纤毛和鞭毛相关蛋白 300； CFAP300

11 号染色体开放解读码组 70；C11ORF70

HGNC 批准的基因符号：CFAP300

细胞遗传学位置：11q22.1 基因组坐标（GRCh38）：11:102,047,437-102,084,554（来自 NCBI）

CFAP300 是一种进化上保守的蛋白质，对于动力蛋白臂的组装至关重要（Fassad et al., 2018）。

▼ 克隆与表达

Fassad 等人使用定量 PCR（2018）发现，在培养的人纤毛上皮细胞中，CFAP300 的表达随着时间的推移而增加，在细胞开始纤毛形成时急剧上升，然后降至平台期。系统发育分析表明，CFAP300 直向同源物存在于大多数具有活动纤毛的物种中。CFAP300 直向同源物存在于缺乏外动力蛋白臂的线虫和低等植物中，以及具有外臂但不使用 IFT 进行鞭毛内转移的生物体中。在草履虫和衣藻中，标记的 Cfap300 主要位于细胞质中，少量位于纤毛成分中。

Hoben 等人通过 RNA 测序分析（2018）发现 CFAP300 在人纤毛呼吸细胞中表达，并且 CFAP300 的表达在纤毛发生过程中上调。

▼ 基因功能

法萨德等人（2018）发现草履虫中 Cfap300 的敲低导致内部和外部动力蛋白臂的损失以及有缺陷的游泳模式，速度严重降低，纤毛跳动频率显着降低，表明 Cfap300 在动力蛋白臂组装中发挥作用。草履虫中 Ift139 的敲低导致纤毛发生期间 Cfap300 蛋白在纤毛尖端异常积累，表明 Cfap300 在纤毛中主动转运，并通过基于 IFT 的转运再循环回细胞。同样，对衣藻的分析表明，Cfap300 向鞭毛基质的转运也依赖于 IFT。

Hoben 等人通过对小鼠胚胎进行原位杂交分析（2018）证明 Cfap300 参与运动结节单纤毛的功能。通过高分辨率免疫荧光和透射电子显微镜对人呼吸道纤毛的检查表明，CFAP300功能丧失导致轴丝外动力蛋白臂和内动力蛋白臂缺陷以及纤毛不运动。此外，精子鞭毛的免疫荧光分析表明，CFAP300 缺陷导致男性不育，这与精子鞭毛中缺乏外动力蛋白臂和内动力蛋白臂有关。酵母 2 杂交筛选和 Pull-down 测定表明，CFAP300 与细胞质外动力蛋白臂和内动力蛋白臂组装因子 DNAAF2（612517）直接相互作用。

▼ 基因结构

霍本等人（2018）报道CFAP300基因包含7个外显子。

▼ 测绘

霍本等人（2018）报道 CFAP300 基因对应到染色体 11q22.1。

▼ 分子遗传学

Fassad 等人在来自 2 个不相关家庭的 3 名患有原发性纤毛运动障碍 38（CILD38; 618063）的患者中（2018）鉴定了 CFAP300 基因（618058.0001-618058.0003）中的纯合或复合杂合突变。这些突变是通过下一代靶向测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。两个兄弟姐妹有纯合错义突变，第三个不相关的孩子有 2 个无义突变的复合杂合子，表明存在功能丧失效应。未对这些变异进行功能研究，但患者呼吸道上皮细胞纤毛不动，内外动力蛋白臂同时缺失，免疫染色显示外动力蛋白臂标记 DNAH5（603335）和内动力蛋白臂标记 DNALI1（602135）水平降低。纤毛具有正常的9+2超微结构。这些患者属于接受筛查的 161 名患有原发性纤毛运动障碍的无关个体的队列中的一部分。

Hoben 等人在 5 名无关的 CILD38 患者中进行了研究（2018）鉴定了 CFAP300 基因中的纯合功能丧失突变（618058.0002、618058.0004 和 618058.0005）。患者呼吸道上皮细胞和精子鞭毛显示纤毛不动，轴丝内动力蛋白臂和外动力蛋白臂缺失，免疫荧光研究显示外动力蛋白臂中不存在 DNAH5 和 DNAH9（603330），内动力蛋白臂中不存在 DNALI1 和 DNAH6（603336）。这些突变是通过对 15 名原发性纤毛运动障碍先证者进行靶向外显子组测序发现的。

▼ 等位基因变异体（5 个精选示例）：

.0001 纤毛运动障碍，原发性，38
CFAP300，HIS259ARG

Fassad 等人有 2 名兄弟，由巴基斯坦近亲父母出生（家庭 1），患有原发性纤毛运动障碍 38（CILD38；618063）（2018）在 CFAP300 基因的外显子 7 中鉴定出纯合 c.776A-G 转换（c.776A-G, NM_032930.2），导致 DUF4498 结构域中高度保守的残基处发生 his259 至 arg（H259R）取代。该突变是通过下一代靶向测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分离。在 ExAC 数据库中仅以杂合状态发现一次（频率为 8.242 x 10（-6）），但在 Exome Variant Server、1000 Genomes Project 或 dbSNP 数据库中未发现。没有对该变体进行功能研究，但患者呼吸道上皮纤毛不动，内外动力蛋白臂同时丧失。

.0002 原发性纤毛运动障碍，38
CFAP300，ARG121TER（rs561237622）

Fassad 等人发现，一名男孩出生于无关的印度父母（家庭 2），患有原发性纤毛运动障碍 38（CILD38；618063）（2018）鉴定了 CFAP300 基因中的复合杂合无义突变：外显子 4 中的 c.361C-T 转换（c.361C-T, NM_032930.2），导致 arg121-to-ter（R121X）取代，以及外显子 2 中的 c.154C-T 转换，导致 gln52-to-ter（Q52X; 618 058.0003）替代。这两种突变均发生在 DUF4498 结构域中。这些突变是通过下一代靶向测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。这两种变异均在南亚个体的 ExAC 数据库中以低频率发现杂合状态（Q52X 频率为 1.653 x 10（-5），R121X 频率为 8.254 x 10（-6））。没有进行变体的功能研究，

霍本等人（2018）在另外 2 个患有该疾病的家庭的 3 名患者中发现了纯合 R121X 突变。一名（先证者 OP-2334）来自一个意大利血统的非近亲家庭，有该疾病的家族史，另一名（先证者 OP-2249）则由近亲土耳其父母出生。该突变是通过靶向外显子组测序发现的，在两个家族中都与该疾病分离。该突变根据 dbSNP、1000 Genomes Project 和 gnomAD 数据库进行筛选。尚未对该变体进行功能研究，但预计会导致功能完全丧失。

.0003 纤毛运动障碍，原发性，38
CFAP300，GLN52TER（rs767760877）

讨论 CFAP300 基因外显子 2 中的 c.154C-T 转变（c.154C-T，NM_032930.2），导致 gln52-to-ter（Q52X）取代，Fassad 等人在原发性纤毛运动障碍 38（CILD38；618063）患者的复合杂合状态中发现了这种转变（2018），参见 618058.0002。

.0004 纤毛运动障碍，原发性，38
CFAP300，ARG145TER

Hoben 等人在一名患有原发性纤毛运动障碍 38（CILD38; 618063）的女孩（OP-2190）中，出生于无血缘关系的德国父母（2018）在 CFAP300 基因的外显子 4 中鉴定出纯合 c.433A-T 颠换（c.433A-T, NM_032930.2），导致 arg145 至 ter（R145X）取代。该突变是通过靶向外显子组测序发现的，并根据 dbSNP、1000 基因组计划和 gnomAD 数据库进行筛选。家庭隔离研究是不可能的。尚未对该变体进行功能研究，但预计会导致功能完全丧失。

.0005 纤毛运动障碍，原发性，38
CFAP300，DEL/INS，NT198

Hoben 等人在 2 名不相关的患有原发性纤毛运动障碍 38（CILD38; 618063）的患者（以色列血统的 OI-87 和德国血统的 OP-1416）中（2018）在 CFAP300 基因中发现了纯合 del/ins 突变（c.198_200delTTTinsCC, NM_032930.2），导致移码和提前终止（Phe67ProfsTer10）。该突变是通过靶向外显子组测序发现的，并根据 dbSNP、1000 基因组计划和 gnomAD 数据库进行了筛选。1个家族的分离研究与常染色体隐性遗传一致。尚未对该变体进行功能研究，但预计会导致功能完全丧失。