CUGBP及类ELAV家族, 成员 1

CELF家族的成员，例如CELF1，在共转录和转录后RNA加工中发挥各种作用。所有CELF蛋白似乎都影响前mRNA的剪接，但单个CELF在调节mRNA稳定性和翻译中具有不同的作用（Wagnon等人，2012）。

细胞遗传学位置：11p11.2
基因座标（GRCh38）：11：47,465,936-47,565,538

▼ 克隆和表达
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DMPK基因中不稳定的CTG三联体重复序列扩增（605377）导致了肌强直性营养不良（DM1; 160900）。为了检测与CTG三联体重复序列结合的蛋白质，Timchenko等（1996）使用具有CTG重复序列的双链DNA片段和具有CTG重复序列或RNA CUG重复序列的单链寡核苷酸作为探针进行带移分析。这些蛋白质来自HeLa细胞，成纤维细胞和肌管的核和细胞质提取物。与双链DNA重复序列结合的蛋白质被未标记的重复序列抑制，但未被非特异性DNA片段抑制。结合到单链CTG探针和RNA CUG探针的另一种蛋白质被未标记的CTG（8）和CUG（8）重复抑制。仅与RNA重复序列（CUG）8结合的蛋白质被未标记的（CUG）8抑制，但未被未标记的单链或双链CTG重复序列抑制。此外，该蛋白质被作者称为CUG结合蛋白（CUGBP），表现出与相同长度但具有不同序列CGG的三联体重复序列的RNA寡核苷酸没有结合。CUG结合蛋白位于细胞质，而双链DNA结合蛋白位于核提取物。从而，Timchenko等（1996）得出结论，存在几种三核苷酸结合蛋白，其特异性由三联体序列决定。

CTG三核苷酸重复序列在相应的mRNA中编码CUG重复区域。Timchenko等（1996年）确定了2种蛋白，分别称为CUGBP1和CUGBP2，它们与RNA中的CUG重复特异性结合。他们认为这两种蛋白质的质量分别为49 kD和51 kD，是同一个基因编码的同工型。Timchenko等（1996）基于其蛋白质产物和酵母Nab2蛋白之间的相互作用，克隆了一个基因，命名为NAB50。作者指出，NAB50基因编码CUGBP1和CUGBP2蛋白，因为抗Nab50抗体与两种CUGBP同工型都有交叉反应。该基因预测了一个482个氨基酸的蛋白质，计算出的分子量为52 kD。预测的蛋白质包含3个RNA结合结构域，与hnRNP同源。

好等（2000年）确定CUGBP1为BRUNOL2，是与果蝇的转录调节因子'Bruno'相关的人类基因家族的成员。通过PCR，他们从大脑cDNA文库中克隆了BRUNOL2。推导的蛋白质包含2个N端RNA识别基序（RRM），一个长接头区域和一个C端RRM。BRUNOL2和BRUNOL3（CUGBP2; 602538）总体上共享80％的氨基酸同一性，并在其RRM中共享92％以上的同一性。好等（2000）确定Timchenko 等人报道的BRUNOL2 cDNA和CUGBP1 cDNA（1996年）由于替代剪接，其三素UTR有所不同。好等（2000年）还鉴定出具有额外的12bp的BRUNOL2剪接变体，导致在接头区域中插入4-氨基酸。Northern印迹分析在所有检查的组织中检测到约9.5、7.5和2.4 kb的3种主要BRUNOL2转录物的可变表达。

使用RNA点印迹分析，Ladd等（2004）证实了CUGBP1普遍表达。

▼ 基因功能
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Timchenko等（1996）显示NAB50基因产物结合DMPK的CUG重复区域。

Roberts等人使用2种降低DMPK水平的生物系统，纯合DM患者和DMPK敲除小鼠（1997）证明在没有DMPK的情况下改变了CUGBP同工型的细胞内分布。DMPK在体外使CUGBP蛋白磷酸化，表明通过磷酸化调节核CUGBP的定位。

使用紫外光交联和凝胶迁移率迁移分析，Good等（2000）显示BRUNOL2结合包含BRUNO反应元件（BRE）的RNA。

Dudaronek等（2007）显示，Ifnb（147720）诱导了Cebpb（189965）的截短，显性-负性亚型的Lip的表达，并抑制了猕猴巨噬细胞中的活动猿猴免疫缺陷病毒（SIV）复制。在人类单核细胞系中，IFNB诱导CUGBP1磷酸化并形成CUGBP1-CEBPB mRNA复合物。猕猴巨噬细胞中的Cugbp1通过小干扰RNA的消耗表明，Cugbp1是Ifnb介导的Lip诱导和Ifnb介导的SIV复制抑制所必需的。Dudaronek等（2007年）得出的结论是，CUGBP1是初级巨噬细胞中IFNB信号的下游效应子，在控制急性人类免疫缺陷病毒（HIV）或大脑中SIV复制的先天免疫应答中起重要作用。

易碎的X相关震颤/共济失调综合征（FXTAS; 300623）的转基因蝇模型，其中含有90个CGG重复序列的人FMR1（309550）的5个主要UTR 在眼中特异性表达，导致眼球混乱，色素沉着和进行性疾病感光神经元的丢失。索非拉等（2007年）发现人类CUGBP1的过表达抑制了转基因果蝇的神经变性眼表型。CUGBP1并不直接与CGG重复序列相互作用，而是通过HNRNPA2B1（600124）相互作用。人HNRNPA2B1的A2亚型或果蝇直系同源物的表达也抑制了FXTAS蝇的眼表型。CUGBP1不与检查的其他HNRNP相互作用。

唐等（2012）中观察到的钙通道亚基CAV1.1（CACNA1S;的改变的剪接114208）在患有DM1和DM2（肌肉602668）与正常成年肌肉和患者的面肩肱型肌营养不良的肌肉相比（FSHD;参见158900）。DM1和DM2肌肉中很大比例的CAV1.1转录物显示出外显子29的跳跃，这表示胎儿的剪接模式。在正常小鼠骨骼肌中强制排除外显子29会改变通道门控特性，并会增加电流密度和峰值电诱发钙瞬变幅度。Mbnl1的下调（606516）在小鼠心肌中或在小鼠胫骨前肌中Cugbp1的过度表达增强了外显子29的跳跃，这表明这些剪接因子可能与强直性营养不良中CAV1.1剪接缺陷有关。

▼ 测绘
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通过基因组序列分析，Good等（2000年）将CUGBP1基因定位到11p11号染色体。

▼ 动物模型
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Wang等（2007年）生成了DM1的可诱导性和心脏特异性小鼠模型，该模型表达了扩展的人DMPK CUG重复RNA并概括了该人疾病的病理特征，包括扩张型心肌病，心律不齐以及收缩和舒张功能障碍。小鼠还显示发育替代剪接过渡的失调，包括Tnnt2（191045）和Fxr1（600819）。）基因。所有患者均在2周内死于心力衰竭。免疫组织化学研究显示，在含有DMPK CUG重复RNA灶的细胞核中，CUGBP1蛋白水平升高。一项时程研究表明，在诱导的CUG重复表达后数小时内，同时发生了CUGBP1的增加，并且与回复到胚胎剪接模式相吻合。结果表明，增加的CUGBP1是DM1发病机制的特异事件，是对DMPK CUG重复突变RNA表达的主要反应。

Koshelev等（2010）在成年小鼠心脏中表达了人CUGBP1。CUGBP1的上调足以重现在表达扩展的CUG RNA重复序列的DM1小鼠模型中以及在患有DM1的个体中观察到的分子，组织病理学和功能变化（Wang等，2007）。作者得出结论，CUGBP1上调在DM1发病机理中起重要作用。

通过诱导人类CUGBP1在转基因小鼠的成年骨骼肌中的表达，Ward等（2010年）表明，DM1的致病特征可以由CUGBP1表达上调来解释。与未诱导的对照组相比，在诱导CUGBP1表达的几周内，转基因小鼠表现出运动受损，肌肉功能降低，步态异常和体重减轻。对过表达CUGBP1的转基因肌肉的组织学分析显示，核位于中心，肌纤维变性伴炎性浸润，并有结突性核团。RT-PCR分析显示在过度表达CUGBP1的转基因肌肉中，几个基因恢复了胚胎剪接模式。沃德等（2010年）结论表明，CUGBP1在DM1骨骼肌发病机理中具有重要作用。

Kim等人使用 DM1的可诱导毒性RNA转基因小鼠模型（2014）发现表达毒性RNA的野生型小鼠表现出Celf1过表达，主要表现在组织病理最严重的肌肉中。在DM1患者中观察到类似的发现。在没有毒性RNA表达的情况下，Celf1-/-小鼠在跑步机和抓地力测试中显示肌肉无力，并发展出白内障，但在骨骼肌中未显示明显的组织病理学。Celf1 +/-小鼠表现出较轻的表型。在诱导毒性RNA的表达后，Celf1-/-小鼠没有进一步下降，而Celf1的缺失导致更好的肌肉组织学。Celf-/-和Celf +/-小鼠均未受到毒性RNA诱导的RNA剪接缺陷或心脏传导缺陷和肌强直的保护。