遺伝子名:PROTOCADHERIN 19; PCDH19
別名:　EFMR　KIAA1313
染色体: X
遺伝子座: Xq22.1
遺伝カテゴリー: Syndromic-Rare single gene variant–Syndromic/rare single gene variant-Rare single gene variant/multigenic CNV-Functional
関連する疾患：Early infantile epileptic encephalopathy-9 (EIEE9)

omim.org/entry/300460

PCDH19遺伝子の機能

PCDH19遺伝子産物は主に脳に発現しているカルシウム依存性の細胞接着性タンパク質である。

プロトカドヘリンは、カドヘリン・スーパーファミリーの中で、カルシウム依存性の細胞間接着分子のサブファミリーを形成している。プロトカドヘリン-19は、高度に保存された17アミノ酸の細胞質モチーフを共有するプロトカドヘリンのサブクラスに属する（Wolverton and Lalande, 2001）。PCDH19は、カドヘリン・スーパーファミリーのデルタ-2プロトカドヘリン・サブクラスに属する（Dibbens et al.

Dibbensら（2008）は、発達途上のヒトおよびマウスの海馬や大脳皮質などの中枢神経系にPCDH19遺伝子の発現を見出し、認知機能への関与を示唆した。白質路では発現が検出されなかった。

Tsaiら（2020）は、ゼブラフィッシュの脊髄では、形態形成や成長の過程で形態因子のシグナルが乱れ、細胞が大規模に再編成されるにもかかわらず、神経前駆細胞はステレオタイプのパターンを形成することに注目した。Tsaiら（2020年）は、3種類の内在性神経前駆細胞の接着力と選好性を直接測定することで、細胞間接着の違いが細胞選別を媒介するという「差動接着モデル」の証拠を示した。N-カドヘリン（CDH2; 114020）、カドヘリン-11（CDH11; 600023）、プロトカドヘリン-19を含む異なるクラスのカドヘリンを細胞タイプ特異的にコンビナトリアルに発現させると、生体外ではホモタイプの選好が、生体内ではパターニングの頑健性が得られた。この差動接着コードは、shh（600725）のモルフォゲン勾配によって制御されていた。Tsaiら（2020）は、組織の形態形成中の強固なパターニングは、接着に基づく自己組織化とモルフォジェンに指示されたパターニングの相互作用から生じると提案した。

PCDH19遺伝子の発現

Nagaseら（2000）は、胎児脳cDNAライブラリーから得られたクローンの塩基配列を決定することにより、PCDH19をクローニングし、これをKIAA1313と命名した。RT-PCR ELISA法により、脳のすべての領域で中程度の発現が検出されたが、小脳では最も低いレベルであった。また、卵巣でも中程度の発現が見られ、その他の組織では低い発現が見られた。

WolvertonとLalande（2001）は、データベース検索により、PCDH8（603580）と高度に保存された17アミノ酸の細胞質モチーフ（CM2）を共有する3つの新規プロトカドヘリン、PCDH19、PCDH10（608286）、PCDH18（608287）を同定し、その特徴を明らかにした。また、1,149アミノ酸のPCDH19タンパク質は、理論上の分子量が126kDであると推定されています。これら4つのプロトカドヘリンは、いずれも6つのカドヘリン様細胞外リピート（EC）ドメインを含んでいる。PCDH8が脳に特異的に発現しているのとは対照的に、PCDH19、PCDH10、PCDH18は、脳だけでなく、心臓、腎臓、肺、気管にも発現していることがRT-PCRで確認された。また、PCDH18は肝臓にも発現しており、PCDH10はPCDH19やPCDH18に比べて気管での発現が減少していた。

Dibbensら（2008）は、PCDH19遺伝子がエクソン2の代替スプライシングを示すことを発見した。ノーザンブロット解析により、成人男性および女性の脳の様々な部位に9.8kbのmRNA転写物が検出された。

PCDH19遺伝子と自閉症スペクトラムASDとの関係

PCDH19遺伝子のまれな変異は、自閉症や統合失調症（Pitonら、2011年）だけでなく、てんかんと女性に限定された精神遅滞（EFMR）やてんかんのみでも確認されています（各疾患について複数の研究があります）。