Allele | Guangzhou | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Mutation Type | critical splice donor site (2 bp from exon) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chromosome | 18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Coordinate | 38,029,146 bp (GRCm39) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Base Change | A ⇒ G (forward strand) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gene | Diaph1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gene Name | diaphanous related formin 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Synonym(s) | p140mDia, Dia1, mDia1, D18Wsu154e, Diap1, Drf1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chromosomal Location | 37,976,654-38,068,529 bp (-) (GRCm39) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
MGI Phenotype |
FUNCTION: This gene encodes a member of the formin family of proteins that play important roles in cytoskeletal rearragnement by nucleation of actin filaments. Mice lacking the encoded protein develop age-dependent myeloproliferative defects resembling human myeloproliferative syndrome and myelodysplastic syndromes. Trafficking of T lymphocytes to secondary lymphoid organs and egression of thymocytes from the thymus are impaired in these animals. Lack of the encoded protein in T lymphocytes and thymocytes also reduces chemotaxis. Alternative splicing results in multiple transcript variants encoding different isoforms. [provided by RefSeq, Sep 2016] PHENOTYPE: Mice homozygous for a null allele exhibit abnormal hematopoiesis, bone marrow cell morphology, spleen morphology, skin physiology, skull morphology, and postnatal growth. [provided by MGI curators] |
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Accession Number | NCBI RefSeq: NM_001305980 (variant 1), NM_007858 (variant 2), NM_001305981 (variant 3); MGI:1194490 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mapped | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Amino Acid Change | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutional Source | Beutler Lab | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gene Model | predicted gene model for protein(s): [ENSMUSP00000025337 †] [ENSMUSP00000078942 †] [ENSMUSP00000111292 †] [ENSMUSP00000111294 †] [ENSMUSP00000111297 †] † probably from a misspliced transcript | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
AlphaFold | O08808 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SMART Domains |
Protein: ENSMUSP00000025337 Gene: ENSMUSG00000024456
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Predicted Effect | probably null | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SMART Domains |
Protein: ENSMUSP00000078942 Gene: ENSMUSG00000024456
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SMART Domains |
Protein: ENSMUSP00000111292 Gene: ENSMUSG00000024456
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SMART Domains |
Protein: ENSMUSP00000111294 Gene: ENSMUSG00000024456
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Predicted Effect | probably null | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SMART Domains |
Protein: ENSMUSP00000111297 Gene: ENSMUSG00000024456
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Predicted Effect | probably null | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Meta Mutation Damage Score | 0.9584 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Is this an essential gene? | Non Essential (E-score: 0.000) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phenotypic Category | Autosomal Semidominant | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Candidate Explorer Status | loading ... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Single pedigree Linkage Analysis Data |
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Penetrance | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Alleles Listed at MGI | All Mutations and Alleles(112) : Gene trapped(107) Targeted(5) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lab Alleles |
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Mode of Inheritance | Autosomal Semidominant | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Local Stock | gDNA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Repository | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Updated | 2019-09-04 9:46 PM by Diantha La Vine | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Record Created | 2015-01-29 10:56 PM by Ming Zeng | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Record Posted | 2017-02-23 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phenotypic Description |
The Guangzhou phenotype was identified among N-ethyl-N-nitrosourea (ENU)-mutagenized G3 mice of the pedigree R1535, some of which showed increased expression of CD44 on T cells (Figure 1), CD4 T cells (Figure 2), and CD8 T cells (Figure 3). Some mice showed increased frequencies of central memory CD4 T cells in CD4 T cells (Figure 4), central memory CD8 T cells in CD8 T cells (Figure 5), CD44+ CD4 T cells (Figure 6), and CD44+ CD8 T cells (Figure 7). Some mice showed reduced secretion of IgE after ovalbumin-alum administration (Figure 8). Position-based superpedigree analysis of three pedigrees (R1534, R1535, and R1536) from a common G0 male progenitor (U0546) identified additional phenotypes caused by the same Diaph1 mutation found in Guangzhou. The phenotypes include a slight increase in the frequency of effector memory CD4 T cells in CD4 T cells (Figure 9), a reduced frequency of naïve CD4 T cells in CD4 T cells (Figure 10), and a reduced frequency of naïve CD8 T cells in CD8 T cells (Figure 11) after mouse cytomegalovirus (MCMV) infection. In addition, some mice showed an increase in the CD4 to CD8 T cell ratio after MCMV infection (Figure 12), an increased frequency of CD4+ T cells in CD3+ T cells (Figure 13), and a reduced frequency of CD8+ T cells in CD3+ T cells after MCMV infection (Figure 14). Some mice exhibited susceptibility to MCMV infection (Figure 15). |
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Nature of Mutation |
Whole exome HiSeq sequencing of the G1 grandsire identified 82 mutations. All of the above anomalies were linked by continuous variable mapping to a mutation in Diaph1: a T to C transition at base pair 37,896,093 (v38) on chromosome 18, or base pair 39,542 in the GenBank genomic region NC_000084 within the donor splice site of intron 11. The strongest association was found with a dominant model of inheritance to the normalized amount of ovalbumin-specific IgE, wherein four variant homozygotes and 16 heterozygous mice departed phenotypically from nine homozygous reference mice with a P value of 2.258 x 10-5 (Figure 16). The other phenotypes observed in the Guangzhou mice linked to the mutation in Diaph1 with an additive model of inheritance. The effect of the mutation at the cDNA and protein levels have not examined, but the mutation is predicted to result in skipping of the 119-nucleotide exon 11 (out of 28 total exons). Skipping of exon 11 would cause a frame-shifted protein product after amino acid 348 and premature termination after amino acid 348.
The Diaph1 mutation was confirmed as causative of the immune cell phenotypes in a mouse model with CRISPR-mediated targeted disruption of Diaph1 (a representative scatter plot of the FACS effector memory CD4 T cells in CD4 T cells data is shown in Figure 17). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Illustration of Mutations in Gene & Protein |
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Protein Prediction |
Diaph1 encodes mammalian diaphanous-related formin 1 (mDia1; alternatively, mDia or Drf1), a member of the mDia family of formins. There are four subfamilies in the diaphanous-related formin family: the mDia proteins (i.e., mDia1, mDia2, and mDia3), Daam (Disheveled-associated activator of morphogenesis), FMNL (formin-like protein), and FHOD (FH1/FH2 domain-containing protein; FHOD1 and FHOD3). mDia1 has several domains, including a GTPase-binding domain (GBD), a formin homology 3 (FH3; alternatively, diaphanous inhibitory domain [DID]) domain, a dimerization domain (DD), a coiled-coil, a FH1 domain, a FH2 domain and a diaphanous autoregulatory domain (DAD) (Figure 18A). The crystal structure of N-terminal (amino acids 131 to 458 [the FH3, DD, and CC domains]) and C-terminal (amino acids 736 to 1,200 [the FH2 and DAD domains]) fragments of mouse mDia1 has been solved (Figure 18B; PDB:3O4X; (1)). The FH1 domain was not crystalized, but is predicted to be unstructured. The N- and C-terminal fragments of mDia1 form a tetrameric complex composed of two interlocking N+C dimers ((DID-DD)4/(FH2-DAD)4). One N-terminal dimer is proposed to bind one C-terminal dimer through a dual FH3/DAD interaction. In the tetramer, the two FH2 domains form the two central layers and the N-terminal dimers pack on either side to form the outer layers. The structure is held together by the interactions of the FH3 domains of each dimer with the DAD domains of the more distal FH2 dimer. The FH2 domains are two rod-shaped domains connected head-to-tail by flexible linker segments. The dimer forms a ring. On each side of the FH2 dimer there is an elongated helical bundle containing the “knob” and “post” subdomains of one subunit and the “lasso” element of the adjoining subunit. The lasso of each subunit encircles the post of the other in a reciprocal manner to form the dimer. A flexible linker region follows the lasso, which leads to the knob subdomain. An α-helix (αT) that extends from the post of the FH2 domain and the DAD domain segment is connected to the end of helix αT by a 10-amino acid loop segment. There are two actin-binding surfaces: one on the knob subdomain and the other on the lasso/post. The knob actin-binding site is centered on Ile845 and the lasso/post site is on Lys994. The FH2 domains pack back-to-back, and the actin-binding surfaces face outward in the tetramer. The αT helices of each FH2 dimer extend diagonally between the bridge elements of the other FH2 dimer. The DID domain has five armadillo repeats; the fifth repeat connects to the DD through a long helix. The DD has a zig-zag of three helices from each subunit. The DAD domain has a core helical region. The GBD mediates the interaction between mDia1 and Rho family proteins, subsequently promoting the localization of mDia1 to the membrane. The GBD and FH3 domains bind to the DAD domain to keep mDia1 in an inactive conformation (Figure 19) (2;3). Rho protein binding to the GBD facilitates the release of the DAD and allows the formin to nucleate. Also, unbranched actin filament elongation is induced (4;5). The FH1 domain is a proline-rich domain that binds the actin monomer-binding protein profilin as well as other ligands. The mDia1-profilin interaction mediates the recruitment of G-actin, subsequently accelerating the actin polymerization rate. The FH2 domain binds directly to G- and F-actin. In many formins, the FH2 domain nucleates actin and promotes actin filament elongation. The FH2 domain forms a doughnut-shaped head-to-tail dimer that is associated with the fast-growing actin filament barbed end (6). The FH2 domain is inhibited by the interaction between the FH3 and DAD domains. The DAD binds to actin monomers and, along with the FH2 domain, promotes nucleating actin assembly. The Guangzhou mutation in intron 11 is predicted to result in skipping of the 119-nucleotide exon 11 and premature termination at amino acid 348, which is within the FH3/DID domain. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Expression/Localization | In humans, the DIAPH1 transcript was observed in all tissues; highest expression was observed in skeletal muscle. One study found that mDia1 is the sole mDia protein in T cells (7), wherein it localizes the leading edge of polarized T lymphoblasts (8). However, a second study found that all three mDia proteins were expressed in CD4+ T cells (9). All three of the mDia proteins are expressed in all dendritic cells populations (9). In polarized T lymphoblasts, cultured fibroblasts, and sMDCK2 cells, mDia1 localizes to the leading edge and membrane ruffles (8;10). mDia1 also localizes to the mitotic spindle and midbody. Phospholipids regulate the localization and activity of mDia1. mDia1 binding to the lipid bilayer induces clustering of phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate (PIP2) (11). After mDia1-induced clustering of PIP2, mDia1 subsequently inserts into the membrane bilayer. The interaction between mDia1 and phospholipids in the plasma membrane subsequently reduces the actin filament assembly activity of mDia1. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Background |
The formins are Rho effectors that direct actin assembly in several processes, such as cytokinesis, cell migration, and establishment and maintenance of cell polarity. mDia1 specifically functions in actin assembly, stress fiber and filopodia formation, phagocytosis, activation of serum response factor, and formation of adherens juctions (Figure 20). mDia1 has several functions in actin assembly, including regulating de novo nucleation, the rate of filament elongation, and filament growth duration before capping (12). Immune cell-related functions of mDia1 In macrophages, mDia1 assists in CR3-mediated phagocytosis by an unknown mechanism (13). mDia1 is recruited early during CR3-mediated phagocytosis and colocalizes with polymerized actin in the phagocytic cup. Diminished mDia1 activity results in inhibition of CR3-mediated phagocytosis, but does not alter FcR-mediated phagocytosis. During macrophage migration and phagocytic cup formation, mDia1 interacts with the cytoskeletal scaffold protein IQGAP1 (14). In natural killer (NK) cells, mDia1 functions in NK-mediated cytotoxicity (15). mDia1-deficient NK cells displayed defective target cell lysis due to alterations in the microtubule cytoskeleton such as targeting of microtubules to the lytic synapse. mDia1 assists in T cell trafficking (7). After T cell activation, mDia1 expression is induced, subsequently regulating actin polymerization and cell migration (8). Expression of an activating mDia mutant inhibited spontaneous and chemokine-directed T cell motility and blocked CD3- and PMA-mediated cell spreading. Constitutive mDia activation resulted in increased levels of polymerized actin, and subsequently blocked chemokine-induced actin polymerization. Diaph1-deficient (Diaph1-/-) T cells displayed aberrant lymphocyte function-associated antigen 1 (LFA-1)-mediated T cell adhesion, migration and trafficking due to defects in microtubule polarization, stabilization, and microtubule dynamics (7;16). Loss of mDia1 expression resulted in diminished chemoattractant-induced neutrophil actin polymerization, polarization, and directional migration with a concomitant impaired activation of RhoA, its downstream target p160-Rho-associated coil-containing protein kinase (ROCK), and the leukemia-associated RhoA guanine nucleotide exchange factor (LARG) (17).
Non-immune cell mDia1 functions
The Rho proteins are GTPases that regulate actin and microtubule dynamics, gene transcription, the cell cycle, and membrane trafficking. In non-immune cells, mDia1 functions as a RhoA and RhoB effector during adhesion, cytokinesis, cell polarity, morphogenesis, and Golgi complex architecture and dynamics (10;18;19). mDia1 cooperates with Memo (effector of the ErbB2 receptor tyrosine kinase) and RhoA to sustain cell motility by regulating the organization of the lamellipodial actin network, adhesion site formation, and microtubule outgrowth (20). During platelet spreading, mDia1 cooperates with RhoA and PI3-kinase to promote thrombin signaling to cytoskeletal remodeling (21). After thrombin stimulation, mDia1 translocates to the platelet cytoskeleton in a PI3K-dependent manner. mDia1 also regulates megakaryocyte protoplatelet formation by remodeling actin and microtubule cytoskeletons in a Rock (Rho-associated protein kinase)-dependent manner (22). mDia1 cooperates with ROCK to induce Rho-induced actin stress fiber formation and the regulation of actin fiber thickness and density (23). The mDia1-generated actin filaments direct exocrine secretory vesicles to the apical membrane (24).
mDia-mediated regulation of actin polymerization and assembly controls serum response factor activity (25) as well as oocyte meiotic maturation in the mouse (26). Reduced expression of mDia1 resulted in reduced polar body extrusion and reduced expression of profilin-1. Furthermore, reducing the expression of another formin family member, FMNL1, caused reduced expression of mDia1. Taken together, a FMNL1-mDia1-Profilin-1 signaling pathway exists in mouse oocytes to regulate meiotic maturation.
During malignant transformation, Rho-mDia1-associated signaling manipulates the actin cytoskeleton and targeting of Src to the cell periphery (27). mDia1 is required for inducing stable microtubules as well as upregulating glycogen synthase kinase 3 beta phosphorylation by novel PKCs (28). In dividing cells, mDia1 promotes PKD2 localization to mitotic spindles, subsequently positively regulating intracellular calcium release during mitosis (29). mDia1 controls the organization of E-cadherin-mediated cell-cell junctions (30). Diminished expression of mDia1 in human MCF7 epithelial cells disrupted adherens junctions. Furthermore, a constitutively active mDia1 did not localized to cell-cell junctions and did not strengthen the junctions.
mDia1 is required for efficient caveloar domain organization (31). Knockdown of mDia1 expression resulted in caveolae clustering and defective inward trafficking upon loss of cell adhesion. mDia1 functions with the actin regulator WAVE2 and IRSp53 to promote filopodia formation (32). During vascular remodeling, mDia1 promotes the membrane translocation of c-Src, subsequently resulting in Rac1 activation, redox phosphorylation of AKT/glycogen synthase kinase 3β, and smooth muscle cell migration (33).
mDia1 regulates Pax6-induced transcriptional activity and axonal pathfinding and it may act via Pax6 to modulate early neuronal development (34). mDia1 promotes the tangential migration of interneuron precursors (35). Diminished mDia1 expression in neuroblasts resulted in reduced separation of the centrosome from the nucleus and slowed nuclear translocation. The mDia1-deficient neuroblasts also showed impaired anterograde F-actin movement and F-actin condensation. Furthermore, loss of mDia1 expression resulted in reduced tangential migration of cortical and olfactory inhibitory interneurons.
mDia mouse models
Diaph1-/- mice are viable and fertile (7;36). The weight of the spleen and peripheral lymph nodes (axillary and inguinal lymph nodes) were lighter in the Diaph1-/- mice than that in wild-type littermates; the weight of the thymus was comparable between the Diaph1-/- and wild-type mice. Although the segregation of T and B cells in the spleen and lymph nodes were normal in the Diaph1-/- mice, the frequencies of both CD4 and CD8 T cells in the spleen and lymph nodes were reduced compared to wild-type mice. The frequencies of B cells, CD11c+ dendritic cells, and CD11b+ dendritic cells were not changed. The number of T cells was reduced in the peripheral blood; however, the numbers of CD4−CD8−, CD4+CD8+, CD4+CD8−, and CD4−CD8+ T cells in the thymus were similar to that in wild-type mice. The numbers of CD69loCD62Lhi CD4 or CD8 single-positive T cells was higher indicating that there was an impaired egression of mature T cells from the thymus in the Diaph1-/- mice. The CD4+CD8+, CD4+CD8−, and CD4−CD8+ T cells from the Diaph1-/- mice exhibited impaired chemotaxis toward CXCL12 and CCL21; B cell chemotaxis to CXCL12 was comparable in the Diaph1-/- mice to that in wild-type mice (7;36;37). In Diaph1-/- T cells, F-actin production and cell polarization were diminished. T cell proliferation after stimulation with CD3 antibodies and the T-dependent immune response were also impaired. Bone marrow-derived dendritic cell proliferation and maturation were normal in the Diaph1-/ mice (9). Also, the number and maturation of dendritic cells in the lymph nodes, spleen, and skin were comparable to that in wild-type mice. Adhesion and spreading of the bone marrow-derived dendritic cells was impaired in the Diaph1-/ mice. After CCL21 stimulation, cutaneous dendritic cell migration to draining lymph nodes as well as invasive migration and directional migration was diminished in the Diaph1-/ mice.
With age (greater than postnatal day 300), the Diaph1-/ mice often developed dermatoses and/or alopecia (36). In addition, the Diaph1-/ mice developed splenomegaly, fibrotic and hypercellular bone marrow, extramedullary hematopoiesis in both spleen and liver. Also, the Diaph1-/ mice had immature myeloid progenitor cells with high nucleus-to-cytoplasm ratios.
Human conditions
Mutations in human DIAPH1 have been linked to autosomal dominant deafness 1 (DFNA1; OMIM: #124900) (38). DFNA1 is a fully penetrant, nonsyndromic sensorineural progressive low-frequency hearing loss. In addition, DIAPH1 mutations have also been linked to seizures, cortical blindness, microcephaly syndrome (SCBMS; OMIM: #616632) (39;40). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Putative Mechanism | The immune phenotypes observed in the Guangzhou mice indicate that mDia1Guangzhou exhibits loss of function. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Primers |
PCR Primer Guangzhou_pcr_F: ACTTGAATGACTGCCAGGGTGATG Guangzhou_pcr_R: ACCTTTCCTTAGAGAGGCTGGACTG Sequencing Primer Guangzhou_seq_F: gcatcaaactcagaagagatcc Guangzhou_seq_R: CAGCCCTGATCATCTCTGAG |
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Genotyping | PCR program 1) 94°C 2:00 The following sequence of 675 nucleotides is amplified (chromosome 18, - strand): 1 acctttcctt agagaggctg gactggcctt cctgctcttc cagccctgat catctctgag Primer binding sites are underlined and the sequencing primers are highlighted; the mutated nucleotide is shown in red. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
References | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Science Writers | Anne Murray | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Illustrators | Katherine Timer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors | Ming Zeng, Xue Zhong, Tao Yue, Takuma Misawa, Duanwu Zhang, and Bruce Beutler |