CALNEXIN

Calnexin 是一种普遍表达的分子凝集素样分子伴侣。与钙网蛋白(CALR; 109091 )一起,钙连接蛋白促进内质网(ER) 中糖基化蛋白质的折叠(Kraus 等人的总结,2010 年)。

▼ 克隆与表达
------
Calnexin 是内质网的 90 千道尔顿整合膜蛋白。它表现出对结合钙离子的高亲和力,这是它首次被鉴定的方法。众所周知,钙离子在细胞代谢的调节中起着核心作用,包括信号转导事件和蛋白质通过内质网的转运。Calnexin 已被证明在通过 ER 易位期间与几种细胞表面蛋白相关,并且已被分离为与其他参与钙离子依赖性蛋白质保留的 ER 蛋白的复合物。乔尔克等人(1994)分离出人、小鼠和大鼠钙连接蛋白的 cDNA 克隆。序列的比较表明序列同一性的高度保守,表明钙连接蛋白执行重要的细胞功能。

Schwann 细胞衍生的外周髓鞘蛋白 22(PMP22; 601097 ),当突变或过度表达时,会导致具有“功能获得”内质网(ER) 表型的遗传性神经病。PMP22 以特定且短暂的方式与野生型坐骨神经中的 CANX染色体连锁联。在 Trembler(TrJ) 小鼠的坐骨神经中,Dickson 等人在 PMP22 基因中携带导致人类 Charcot-Marie-Tooth 病(CMT) 的相同突变(2002)发现突变 PMP22 与 CANX 的长期关联。在表达 TrJ 突变体 PMP22 的培养细胞中,CANX 和 PMP22 在电子显微镜水平鉴定为髓鞘样图形的大型细胞内结构中共定位,CANX 定位在依赖于 PMP22 糖基化的结构中。来自纯合子 TrJ 小鼠的坐骨神经雪旺细胞中也存在类似的细胞内髓鞘样图形。细胞内髓鞘样图形中 CANX 的隔离可能与常染色体显性 CMT 相关神经病的发病机制有关。

▼ 基因功能
------
Mueller 等人使用人类细胞系(2008)鉴定了蛋白质复合物的几种成分,这些成分是将错误折叠的蛋白质从内质网腔逆向易位或错位到胞质溶胶以进行蛋白酶体依赖性降解所需的。这些包括 SEL1L( 602329 )、HRD1(SYVN1; 608046 )、derlin-2(DERL2; 610304 )、ATPase p97(VCP; 601023 )、PDI(P4HB; 176790 ) , 51spa1ne( 510cal ), BIP13 602434),UBXD8(FAF2),UBC6E(UBE2J1; 616175)和OS9(609677)。

▼ 生化特征
------
施拉格等人(2001)确定了钙连接蛋白腔域的 3 维结构,分辨率为 2.9 埃。该结构揭示了一个延伸的 140 埃臂插入豆科植物凝集素的β三明治结构特征中。手臂由 2 个富含脯氨酸的序列基序的串联重复组成,它们以头对尾的方式相互作用。配体结合位点的鉴定确定了钙连接蛋白作为单价凝集素,提供了对分子伴侣钙连接蛋白家族与单糖基化糖蛋白相互作用机制的深入了解。

▼ 测绘
------
格雷等人(1993) 将一个 CANX cDNA 探针与一组 31 个 EcoRI 消化的体细胞人-鼠杂交 DNA 的 Southern 印迹杂交。CANX 探针与染色体 5 一致分离。与氚标记的钙连接蛋白 cDNA 探针的原位杂交将 CANX 基因区域定位到 5q35。乔尔克等人(1994)报道了人 CANX 基因对应到 5q35 的细节,正如Gray 等人在摘要中报道的那样(1993)。

▼ 动物模型
------
丹泽尔等人(2002)发现 Canx-null 小鼠以预期的孟德尔比率出生并且看起来正常,但大约一半在出生后的前 48 小时内死亡。8 到 10 天后,幸存的 Canx 缺失小鼠明显小于野生型同窝小鼠。他们步态不稳定,伴有明显的躯干共济失调和异常的行为反射,最终停止移动和进食。组织病理学分析检测到坐骨神经内大到中等有髓纤维的数量减少,大纤维的丢失与表型的严重程度相关。

克劳斯等人(2010)发现 Canx -/- 小鼠在出生时与野生型小鼠无法区分,并且具有正常的寿命和生育能力。然而,Canx -/- 小鼠比野生型或 Canx +/- 同窝小鼠生长更慢,并且它们表现出神经系统异常,包括步态不稳、后肢张开、共济失调、震颤、下肢运动缺陷和滚动行走. Canx -/- 脑和脊髓显示正常,运动神经元的数量和分布正常,交感神经元在培养中正常生长。Canx -/- 小鼠脊髓和坐骨神经的电子显微镜分析显示髓鞘的形成和压实有缺陷。在 Canx -/- 大脑中,在大白质束中观察到异常。孤立的 Canx -/- 新生儿脊髓的电生理记录显示传导速度降低。Canx -/- 视网膜的检查显示外核层和内核层中的细胞核数量增加,细胞核紊乱,以及视网膜色素上皮层中的空泡化。Canx -/- 小鼠其他组织的组织学检查,包括免疫组织,未能检测到明显异常。