纤毛和鞭毛相关蛋白 221； CFAP221

• 原发性纤毛运动障碍蛋白 1； 二氯苯DP1

HGNC 批准的基因符号：CFAP221

细胞遗传学位置：2q14.2 基因组坐标（GRCh38）：2:119,544,449-119,660,323（来自 NCBI）

▼ 说明

CFAP221 在生精细胞和能动纤毛细胞类型中表达，并参与鞭毛和纤毛运动的调节（Lee 等人，2008；DiPetrillo 和 Smith，2011）。

▼ 克隆与表达

李等人（2008）克隆了小鼠Cfap221的cDNA，也称为Pcdp1，编码836个氨基酸的蛋白质。 序列比对表明，Pcdp1 在高等真核生物中高度保守，直系同源物存在于从纤毛单细胞真核生物到人类的物种中，但莱茵衣藻中不存在。 Northern 印迹分析仅在小鼠睾丸中检测到 2.5 kb Pcdp1 转录物。 原位杂交进一步表明，Pcdp1 在正在进行精子发生的细胞以及小鼠鼻窦、气管和支气管内衬的纤毛呼吸道上皮细胞中表达。 免疫组织化学分析显示，PCDP1蛋白在精母细胞和精细胞中表达，定位于成熟精子的鞭毛、小鼠和人呼吸道上皮细胞的纤毛以及人脑室管膜细胞的纤毛。

DiPetrillo 和 Smith（2010） 鉴定了莱茵衣藻 Pcdp1，称为 Fap221，并发现它与小鼠 Pcdp1 具有高度序列同一性，但含有 1 个钙调蛋白（CaM；参见 114180）结合位点，而小鼠 Pcdp1 中只有 2 个。

▼ 基因结构

李等人（2008）确定小鼠Pcdp1基因包含23个外显子。

▼ 基因功能

DiPetrillo 和 Smith（2010） 发现莱茵衣藻 Fap221 蛋白与钙-钙调蛋白（Ca（2+）-CaM） 结合，并在中央装置的 C1d 投影中与 Fap54、Fap46 和 Fap74 形成约 110 kD 的单一复合物。 Ca（2+）-CaM 相互作用复合物是莱茵衣藻运动所必需的。

DiPetrillo 和 Smith（2011） 使用功能和结构方法，结合缺乏 C1d 投影和不同动力蛋白臂子集的莱茵衣藻突变体，证明 Pcdp1 复合体协调动力蛋白异构体的活性，从而产生纤毛运动，可能是通过与径向辐条的相互作用。

▼ 测绘

Stumpf（2019） 根据 CFAP221 序列（GenBank BC036530.1） 与基因组序列（GRCh38） 的比对，将 CFAP221 基因对应到染色体 2q14.2。

▼ 动物模型

李等人（2008） 表明，nm1054 突变是一种隐性多效性突变，由 1 号染色体上约 400 kb 的缺失（包含 6 个基因）引起，纯合小鼠会出现通常与原发性纤毛运动障碍（PCD） 相关的表型。 nm1054突变小鼠不表达Pcdp1，转基因引入野生型Pcdp1挽救了PCD表型。 这些结果表明，突变小鼠中的 PCD 表型是由于 Pcdp1 的缺失造成的。

芬恩等人（2014） 比较了两种 PCD 小鼠模型 nm1054 和 bgh，它们分别在 Pcdp1 和 Spef2（610172） 基因中存在突变。 两种突变体均表现出脑积水，并伴有神经胶质增生增加和多种细胞类型损伤。 表型严重程度取决于品系，因为 C57BL/6J 背景的小鼠的表型严重程度比 129S6/SvEvTac 背景的小鼠更严重。 这些表型可能是由于纤毛驱动的脑脊液（CSF）积聚在侧脑室所施加的室内压力所致。 然而，体内和离体血流数据表明，纤毛功能下降和脑脊液血流受损与遗传背景无关。 这些结果表明，遗传修饰剂也可能影响这些模型中脑积水的严重程度。