钙和整合素结合蛋白 2; CIB2

DNA 依赖性蛋白 激酶相互作用蛋白 2
激酶相互作用蛋白 2;KIP2

HGNC 批准的基因符号:CIB2

细胞遗传学位置:15q25.1 基因组坐标(GRCh38):15:78,104,606-78,131,535(来自 NCBI)

CIB2 基因编码属于钙和整合素结合蛋白家族的蛋白质,含有 3 或 4 个 EF-hand 结构域,该结构域在与钙结合时改变构象,并可能介导细胞内钙信号传导。CIB2 在钙稳态中发挥保守作用(Riazuddin 等人总结,2012)。

▼ 克隆与表达

DNA 依赖性蛋白激酶(DNA-PK) 在双链 DNA 断裂修复和淋巴发育过程中的 V(D)J 重组过程中发挥作用。通过EST数据库搜索与DNA-PK基因KIP/CIB(602293)和5-prime RACE同源的序列,Seki等人(1999) 从人胎脑 cDNA 文库中分离出全长 cDNA,并将其命名为 KIP2。KIP2 编码推导的 187 个氨基酸的蛋白质,预测分子量为 22 kD。KIP2 蛋白与钙结合蛋白 KIP/CIB(602293)、钙调磷酸酶 B(601302) 和钙调蛋白(114180) 分别具有 46%、39% 和 30% 的序列同一性。KIP2 的序列分析揭示了 2 个 EF-hand 基序和一个参与钙离子配位的螺旋-环-螺旋基序,表明 KIP2 也可能结合钙。RT-PCR分析表明KIP2在多种人体组织中普遍表达。

里亚祖丁等人(2012) 发现 CIB2 广泛表达于人类、成年和胚胎小鼠组织中,包括内耳和视网膜。与支持细胞相比,出生后第 7 天小鼠耳蜗毛细胞中的 Cib2 mRNA 富集了 57 倍。Cib2 免疫反应性首次在 P2 时在 Corti 器官和前庭器官中观察到。在成年小鼠中,在支持细胞的细胞质中观察到Cib2,并且集中于内、外毛细胞和前庭毛细胞的静纤毛尖端。它的定位可能反映了参与调节机械电转导的钙信号传导。在小鼠视网膜中,Cib2 存在于感光细胞的内节和外节以及视网膜色素上皮中。内丛状层和外丛状层以及神经节细胞也存在免疫反应性。

▼ 基因结构

CIB2 基因包含 6 个外显子,编码 3 种不同的异构体(Riazuddin 等人总结,2012)。

▼ 测绘

Seki 等人使用辐射混合面板和 FISH 分析(1999) 将 KIP2 基因定位于染色体 15q24。由于 KIP/CIB 基因对应到 15q25.3-q26.1,作者认为 KIP2 和 CIB 可能是源自染色体内基因重复的 2 个同源物。

▼ 基因功能

在 COS-7 细胞中,Riazuddin 等人(2012) 发现,与空载体转染的细胞相比,野生型 CIB2 的表达导致 ATP 诱导的钙释放减少 40%,表明 CIB2 对钙反应具有抑制作用。CIB2与whirlin(WHRN;607928)和肌球蛋白VIIa(MYO7A;276903)相互作用并多聚化,这2种蛋白质涉及Usher综合征(参见例如276900)。

▼ 分子遗传学

常染色体隐性耳聋 48

Riazuddin 等人在 54 个患有常染色体隐性耳聋 48(DFNB48; 609439) 的巴基斯坦家庭的受影响成员中(2012) 鉴定出 CIB2 基因中的纯合突变(F91S; 605564.0001)。在其他具有 DFNB48 的家族中发现了另外两个纯合 CIB2 突变(C99W,605564.0002 和 I123T,605564.0003)。里亚祖丁等人(2012)估计 CIB2 突变可能占巴基斯坦常染色体隐性耳聋家庭的 7.25%。与野生型相比,COS-7 细胞中 F91S 和 C99W 突变的转染降低或消除了 CIB2 减少 ATP 诱导的细胞钙释放的能力,而与野生型相比,I123T 突变的转染增强了 CIB2 减少细胞钙释放的能力。野生型。这些发现表明突变对 CIB2 钙结合或缓冲活性有影响。对斑马鱼和果蝇的研究(参见动物模型)表明,Cib2 对于耳朵毛细胞和眼睛感光细胞的功能和正常发育很重要。总体而言,结果表明 Cib2 的缺失会导致钙调节缺陷。

亚瑟综合症,IJ 型

在一个土耳其近亲大家庭的受影响成员中,患有 IJ 型亚瑟综合征(USH1J; 614869) 最初由 Ahmed 等人报道(2009) 作为 PKDF117 家族,Riazuddin 等人(2012) 鉴定了 CIB2 基因中的纯合突变(E64D; 605564.0004)。与野生型相比,将突变转染到 COS-7 细胞中显着降低了 CIB2 减少 ATP 诱导的细胞钙释放的能力。

▼ 动物模型

里亚祖丁等人(2012) 发现斑马鱼中 Cib2 的敲低会导致突变表型,包括小眼球、卷尾、色素沉着和心脏水肿。突变斑马鱼的机械感觉毛细胞数量和功能显着下降,对声音刺激没有反应,并且在游泳时无法保持直立。果蝇 Cib2 相关基因的敲除会降低光响应幅度并削弱对高频闪烁刺激的响应。这些果蝇在恒定光照下饲养时表现出光感受器变性,这表明 Cib2 是适当的光转导和预防光依赖性视网膜变性所必需的。表型表明,导致钙调节缺陷的 Cib2 缺失可能导致机械转导缺陷和光感受器维持缺陷。

▼ 等位基因变异体(4 个选定示例):

.0001 耳聋,常染色体隐性遗传 48
CIB2,PHE91SER

Riazuddin 等人在 54 个患有常染色体隐性耳聋 48(DFNB48; 609439) 的巴基斯坦家庭的受影响成员中(2012) 鉴定了 CIB2 基因中的纯合 272T-C 转换,导致第一个 EF-hand 结合域中高度保守的残基处发生 phe91 至 Ser(F91S) 取代。单倍型分析与创始人效应一致。F91S 突变在 1,068 条巴基斯坦对照染色体中的 1 条中被发现,但在几个大型外显子组数据库中却没有发现。与野生型相比,将突变转染到 COS-7 细胞中显着降低了 CIB2 减少 ATP 诱导的细胞钙释放的能力。

.0002 耳聋,常染色体隐性遗传 48
CIB2,CYS99TRP

Riazuddin 等人在 2 个患有 DFNB48(609439) 的巴基斯坦家庭的受影响成员中(2012) 鉴定出 CIB2 基因中的纯合 297C-G 颠换,导致高度保守的残基处发生 cys99 至 trp(C99W) 取代。单倍型分析与创始人效应一致。C99W 突变在 1,068 条巴基斯坦对照染色体中的 5 条中被发现,但在几个大型外显子组数据库中没有发现。将突变转染到 COS-7 细胞中,消除了 CIB2 减少 ATP 诱导的细胞钙释放的能力。

.0003 耳聋,常染色体隐性遗传 48
CIB2,ILE123THR

Riazuddin 等人在患有 DFNB48(609439) 的土耳其家庭受影响成员中(2012) 鉴定了 CIB2 基因中的纯合 368T-C 转换,导致第二个 EF-hand 结合域中高度保守的残基处发生 ile123 至 thr(I123T) 取代。在 724 条对照染色体中未发现该突变。与野生型相比,将突变转染到 COS-7 细胞中显着增加了 CIB2 减少 ATP 诱导的细胞钙释放的能力。

.0004 亚瑟综合症,IJ
CIB2 型,GLU64ASP

在一个土耳其近亲大家庭的受影响成员中,患有 IJ 型亚瑟综合征(USH1J; 614869) 最初由 Ahmed 等人报道(2009) 作为 PKDF117 家族,Riazuddin 等人(2012) 鉴定了 CIB2 基因中的纯合 192G-C 颠换,导致高度保守残基处的 glu64 到 asp(E64D) 取代。在 676 条对照染色体中未发现该突变。与野生型相比,将突变转染到 COS-7 细胞中显着降低了 CIB2 减少 ATP 诱导的细胞钙释放的能力。