簇蛋白相关蛋白 1; CLUAP1

• 鞭毛相关蛋白 22，衣藻，同源物；FAP22
• DYF3，线虫，同源物
• QILIN
• KIAA0643

HGNC 批准的基因符号：CLUAP1

细胞遗传学定位：16p13.3 基因组坐标（GRCh38）：16:3,500,977-3,539,047（来自 NCBI）

▼ 描述

纤毛发生取决于鞭毛内（IFT） 颗粒及其在纤毛基部的货物的组装，然后在纤毛尖端进行顺行运动和周转，其中一些 IFT 成分在逆行 IFT 转移之前进行交换。CLUAP1 似乎参与纤毛基部和尖端 IFT 粒子的组装和周转（Botilde 等，2013）。

▼ 克隆和表达

通过对从尺寸分级的人脑 cDNA 文库中获得的克隆进行测序，Ishikawa 等人（1998） 克隆了 CLUAP1，他们将其命名为 KIAA0643。转录本的 3-prime 末端有多个重复元件，推导的蛋白质包含 403 个氨基酸。RT-PCR 在所有 10 个成人组织中检测到可变的 KIAA0643 表达。通过 SDS-PAGE 检测，体外翻译的 KIAA0643 的表观分子质量为 68 kD。

Takahashi 等人通过搜索数据库中 EST 在癌症组织中表达上调的结果（2004） 确定了 CLUAP1。CLUAP1 编码包含卷曲螺旋结构域的推导的 413 个氨基酸的蛋白质。Northern 印迹分析鉴定出一个 1.6 kb CLUAP1 转录本，该转录本在睾丸、甲状腺和气管中大量表达，在脊髓和肾上腺中也有中等程度的表达。HCT116 细胞中的荧光免疫细胞化学染色将 CLUAP1 主要定位于细胞核。

村山等人（2005） 确定秀丽隐杆线虫 dyf3 蛋白与其人类直系同源物 CLUAP1 具有 38% 的同一性。欧等人（2005） 表明 dyf3 定位于纤毛。

Ishikura 等人使用 SEREX（重组 DNA 表达文库的血清学分析）（2007） 将 CLUAP1 鉴定为来自骨肉瘤细胞系 MG63 的免疫原性肿瘤抗原。半定量 RT-PCR 检测到人类睾丸中 CLUAP1 高表达，而在所有其他检查组织中表达较低。在几种骨肉瘤细胞系和肿瘤以及卵巢、结肠和非小细胞肺肿瘤中检测到高 CLUAP1 表达。

通过免疫组织化学分析，Botilde 等人（2013）发现Cluap1集中在小鼠胚胎和胚胎成纤维细胞中纤毛的基部和尖端，纤毛中部的染色较弱。

索恩斯等人（2016） 对小鼠视网膜进行了免疫组织化学分析，观察到 CLUAP1 定位于位于视网膜内节层和外节层之间的感光细胞连接纤毛。在外核层的某些区域也发现了不一致的 CLUAP1 信号，但作者指出这可能是非特异性抗体结合的结果。

▼ 基因结构

Takahashi 等人（2004）确定CLUAP1基因包含11个外显子。

▼

通过辐射混合分析进行绘图，Ishikawa 等人。Takahashi 等（1998） 将 CLUAP1 基因对应到 16 号染色体（2004）报道CLUAP1基因定位于染色体16p13。

▼ 基因功能

使用酵母 2 杂交筛选系统，Takahashi 等人（2004） 发现 CLUAP1 与细胞核中的 clusterin（CLU; 185430） 相互作用。CLUAP1的表达在细胞周期的S后期至G2/M期逐渐增加，并在G0/G1期恢复到基础水平。用小干扰 RNA 抑制 CLUAP1 会导致转染的 MCF7 细胞生长迟缓。

通过非洲爪蟾表皮的高速体内成像，Lee 等人（2014） 观察到荧光标记的 cluap1 沿着轴丝双向移动，并在转移过程中与 IFTB 复合体的亚基 ift20（614394） 共定位。

▼ 分子遗传学

有关 CLUAP1 基因变异与 Leber 先天性黑蒙之间可能存在关联的讨论，请参阅 616787.0001（请参阅 204000）。

▼ 动物模型

Murayama 等人（2005） 研究了秀丽隐杆线虫 dyf3 基因的突变体，该突变体表现出纤毛发育不良和其他异常的表型。欧等人（2005） 表明 dyf3 基因的突变影响 IFTB 复合体的运动。

在斑马鱼的正向遗传筛选中，Li 和 Sun（2011） 发现了 cluap1（qilin）基因中的一个突变，该突变会产生肾囊肿。cluap1 突变导致的表型与 IFT 复合物 B 突变体几乎相同。Li和Sun（2011）得出结论，cluap1对于纤毛组装和维持至关重要，不仅在肾脏中，而且在侧线器官和感光细胞的外段中也是如此。

博蒂尔德等人（2013） 发现 Cluap1 -/+ 小鼠与野生型小鼠没有区别，但 Cluap1 -/- 小鼠在胚胎第 12.5 天（E12.5） 左右死亡。Cluap1 -/- 胚胎在 E8.0 时表现出总体正常，但到 E9.0 时，它们在各个区域（包括节点和神经管）显示出纤毛发生受损。基体与Cluap1 -/- 细胞的顶膜正确对接，但轴丝未能生长。来自 E8.75 Cluap1 -/- 胚胎的成纤维细胞也未能形成纤毛。Hedgehog（参见 600725）信号在 E8.5 的 Cluap1 -/- 胚胎中丢失，但在 E9.0 时异位扩增。Cluap1 -/- 胚胎未能在侧板中显示 Nodal（601265） 的左右不对称表达，很可能是由于节点冠细胞中 Hedgehog 信号传导的缺失导致这些细胞中 Gdf1（602880） 表达的显着下调。博蒂尔德等人（2013） 假设 CLUAP1 通过调节纤毛基部和尖端的 IFT 循环来促进纤毛发生。

斑马鱼中的 au5 突变是隐性的、完全渗透的，并且在受精后 10 至 12 天（dpf） 时胚胎致死。突变体胚胎不会使鱼鳔膨胀，在 1.5 dpf 时呈现出与体轴的腹侧曲线，并且在 7 dpf 时显示出感光器的缺失。李等人（2014） 发现 au5 表型是由 cluap1 基因中的无义突变引起的，该突变在密码子 41 处引入过早终止。他们发现 au5 突变体表现出随机的心管定位，并且嗅觉上皮细胞中缺乏纤毛。au5 突变体中，纤毛发生缺陷先于光感受器丧失。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：

.0001 意义不明的变异体
CLUAP1、LEU273PHE
该变异体被归类为意义不明的变异体，因为其对 Leber 先天性黑蒙（见 204000）的贡献尚未得到证实。

Soens 等人对一名患有 Leber 先天性黑蒙的 5 岁沙特阿拉伯男孩进行了研究（2016） 进行了全外显子组测序，并鉴定了 CLUAP1 基因外显子 8（短亚型中的 c.319C-T、NM_24793）中 c.817C-T 转换（c.817C-T、NM_015041）的纯合性，导致 leu273 到 phe（L273F） 取代（短亚型中的 L107F）卷曲螺旋结构域内的保守残基。他未受影响的父母是该突变的杂合子，在 ExAC 数据库中发现该突变的频率为 1/121,086 条染色体（0.0008%）。先证者表现出严重的视觉功能障碍，6周龄时光感受限，并伴有眼球震颤、眼指征和视网膜电图消失。他的眼底看起来相对正常。对另外 5 名 LCA 先证者进行 CLUAP1 直接桑格测序，这些先证者的已知 LCA 相关基因突变呈阴性，并且纯合性图谱显示包含 CLUAP1 的显着纯合区间，但没有发现任何突变。hTERT-RPE1 细胞中的功能分析表明，突变体以与野生型相似的方式定位于纤毛基部，蛋白质印迹分析表明，突变体的表达水平与野生型 CLUAP1 相似。对 Cluap1 缺失斑马鱼的研究表明，与野生型 Cluap1 的临界显着挽救相比，低浓度突变体对腹侧脊柱曲率表型没有显着挽救；在较高浓度下，突变体 Cluap1 的表现与野生型相似。索恩斯等人。