富含半胱氨酸的运动神经元蛋白 1； CRIM1

HGNC 批准的基因符号：CRIM1

细胞遗传学位置：2p22.2 基因组坐标（GRCh38）：2:36,355,778-36,551,135（来自 NCBI）

▼ 说明

运动神经元是细胞模式开始和细胞分化开始后最早出现的神经元之一。分化发生在腹侧到背侧的梯度中，并且至少部分地由腹侧表达的 Sonic Hedgehog 蛋白（SHH；600725）的浓度介导。背侧表达的因子，例如骨形态发生蛋白（例如，BMP4；112262）和转化生长因子-β（例如，TGFB1；190180）家族的成员，可以抑制这些神经元的诱导。 CRIM1 可能与运动神经元分化和存活相关的生长因子相互作用（Kolle et al., 2000）。

▼ 克隆与表达

Kolle 等人使用酵母 2 杂交筛选胎儿肾 cDNA 文库，并以 WT1 转录因子（607102） 作为诱饵，然后筛选胎儿脑 cDNA 文库，搜索序列数据库，并对网格 PAC 文库进行 PCR（2000） 分离出编码人和小鼠 CRIM1 的 cDNA。序列分析预测，这个由 1,036 个氨基酸组成的人类蛋白（与几乎完整的小鼠序列有 89% 的一致性）包含信号肽、胰岛素样生长因子结合蛋白（IGFBP；参见 602867）样结构域，6 高度保守的 VWFC 富含半胱氨酸的重复结构域、跨膜结构域和 76 个残基的胞质尾。 Northern 印迹分析显示胎盘、胰腺、肾脏、骨骼肌、肺、脑和心脏中有大约 6.0 kb CRIM1 转录物，但肝脏中没有。科勒等人（2000） 发现胚胎小鼠中 Crim1 的表达在交配后第 13.5 天达到峰值。对胚胎小鼠进行原位杂交分析，检测到从交配后第 9 天起，各种组织（包括脑和脊髓）中开始表达 Shh。科勒等人（2000） 提出 CRIM1 可能通过与各种生长因子相互作用而参与运动神经元的存活。

▼ 基因结构

基因组序列分析确定 CRIM1 基因包含 17 个外显子，其中 16 个外显子跨度为 236 kb，读取方向为端粒到着丝粒方向，与 FEZ2（604826） 相反。

▼ 测绘

通过辐射杂交分析和 FISH，Kolle 等人（2000） 将 CRIM1 基因定位到染色体 2p22-p21，靠近 SPAST 基因（604277）。

▼ 基因功能

邱等人（2012） 指出小鼠 Crim1 与 Vegfa（192240） 结合并调节其体内活性。

张等人（2016） 发现小鼠 Crim1 与整合素 β-1（ITGB1; 135630） 共定位于小鼠晶状体 21EM15 上皮细胞膜中。 21EM15 细胞中 Crim1 的敲低会降低 Fak（PTK2；600758）和 Erk（参见 601795）的磷酸化。相反，Crim1 的过度表达会增加整合素 β-1 的活性并诱导 Fak 和 Erk 磷酸化。

通过测量 SMAD1（601595）/SMAD5（603110） 的磷酸化，Iyer 等人（2017） 发现，通过小干扰 RNA 敲除人心脏微血管内皮细胞（HCMVEC） 中的 CRIM1，会减少通过经典骨形态发生蛋白（BMP；参见 112264） 途径的信号传导。 CRIM1 敲低 HCMVEC 还显示磷酸化 IGF1 受体 -β 减少（参见 147670）。表位标记的 IGF1（147440） 和 CRIM1 在共转染的 HEK293 细胞中进行免疫沉淀。

▼ 细胞遗传学

在一个 3 代土耳其家庭中，患有缺损性大眼畸形和小角膜（MACOM；602499），最初由 Toker 等人报道（2003），贝莱吉亚等人（2015） 鉴定出 2 号染色体上大约 22 kb 的杂合缺失，该缺失与疾病完全分离。该缺失涵盖 CRIM1 基因（NM_016441.2） 的外显子 14 至 17 以及 FEZ2 基因（604826；NM_001042548.1） 的大部分 3 素 UTR。缺失的断点被确定在 2 号染色体（GRCh37） 的位置 36,757,668 和 36,780,274，两侧是 4 bp 的微同源 CTTG 序列；通过桑格测序确认断点的位置。 CRIM1和FEZ2的多态性分析显示CRIM1的突变等位基因显着减少，与早期降解一致，而FEZ2突变等位基因的数量没有显着减少。头部表面外胚层和眼部间充质中 Crim1 缺失的纯合小鼠表现出与 MACOM 综合征患者的眼睛发育异常重叠的形态学变化（参见动物模型）。贝莱吉亚等人（2015） 的结论是 CRIM1 是 MACOM 综合征的致病基因。

▼ 动物模型

邱等人（2012） 发现小鼠中 Crim1 的条件性缺失会导致产后的显着死亡率。突变胚胎表现出轻度的指并指、眼睛和肾脏发育不全以及肾小球发育不全，并且一部分表现出广泛的水肿。表型的严重程度和范围受到遗传背景的影响。

彭尼西等人（2012） 此前曾报道，基因陷阱 Crim1 突变纯合的遗传近交小鼠在围产期死亡，并表现出包括肾发育不良、小眼球、晶状体尺寸减小、手指并指、皮肤起泡和脑血肿等表型。他们发现，这些突变小鼠的胎盘从性交后 13.5 天开始表现出发育不全，从 15.5 天开始出现结构改变，包括交界区和迷路区细胞数量的改变，以及窦状滋养层巨细胞和糖原滋养层细胞的异常分化。

Beleggia 等人在头部表面外胚层和眼间充质中 Crim1 缺失的纯合小鼠中（2015） 观察到与 MACOM 综合征（602499） 患者存在的眼睛发育异常重叠的形态变化，包括小角膜、浅前房和眼轴直径缩小的较窄眼睛。突变小鼠的晶状体较小，呈梨形，并且经常表现出纤维细胞团发育不足，作者指出这可能表明细胞粘附存在缺陷。

张等人使用表达亚形 Crim1 等位基因和 2 个 Crim1 缺失突变体的小鼠（2016） 发现 Crim1 小鼠突变体的晶状体缺陷源于晶状体上皮细胞极性、增殖和细胞粘附缺陷。 Crim1 突变体显示晶状体纤维细胞与晶状体上皮细胞分离，同时丢失上皮细胞极性标记 Zo1（TJP1；601009）。

艾耶等人（2017） 发现内皮细胞中具有特异性消融 Crim1 的小鼠能够存活到成年。这些突变小鼠的心脏形态正常，但心室肌内皮细胞含量显着减少。通过平滑肌细胞、成纤维细胞和内皮细胞中磷酸化的 Smad1/Smad5 测量，Crim1 敲除小鼠表现出典型 BMP 信号传导减少。