碎屑细胞极性复合物成分 2； CRB2

碎屑，果蝇，同源物，2

HGNC 批准的基因符号：CRB2

细胞遗传学位置：9q33.3 基因组坐标（GRCh38）：9:123,354,065-123,380,326（来自 NCBI）

▼ 说明

CRB2 基因编码极性复合蛋白（Ebarasi 等人，2015 年总结）。

▼ 克隆与表达

Katoh 和 Katoh（2004）使用生物信息学方法鉴定了果蝇 Crumbs（CRB）基因的一种新的人类同源物，命名为 CRB2。由于选择性剪接，CRB2 编码 2 种同工型：同工型 1（一种推定的 I 型跨膜蛋白，由 1,285 个氨基酸组成）和同工型 2（一种由 1,176 个氨基酸组成的分泌蛋白）。 CRB 同工型 1 与人 CRB1（604210）具有 24.4% 的序列同一性，并包含 14 个胞外 EGF 样结构域、3 个胞外层粘连蛋白 G 样结构域和 CRB 胞质尾（CCT）结构域。

van den Hurk 等人通过搜索果蝇 Crumbs 和人类 CRB1 的 37 个氨基酸 C 端胞质结构域的数据库，然后对视网膜 mRNA 进行 RT-PCR 分析（2005）克隆了人类CRB2。推导的 1,285 个氨基酸蛋白具有一个 N 端信号肽，随后是一个含有 3 个层粘连蛋白 A（LAMA1; 150320）球状（G）样结构域的胞外区域，散布着 17 个 EGF 样结构域、一个跨膜结构域和一个37 个氨基酸 C 端胞质尾。 CRB2 的大多数 EGF 样结构域含有典型的 6 个半胱氨酸，但其中 2 个被截短，仅含有 4 个半胱氨酸。此外，7 个 EGF 样结构域具有推定的钙结合基序。对 11 种人体组织的 RT-PCR 分析检测到，CRB2 在肾脏、视网膜、大脑、胎儿眼和视网膜色素上皮/脉络膜中高表达，而在胎盘、心脏和肺中表达较低。 ARPE-19 视网膜色素上皮细胞中也检测到高 CRB2 表达。成年小鼠眼睛的原位杂交显示，在外核层和内核层以及神经节细胞层中可能已被无长突细胞取代的细胞亚群中，Crb2 表达强烈。

肖等人（2011）指出，1,282 个氨基酸的小鼠 Crb2 蛋白具有 3 个层粘连蛋白 G 样结构域、15 个 EGF 样重复、一个跨膜结构域和 38 个 C 端氨基酸。早期小鼠胚胎的原位杂交在胚胎第7天的外胚层和侧板中胚层中检测到了广泛的Crb2表达。后来，在经历剧烈重排的胚胎区域中检测到Crb2，例如发育中的神经上皮、包裹心包腔的前分裂侧板中胚层和体节上皮。

在成年大鼠肾脏中，Ebarasi 等人（2015）发现Crb2在肾小球足细胞中表达。 Crb2 与肾小球上皮蛋白 1（GLEPP1；600579）共定位最紧密，这与 Crb2 在足细胞裂隙隔膜处的定位一致。

▼ 基因结构

Katoh和Katoh（2004）确定CRB2基因包含13个外显子。 CRB2 同工型 1 由外显子 1 至 13 编码，CRB2 同工型 2 由外显子 1 至 10 和内含子 10 编码。

▼ 测绘

通过序列分析，Katoh 和 Katoh（2004）将 CRB2 基因与 KIAA1608、LIM 同源基因基因 2（LHX2; 603759）和 NEK6（604884）一起定位到人类染色体 9q33.3。他们指出，该区域似乎与人类染色体 1q31.1 旁系同源，CRB1（604210）、MGC27044、LHX9（606066）和 NEK7（606848）位于该区域。

肖等人（2011）指出小鼠 Crb2 基因定位于 2 号染色体。

▼ 分子遗传学

排除研究

van den Hurk 等人通过对 85 例色素性视网膜炎（RP；参见 268000）和 79 例 Leber 先天性黑蒙（LCA；参见 204000）患者的 CRB2 ORF 和剪接点进行突变分析（2005）排除了 CRB2 变异作为常染色体隐性 RP 或 LCA 的常见原因。

局灶节段性肾小球硬化-9

Ebarasi 等人在来自 4 个家庭的 5 名患有儿童期局灶节段性肾小球硬化症 9（FSGS9; 616220）的患者中（2015）鉴定了 CRB2 基因的纯合或复合杂合突变（609720.0001-609720.0005）。前 2 个家族的突变是通过纯合性作图和/或全外显子组测序发现的；通过对 1,010 个类固醇抵抗性肾病综合征家族的 CRB2 基因进行测序，发现了后 2 个家族的突变。其中三个突变发生在第十个 EGF 样结构域的高度保守残基处；对 crb2 缺失的斑马鱼进行的互补研究表明，其中 2 个突变导致蛋白质功能丧失。总体而言，这些发现表明足细胞顶端基底极性缺陷与 FSGS9 的发病机制有关。

囊性肾病引起的脑室扩大

Slavotinek 等人在来自 2 个家庭的 3 个胎儿和来自第三个家庭的一名患有脑室扩大伴囊性肾病（VMCKD; 219730）的男婴的 DNA 中（2015）鉴定了 CRB2 基因的纯合或复合杂合突变（609720.0006-609720.0009）。这些突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。错义突变3个，截短突变1个，均发生在蛋白胞外区；预计这些突变都不会影响极性。没有进行变体的功能研究。

▼ 动物模型

肖等人（2011）发现敲除小鼠 Crb2 基因会导致胚胎死亡。 Crb2 -/- 胚胎在胚胎第（E） 7.5 天时表现正常；然而，它们在 E7.75 时出现了几种严重的发育异常，并在 E12.5 时死亡。原肠胚形成晚期出现严重异常，原条外胚层细胞极性紊乱，导致中胚层和内胚层形成受损，以及多个器官原基畸形，包括神经上皮、肠道和心脏。表达分析揭示了上皮-间质转化所需的蛋白质的错误调节。中胚层缺陷的部分原因似乎是 Bmp4 表达降低（112262）。

Alves 等人使用条件敲除（KO）策略（2013）发现 Crb2 是小鼠视网膜发育和维护所必需的。条件性视网膜 Crb2 敲除导致胚胎发育晚期视网膜进行性紊乱。新生视网膜 Crb2-KO 小鼠表现出未成熟杆状光感受器的异常分层，并且光感受器、穆勒胶质细胞和祖细胞之间的粘附连接被破坏。晚生祖细胞、视杆细胞和米勒胶质细胞的数量增加，同时伴随着视杆细胞的凋亡。成年动物的视网膜表现出进行性形态退化，仅剩很少的感光细胞。

奎因等人（2018）在缺乏 Crb1 的遗传背景下，产生了未成熟光感受器中具有纯合 Crb2 KO 的小鼠。突变小鼠具有生育能力，但出生后第 10 天（P10）的孟德尔后代比率降低。突变小鼠还从 P9 开始出现脑积水，体重严重下降，并在出生后第二周和第三周之间死亡。未成熟光感受器中缺乏 1 个 Crb2 等位基因的 Crb1-KO 小鼠也具有生育能力，并且没有出现脑积水。然而，他们的未成熟感光细胞中的 Crb2 水平适度降低，这加剧了整个下视网膜中的 Crb1 表型，导致视网膜功能受损，并出现严重的下视网膜表型。此外，Crb1-KO小鼠未成熟光感受器中Crb2的缺失导致了更严重的表型，其在上视网膜中比在下视网膜中更严重。进一步的分析表明，视网膜祖细胞中 Crb1 的缺失以及未成熟感光细胞中 Crb2 的特定缺失会影响视网膜细胞的有丝分裂并增加细胞凋亡，并导致视网膜内层和神经节细胞层中感光细胞的异常定位。

Ebarasi 等人（2015）发现 crb2 缺失突变的纯合斑马鱼出现前肾囊肿和心包水肿，表明肾功能障碍。纯合 crb2 缺失的动物也有较小的眼睛，这与光感受器分化中对 crb2 的要求一致。组织学检查显示肾小球形态发生缺陷，电子显微镜显示足细胞足突破坏，毛细血管内皮细胞缺乏基底膜开窗。此外，足突包含水泡状结构和顶膜突起。这些发现表明 crb2 是正确的足突树枝化和足细胞形态分化所必需的。 crb2 缺失足细胞的顶膜显示出向鲍曼间隙的异位投射，并且一些膜蛋白定位错误，表明顶膜分化和蛋白质转移存在缺陷，与极性缺陷一致。

▼ 等位基因变异体（9 个精选示例）：

.0001 局灶性节段性肾小球硬化症 9
CRB2、CYS620SER

Ebarasi 等人在 3 名土耳其同胞中，由近亲父母出生，患有局灶性节段性肾小球硬化症 9（FSGS9；616220）（2015）鉴定了 CRB2 基因外显子 7 中的纯合 c.1859G-C 颠换，导致第十个 EGF 样结构域中的保守残基处发生 cys620 至 Ser（C620S）取代。该突变是通过纯合性作图和全外显子组测序相结合发现的，它与该家族中的疾病分离，并且在 190 多个种族匹配的对照或外显子组变异服务器数据库中未发现。该突变的表达未能挽救 crb2 缺失斑马鱼的肾脏缺陷，这与功能丧失一致。

.0002 局灶性节段性肾小球硬化症 9
CRB2、ARG628CYS

Ebarasi 等人在一名患有局灶节段性肾小球硬化症 9（FSGS9; 616220）的欧洲血统患者中（2015）鉴定了 CRB2 基因中 2 个突变的复合杂合性：c.1882C-T 转换，导致第十个 EGF 样结构域中的保守残基处的 arg628 到 cys（R628C）取代，以及 16-外显子 10 中的 bp 重复（c.3089_3104dup; 609720.0003），导致移码和过早终止（Gly1036AlafsTer43）。这些突变是通过全外显子组测序发现的，在 190 多个种族匹配的对照或外显子组变异服务器数据库中不存在。 R628C 突变遗传自患者未受影响的母亲，并且 16 bp 重复是从头发生的。

.0003 局灶性节段性肾小球硬化症 9
CRB2、16-BP DUP、NT3089

讨论 Ebarasi 等人在患有局灶节段性肾小球硬化症 9（FSGS9; 616220）的患者中以复合杂合状态发现的 CRB2 基因（c.3089_3104dup）中的 16 bp 重复（2015），参见 609720.0002。

.0004 局灶性节段性肾小球硬化症 9
CRB2、CYS629SER

Ebarasi 等人在一名患有局灶节段性肾小球硬化症 9（FSGS9; 616220）的近亲父母出生的土耳其儿童中（2015）鉴定了 CRB2 基因外显子 7 中的纯合 c.1886G-C 颠换，导致第十个 EGF 样重复中的保守残基发生 cys629 到 Ser（C629S）的取代。每个未受影响的父母都是杂合突变，该突变在 190 多个种族匹配的对照或外显子组变异服务器数据库中不存在。该突变的表达未能完全挽救 crb2 缺失斑马鱼的肾脏缺陷，这与中度功能丧失一致。

.0005 局灶性节段性肾小球硬化症 9
CRB2、ARG1249GLN

Ebarasi 等人在一名患有局灶节段性肾小球硬化症 9（FSGS9; 616220）的近亲父母所生患者中（2015）鉴定了 CRB2 基因外显子 13 中的纯合 c.3746G-A 转换，导致该蛋白细胞质尾部高度保守的残基处 arg1249 至 gln（R1249Q）取代。每个未受影响的父母都是杂合突变，该突变在 190 多个种族匹配的对照或外显子组变异服务器数据库中不存在。

.0006 伴有囊性肾病的心室扩大
CRB2、TRP759TER

Slavotinek 等人在 2 名患有囊性肾病（VMCKD；219730）的脑室扩大胎儿的 DNA 中（2015）鉴定了 CRB2 基因中的复合杂合突变：c.2277G-A 转变，导致 trp759-to-ter（W759X）取代，以及 c.2500C-G 颠换，导致 asn800-to-lys（N800K；609720.0007）替代。这两种突变都影响了蛋白质的细胞外区域。没有进行变体的功能研究。这些突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。在外显子组变异服务器数据库的 6,501 个外显子组中的 1 个中发现了 W759X 变异，而在该数据库中未发现 N800K 突变。 Slavotinek 等人研究的另一个家庭（2015）携带 N800K 突变（参见 609720.0008）；两个家族都有德系犹太人血统，这表明存在创始人效应。

.0007 伴有囊性肾病的心室扩大
CRB2、ASN800LYS

Slavotinek 等人讨论了 CRB2 基因中的 asn800-to-lys（N800K）突变，该突变在患有囊性肾病的脑室扩大的 2 名同胞胎儿（VMCKD; 219730）中以复合杂合状态发现，并伴有 W759X 突变（2015），参见 609720.0006。

Slavotinek 等人讨论了在患有 VMCKD 的胎儿中以复合杂合状态发现的 CRB2 基因中的 N800K 突变与 E643A 突变（2015），参见 609720.0008。

.0008 伴有囊性肾病的心室扩大
CRB2、GLU643ALA

在患有囊性肾病（VMCKD；219730）的脑室扩大的胎儿中，Slavotinek 等人（2015）检测到 CRB2 基因中 c.1928A-C 颠换的复合杂合性，该颠换导致 glu643-to-ala（E643A）取代，以及 c.2400C-G 颠换导致 asn800-to-lys（ N800K）替代。这些突变均不存在于外显子组变异服务器中，但通过全外显子组测序发现，并与家族中的疾病分离。这两种突变都影响了蛋白质的细胞外区域。没有进行变体的功能研究。 Slavotinek 等人研究的另一个家庭（2015）携带 N800K 突变（参见 609720.0006）；两个家族都有德系犹太人血统，这表明存在创始人效应。

.0009 伴有囊性肾病的心室扩大
CRB2、ARG633TRP

在患有囊性肾病（VMCKD；219730）的致命性脑室扩大的男婴中，Slavotinek 等人（2015）鉴定了 CRB2 基因中的纯合 1897C-T 转变，导致胞外区域中的 arg633 至 trp（R633W）取代。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与该家族中的疾病分离，并且不存在于外显子组变异服务器数据库中。全外显子组测序还鉴定出 NPHS1 基因（602716）中存在杂合剪接位点突变，该突变遗传自患者未受影响的父亲；未检测到 NPHS1 的第二个致病变异。尚未进行 CRB2 变体的功能研究。