD,253-氨基酸亚型,该亚型定位于肠道和肾脏的刷状缘微绒毛。Espin和小Espin共享一个167-氨基酸C末端肽,该肽包括一个116-氨基酸C端肌动蛋白结合模块,该模块对于体外肌动蛋白束的形成是必要的和充分的;然而,它们包含不同的N末端。Bartles等人(1998)和Chen等人(1999)确定,与许多肌动蛋白捆绑蛋白不同,大鼠espins以高亲和力结合肌动蛋白丝,并且它们的肌动蛋白捆绑活性不受钙的抑制。
Naz等人(2004年)克隆了人类ESPN。推导出的854个氨基酸的蛋白质在N末端有8个锚蛋白样重复序列,2个富含脯氨酸的区域,一个ATP或GTP结合的共有位点(P环),包含在肌动蛋白结合WH2基序中,以及一个卷曲的螺旋结构域。人类蛋白与小鼠和大鼠同源物的序列同源性分别为83%和86%。人胎儿内耳cDNA的PCR分析显示ESPN在内耳中表达。当转染到BHK成纤维细胞中时,缺乏一个或两个肌动蛋白结合位点的ESPN表达构建体不能交联肌动蛋白丝。
通过免疫定位,Ebrahim等人(2016)显示,小鼠Espn的一种亚型Espn1定位于小鼠发束中的静纤毛尖端。
Chen等人(1999年)证实,小鼠espin和小espin是单个基因的剪接变体。小鼠espin基因包含11个外显子,跨度超过15kb。
Naz等人(2004年)确定人类ESPN基因包含13个外显子。
Gross(2022)根据ESPN序列(GenBank AY203958)与基因组序列(GRCh38)的比对,将ESPN基因映射到染色体1p36.31。
Zheng等人(2000年)将小鼠espin基因映射到4号染色体上与“急变”小鼠突变相同的区域。
利用COS-7细胞中的异位表达,Ebrahim等人(2016)表明,Espn1和Espnl(619974)与Myo3a和Myo3b(610040)相互作用和合作,以差异控制丝状体生长。
耳聋,常染色体隐性36,伴或不伴耳聋
在分离隐性遗传性耳聋和前庭失弛缓症的2个巴基斯坦近亲家族中(DFNB36;609006),Naz等人(2004)在ESPN基因中鉴定了2个不同的纯合移码突变(6063510001-6063510002)。
Boulouiz等人(2008年)在一个无前庭受累的常染色体隐性聋摩洛哥近亲家族的6名受累成员中发现了ESPN基因纯合子突变(6063510007)。如果翻译,突变蛋白将缺少WH2结构域,这对于结合肌动蛋白单体很重要。结果与功能丧失效应一致。
耳聋,常染色体显性遗传,无前庭受累
Donaudy等人(2006年)报告了无前庭受累的常染色体显性遗传性耳聋患者中的4种ESPN突变(见609006):S719R(6063510003)、D744N(606351.0004)、R774Q(6063150005)和K848del(606350006)。为了确定突变的ESPN等位基因是否影响体内相应espin蛋白的生物活性,研究了它们在转染上皮细胞中靶向和拉长刷状缘微绒毛平行肌动蛋白束的能力。对于3个突变的等位基因,微绒毛长度或分布出现明显异常。因此,ESPN基因与耳聋的常染色体隐性遗传或常染色体显性遗传相关。连接蛋白-26基因也是如此(CX26;121011)。事实上,CX26基因中最常见的耳聋等位基因之一的突变可以显性或隐性方式遗传(Rabionet等人,2000年)。
Usher综合征,1M型
Ahmed等人(2018)在一个患有语前感音神经性聋、前庭功能障碍和视网膜色素变性(USH1M;618632)的巴基斯坦大家庭的受影响成员中,确定了与疾病分离的18 bp框内缺失(6063510008)的纯合子。
Zheng等人(2000年)确定espins存在于毛细胞静纤毛中,并揭示了espin基因与jerker小鼠之间的联系,这是一种导致毛细胞退化、耳聋和前庭功能障碍的隐性突变。抽搐小鼠的组织没有积累espin蛋白,但含有正常水平的espin mRNA。作者在抽搐小鼠的espin基因中发现了一个移码突变,该突变影响了espin C末端肌动蛋白结合模块。这些数据表明,惊厥小鼠espin为空,惊厥表型是espin基因突变所致。
Ebrahim等人(2016年)发现,缺乏Espn1但表达短Espn亚型的小鼠听力正常。然而,Espn1的缺失显著改变了毛细胞亚群中静纤毛阶梯的斜率。此外,在Espn1-/-小鼠纹外毛细胞的静纤毛尖端不再存在Myo3b