含有卷曲螺旋结构域的蛋白质 47; CCDC47

CALUMIN

HGNC 批准的基因符号：CCDC47

细胞遗传学位置：17q23.3 基因组坐标（GRCh38）：17:63,745,254-63,773,596（来自 NCBI）

▼ 描述

CCDC47 是一种内质网（ER）跨膜蛋白，对于 ER 相关降解（ERAD）至关重要，ERAD 是一种去除不正确折叠或未组装蛋白质的质量控制机制（Yamamoto et al., 2014）。

▼ 克隆与表达

张等人（2007）克隆了小鼠 Ccdc47，他们将其命名为 calum。推导的 483 个氨基酸的蛋白质包含 N 端信号肽、推定的 ER 腔结构域、跨膜片段和 C 端胞质结构域。Northern印迹分析揭示了calumin在小鼠组织中的普遍表达。蛋白质印迹、分级分离和拓扑分析表明，小鼠 calum 是一种 60-kD ER 膜蛋白，其 N 和 C 末端分别面向管腔和细胞质。

▼ Mapping

Gross（2018）根据 CCDC47 序列（GenBank AF226054）与基因组序列（GRCh38）的比对，将 CCDC47 基因对应到染色体 17q23.3。

▼

使用重组小鼠 callumin 进行基因功能，Zhang 等人（2007）表明N-末端管腔结构域以高容量和中等亲和力结合Ca（2+）。

通过人肠细胞微粒体的免疫沉淀分析，Yamamoto 等人（2014）表明钙铝与 ERAD 成分相互作用。进一步的研究表明，calium 是逆转录转位子复合体的成员，对于 ERAD 系统至关重要。

Chitwood 和 Hegde（2020）鉴定了 PAT 复合物，这是广泛保守的 ER 驻留膜蛋白 CCDC47 和 Asterix（618474）的丰富的专性异二聚体。PAT 复合物与脂质双层内含有未屏蔽的亲水侧链的新生跨膜结构域结合，并伴随底物折叠而脱离。缺乏 PAT 复合物任一亚基的细胞显示多种多跨膜蛋白的生物合成减少。因此，Chitwood 和 Hegde（2020）得出结论，PAT 复合物是一种膜内伴侣，在组装过程中保护跨膜结构域，以最大限度地减少多跨膜蛋白的错误折叠并维持细胞蛋白稳态。

▼ 分子遗传学

Morimoto 等人在 4 名患有毛发肝神经发育综合征（THNS; 618268）的无关儿童中进行了研究（2018）进行了全外显子组测序，并鉴定了 CCDC47 基因（618260.0001-618260.0004）突变的纯合性或复合杂合性。患者细胞中的 CCDC47 mRNA 和蛋白质严重减少或缺失，并且患者细胞中的 Ca（2+）储存、信号传导和再填充受损。

▼ 动物模型

张等人（2007）培育了钙铝基因敲除小鼠，发现一半以上在胚胎早期死亡，其余的在出生后不久就死亡。对钙铝敲除小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）中Ca（2+）稳态的检查显示，ER Ca（2+）储存量减少，并且钙库操纵的钙进入（SOCE）活性受损，SOCE是细胞Ca（2+）稳态的关键信号通路。calum敲除MEF中calumin的重新表达恢复了正常的Ca（2+）稳态。对 UPR 相关细胞死亡的检查表明，钙铝敲除 MEF 比野生型 MEF 对 ER 应激诱导的细胞死亡更敏感。

山本等人（2014）发现 calum -/- 小鼠胚胎在胚胎第 8.5 天（E8.5）和 E10.5 之间表现出各种异常，在 E10.5 和 E11.5 之间表现出致死性。在野生型小鼠胚胎中，Calumin 定位于内胚层细胞的 ER，并在妊娠中期的卵黄囊内胚层中表达。对 calum -/- 胚胎的卵黄囊进行电子显微镜观察，发现细胞质基底区域脂滴异常积累，以及 ER 和线粒体异常，表明细胞凋亡。进一步的分析证实，内质网应激诱导的calumin-/-内脏内胚层细胞凋亡是胚胎致死的主要原因。

▼ 等位基因变异体（4 个选定示例）：

.0001 三羟基螺旋体发育综合征
CCDC47、1-BP DEL、1145T
Morimoto 等人在 2 名患有毛肝神经发育综合征（THNS; 618268）的无关阿米什女孩（患者 3 和患者 4）中进行了研究（2018）鉴定了 CCDC47 基因外显子 11 中 1 bp 缺失（c.1145delT, NM_020198.2）的纯合性，导致移码，预计会导致提前终止密码子（Leu382ArgfsTer2）。他们未受影响的父母和同胞的突变是杂合的，该突变也以 0.002% 的次要等位基因频率出现在 gnomAD 数据库中。该变异发生在一个 14.11-Mb 的共享单倍型内，表明它可能是阿米什人群的创始人突变。患者原代真皮成纤维细胞中的 TaqMan 检测显示 CCDC47 mRNA 水平低于对照水平的 10%，并且通过蛋白质印迹分析在患者细胞中几乎检测不到 CCDC47 蛋白。

.0002 毛肝神经发育综合征
CCDC47，ARG271TER
对于一名患有毛肝神经发育综合征（THNS; 618268）的 8 岁土耳其男孩（患者 2），Morimoto 等人（2018）鉴定了 CCDC47 基因外显子 7 中 c.811C-T 转换（c.811C-T, NM_020198.2）的纯合性，导致胞质结构域内的 arg271-to-ter（R271X）取代。他的表亲父母和 2 个未受影响的同胞均具有 R271X 突变杂合子，该突变在 gnomAD 数据库中以 0.001% 的次要等位基因频率存在。对患者类淋巴母细胞的分析显示，CCDC47 mRNA 水平约为其未受影响的父亲和同胞的 25%，并且通过蛋白质印迹分析在患者细胞中几乎检测不到 CCDC47 蛋白。

.0003 毛肝细胞发育综合征
CCDC47，1-BP DEL，1165T
在一名患有毛肝神经发育综合征（THNS; 618268）的 5 岁女孩（患者 1）中，Morimoto 等人（2018）鉴定了 CCDC47 基因中 2 个突变的复合杂合性：1 bp 缺失（c.1165delT，NM_020198.2），导致预计会导致过早终止密码子（Ser389LeufsTer25）的移码，以及 c.1189C-T 转变，导致 arg397 到 ter（R397X; 618260.0） 004）替换。两种突变均发生在外显子 11 中，并涉及胞质结构域内的残基。她未受影响的父母均具有其中一种突变的杂合子。无义突变存在于 gnomAD 数据库中，次要等位基因频率为 0.01%，而 1-bp 缺失在 gnomAD 中未发现。患者原代真皮成纤维细胞中的 TaqMan 检测显示 CCDC47 mRNA 水平低于对照水平的 10%，Western blot分析几乎检测不到CCDC47蛋白；间接免疫荧光显微镜证实患者细胞中不存在 CCDC47。对患者成纤维细胞的 Ca（2+）成像研究表明，内质网（ER）中的 Ca（2+）储存减少、ER Ca（2+）信号传导受损，以及通过储存操作的 Ca（2+）进入减少 ER Ca（2+）再充盈。

.0004 TRICHOHEPATONEUR发育综合征
CCDC47, ARG397TER
用于讨论 CCDC47 基因外显子 11 中的 c.1189C-T 转变（c.1189C-T, NM_020198.2），导致 arg397 到 ter（R397X）取代，该取代在 5 年内以复合杂合状态发现- Morimoto 等人患有毛肝神经发育综合征的老女孩（THNS；618268）（2018），参见 618260.0003。