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综述:关于TCF4蛋白在PTHS相关突变导致功能丧失时的内在无序行为的解释尝试
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Cell Communication and Signaling 8.2
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这篇综述深入探讨了Pitt-Hopkins综合征(PTHS)的分子机制,聚焦转录因子4(TCF4)基因突变如何通过影响蛋白质构象(如bHLH结构域破坏)和潜在聚集倾向导致神经发育异常。作者整合了最新诊断标准、TCF4异构体功能多样性及其与ASCL1等因子的相互作用,并提出了突变体异常聚集的新假说,为开发靶向治疗(如HDAC抑制剂和基因疗法)提供了理论依据。
Pitt-Hopkins综合征(PTHS)是一种罕见的神经发育障碍,由TCF4基因突变引发。患者表现为智力障碍(ID)、运动失调、独特面部特征及呼吸异常。TCF4编码的转录因子属于bHLH家族,对中枢神经系统发育至关重要,其突变形式多样,包括点突变、缺失等,临床严重程度与突变类型相关。
PTHS需与Angelman综合征等疾病鉴别。最新诊断标准(Zollino评分)结合面部特征(如宽鼻翼、厚耳垂)、严重ID和呼吸异常进行评分,≥9分可确诊。分子检测(如全基因组测序)能识别TCF4突变,尤其针对5'-端外显子突变需谨慎,因其可能引发其他综合征。
TCF4存在多种异构体,其B亚型(UniProt P15884)包含激活域(AD1/AD2)、抑制域(CE/Rep)和bHLH结构域。bHLH介导DNA结合(E-box序列CANNTG)和异源二聚化(如与ASCL1、ATOH1)。值得注意的是,TCF4的N端高度无序,可能通过相分离(LLPS)调控转录复合体组装。
约20%的PTHS患者携带bHLH区点突变(如R576W、R574P)。这些突变不仅破坏DNA结合(如R572直接接触DNA),还意外影响非接触位点(如A610V)。生物信息学分析(AggreRATE-Pred)显示,多数突变(如R565W)增加聚集倾向(Δln(Kapp)>0),与核内 puncta 形成现象吻合,提示病理性聚集可能通过“功能丧失+毒性获得”双重机制致病。
当前治疗以症状管理为主(如丙戊酸钠控制癫痫)。针对病因的探索包括:
TCF4突变体核内 puncta 的物理性质(固态聚集vs液态凝聚体)仍需验证。此外,TCF4在免疫系统(如浆细胞样树突状细胞发育)和髓鞘形成中的作用提示其多效性,可能拓展PTHS的治疗维度。动物模型(如斑马鱼Tcf4表达模式)和类器官研究将继续揭示TCF4在神经发生中的精确调控网络。
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