心肌营养素样细胞因子因子 1; CLCF1
CLC
B 细胞刺激因子 3;BSF3
HGNC 批准的基因符号:CLCF1
细胞遗传学位置:11q13.2 基因组坐标(GRCh38):11:67,364,168-67,374,177(来自 NCBI)
▼ 说明
CLCF1 属于细胞因子 IL6(IL6; 147620) 家族,通过 gp130(IL6ST; 600694) 磷酸化参与细胞信号转导。IL6 家族成员在基因结构上具有相似性,并且在其蛋白质结构中具有 4 螺旋束(Senaldi 等,1999)。
▼ 克隆与表达
塞纳尔迪等人(1999) 通过使用从佛波酯激活的 Jurkat T 细胞制备的 cDNA 文库进行消减杂交,克隆了 BSF3,他们也将其称为新型神经营养素-1(NNT1)。推导的蛋白质含有 225 个氨基酸,其中包括 27 个氨基酸的信号肽。预计成熟形式为 198 个氨基酸的肽,分子量为 22 kD。BSF3 含有 4 个半胱氨酸残基,其中 2 个位于信号肽中,以及 1 个潜在的 N 连接糖基化位点。预计二级结构包含α螺旋。BSF3 与其他 IL6 家族成员有 19% 至 27% 的同源性,与小鼠 Bsf3 有 96% 的同源性。Northern 印迹分析显示,2.2 kb 的转录物主要在淋巴结、脾脏、外周血淋巴细胞、骨髓和胎儿肝脏中表达。小鼠组织的 Northern 印迹分析显示,在淋巴结、脾脏、肝脏、肺、子宫和卵巢中表达最强。HEK293 细胞中表达的 BSF3 的 N 端氨基酸分析证实了信号肽的去除。
Shi 等人使用心肌营养蛋白-1(CTF1; 600435) 作为数据库搜索中的查询(1999) 鉴定了 CLC 的全长克隆。CLC 与 CTF1 具有 29% 的同一性,与其他神经生成细胞因子具有 20% 至 26% 的同一性。Northern印迹分析检测到1.9-kb转录物在脾脏和外周血白细胞中高水平表达,在卵巢、胎盘和肾脏中中等水平表达,在结肠、心脏、肺和胰腺中低水平表达。肺中的转录本略小于其他组织中的转录本。施等人(1999) 还在由活化或静止中性粒细胞、骨髓基质细胞和滑膜成纤维细胞制备的 cDNA 文库中检测到了 CLC 克隆。
▼ 基因功能
塞纳尔迪等人(1999) 发现用重组 BSF3 处理人神经母细胞瘤细胞会导致 gp130、LIFR-β(151443) 和 STAT3(102582) 磷酸化。BSF3 以剂量依赖性方式支持培养物中鸡胚运动神经元和交感神经元的存活,并诱导小鼠骨髓性白血病细胞的生长。用重组 BSF3 治疗小鼠会增加血清淀粉样蛋白 A 的水平(104750),增强 IL1 对皮质酮和 IL6 的诱导作用(参见 147760),并导致体重减轻和 B 细胞增生,血清 IgG 和 IgM 水平升高。
施等人(1999) 发现重组 CLC 在几种哺乳动物细胞系中诱导 NFKB(参见 164011)和 SRE 报告构建体的激活。在神经母细胞瘤细胞系中对 CLC 信号转导途径进行了表征,并检测到 gp130 和 STAT1(600555) 的酪氨酸磷酸化,但未检测到 STAT3。
▼ 基因结构
塞纳尔迪等人(1999) 确定 CLCF1 基因包含 3 个外显子,跨度约为 6 kb。
▼ 分子遗传学
Rousseau 等人在一名患有 Crisponi/冷诱发出汗综合征(CISS2; 610313) 的澳大利亚男子中(2006) 鉴定了 CLCF1 基因中截短突变(607672.0001) 和错义突变(607672.0002) 的复合杂合性。在 140 条对照染色体中未发现突变。
在 CISS2 的 2 个匈牙利姐妹中,Hahn 等人(2010) 鉴定了 CLCF1 基因中的复合杂合突变(607672.0003 和 607672.0004)。
▼ 测绘
通过 FISH,Senaldi 等人(1999) 将 CLCF1 基因定位到染色体 11q13。通过辐射混合分析,Shi 等人(1999) 将 CLCF1 基因定位到染色体 11q13.3。
▼ 动物模型
Forger 等人使用鸡胚胎(2003) 表明给予 Clc 可以增强运动神经元的存活率。添加 Cntf(118945) 或 Ctf1 没有进一步增强作用。Clc 可以保护腰部运动神经元(但不能保护感觉神经元)免受胚胎雏鸡程序性细胞死亡的影响。小鼠中 Clf(CRLF1;604237)的缺失导致运动神经元减少和新生儿死亡率降低。Clf和Clc均在胚胎小鼠的骨骼肌纤维中表达。福格等人(2003) 提出 CLC-CLF 异二聚体是特定运动神经元池存活所必需的。
邹等人(2009) 观察到缺乏 Clc 的小鼠面部运动能力下降,无法哺乳,并在出生后 24 小时内死亡。突变小鼠的面核和腰脊髓腹角的运动神经元也减少了近三分之一。邹等人(2009) 得出结论,CLC 对于运动神经元在发育过程中的存活至关重要。他们指出,Clc 敲除小鼠的表型与缺乏 Cntfra 或 Clf 的小鼠的表型一致,这支持了 CLC 与 CLF 是异二聚体 CNTFRA 配体(即 CNTFII)的组成部分的假设。
在国际小鼠表型联盟(IMPC) 创建的 1,751 个敲除等位基因的研究中,Dickinson 等人(2016) 发现敲除人类 CLCF1 的小鼠同源物是纯合致死的(定义为在断奶前筛选至少 28 只幼崽后不存在纯合小鼠)。
▼ 等位基因变异体(4 个选定示例):
.0001 CRISPONI/冷致出汗综合征 2
CLCF1、TYR107TER
Rousseau 等人在一名患有 Crisponi/冷诱发出汗综合征 2(CISS2; 610313) 的澳大利亚男子中(2006) 鉴定了 CLCF1 基因中 321C-A 颠换和 590G-T 颠换的复合杂合性,分别导致 tyr107-to-ter(Y107X) 和 arg197-to-leu(R197L; 607672.0002) 取代。在 140 条对照染色体中未发现突变。转染研究表明,在第 107 位含有终止密码子的截短 CLC 无法在哺乳动物细胞中正确加工和表达。R197L CLC 的功能研究揭示了突变蛋白无法与 CNTFR(118946) 结合并激活后续信号事件;结构和对接相互作用研究表明,R197L 取代破坏了 CLC 和 CNTFR 之间接触位点的稳定性。
.0002 CRISPONI/冷致出汗综合征 2
CLCF1、ARG197LEU
Rousseau 等人讨论了 CLCF1 基因中的 arg197-to-leu(R197L) 突变,该突变在 Crisponi/冷诱导出汗综合征 2(CISS2; 610313) 患者的复合杂合状态下发现(2006),参见 607672.0001。
.0003 CRISPONI/冷致出汗综合征 2
CLCF1、CYS16ARG
Hahn 等人在 2 名匈牙利姐妹中患有 Crisponi/冷诱发出汗综合征 2(CISS2; 610313)(2010) 鉴定了 CLCF1 基因中 2 个突变的复合杂合性:导致 cys16 到 arg(C16R) 取代的 46T-C 转换,以及导致末端终止密码子延伸的 676T-C 转换(607672.0004) 171 个残基(X226ext171)。
.0004 CRISPONI/寒冷引起的出汗综合症 2
CLCF1, 676T-C
Hahn 等人讨论了 CLCF1 基因中的 676T-C 转变,该基因在患有 Crisponi/冷诱导出汗综合征 2(CISS2; 610313) 的 2 姐妹中以复合杂合状态发现(2010),参见 607672.0003。