氯离子通道CLICL样1； CLCC1

MID1 相关氯离子通道 1； MCLC

HGNC 批准的基因符号：CLCC1

细胞遗传学位置：1p13.3 基因组坐标（GRCh38）：1:108,929,505-108,963,484（来自 NCBI）

▼ 说明

CLCC1 是一种跨膜蛋白，定位于细胞内区室，包括内质网（ER），并且对阴离子（特别是氯离子）具有高度渗透性（Nagasawa 等，2001）。

▼ 克隆与表达

通过数据库分析和 MCF7 和 HepG2 细胞系 cDNA 的 PCR，Nagasawa 等人（2001） 克隆了人类 CLCC1，他们将其称为 MCLC。他们还从大鼠和爪蟾中获得了直系同源物。假定的人类蛋白质含有 5​​51 个氨基酸。推导的大鼠蛋白含有 541 个氨基酸，包括 4 个预测的跨膜结构域和一个核定位信号。 Northern印迹分析在所有检查的大鼠组织中检测到2个Mlc转录物，其中在睾丸中表达最高。大鼠组织的蛋白质印迹分析显示出相似的表达模式。免疫荧光分析显示，在转染的中国仓鼠卵巢（CHO） 细胞中，荧光标记的大鼠 Mlc 定位于细胞内区室，包括 ER 和高尔基体。内源性 Mlc 在 PC12 和 A10 细胞中表现出相似的表达模式。免疫染色揭示了大鼠精母细胞中Mlc的细胞质和细胞核定位，Mlc在成熟后期凝结在精母细胞的细胞核中。

通过免疫荧光，Li 等人（2018） 证明 Clcc1 在小鼠视网膜中高表达，在虹膜、视神经、巩膜和角膜中适度表达。 Clcc1 视网膜表达从 4 周龄开始逐渐增加，并在 6 周时达到峰值，然后从 8 周到 9 个月下降，此时视网膜表达下降到与其他眼科组织中发现的水平相似。在发育中的斑马鱼幼虫中，clcc1 mRNA 在全身广泛表达。受精后 1 天（dpf），后脑、鱼鳔和眼睛中的表达尤其高。所有信号在 3 dpf 时增强，此时眼部信号不均匀，在视网膜中最为突出，在神经节细胞层、外核层和视网膜色素上皮（RPE） 中表达最强。正常成人眼的免疫组织化学显示 CLCC1 在视网膜和视神经中广泛表达，表明 CLCC1 在视网膜功能中的生理作用。在视网膜内，CLCC1 染色在筛板、视神经、神经节细胞层、内核层和外核层以及 RPE 中更为强烈。

▼ 测绘

Gross（2017） 根据 CLCC1 序列（GenBank BC002939） 与基因组序列（GRCh38） 的比对，将 CLCC1 基因对应到染色体 1p13.3。

▼ 基因功能

长泽等人（2001） 发现，当掺入平面脂质双层时，大鼠 Mlc 表现出通道活性，优先选择阴离子，特别是氯离子。他们得出的结论是 MCLC 起到氯离子通道的作用。

贾等人（2015） 发现 CLCC1 敲低使培养的 HEK203T 细胞对化学诱导的 ER 应激敏感，表明 CLCC1 在维持 ER 稳态方面发挥作用。

▼ 分子遗传学

Li等人在7个巴基斯坦家庭和1个英国-孟加拉国家庭中患有常染色体隐性遗传色素性视网膜炎，定位于染色体1p13（RP32；609913）（2018） 鉴定了 CLCC1 基因（D25E; 609913.0001） 中与疾病分离的错义突变的纯合性。这 8 个家族在染色体 1p13.3 处具有相同的 SNP 单倍型，表明该突变遗传自共同的祖先。功能分析显示，与野生型 CLCC1 相比，突变体的通道活性降低。

▼ 动物模型

贾等人（2015） 发现了小鼠 Clcc1 基因中的自发隐性突变，该突变是由 IAP 逆转录转座子插入该基因引起的，导致 Clcc1 表达减少。该突变纯合的小鼠表现出迟发性神经表型，包括周围神经病变、共济失调、神经源性肌肉萎缩和下肢痉挛。 Clcc1 的缺失导致小脑颗粒细胞死亡和外周轴突变性。免疫荧光分析显示，在神经变性发生之前，Clcc1 缺陷的小脑颗粒细胞中未折叠蛋白反应信号蛋白的表达上调以及泛素阳性包涵体的积累。这些数据表明，Clcc1 的缺失会导致小脑内质网应激，导致错误折叠的蛋白质积累并最终导致神经退行性变。作者得出结论，CLCC1 功能是小脑内质网稳态和神经元存活所必需的。

在用 clcc1 吗啉敲除处理的斑马鱼胚胎中，Li 等人（2018） 观察到与对照组相比，受精后 36 小时眼球和晶状体尺寸减小，并且内丛状层和外核层（IPL 和 ONL）显着变薄。变形幼虫的杆状细胞数量减少，且杆状细胞常表现出形态异常或固缩。纯合 clcc1 敲除在 11 dpf 左右是致死的，在 15 dpf 时未检测到 clcc1 -/- 幼虫，这表明 CLCC1 在脊椎动物发育中具有重要作用。然而，在 5 dpf 时，clcc1 -/- 敲除幼虫在视网膜的 IPL、ONL 和视杆细胞感光层中表现出异常，对视锥细胞的影响稍轻。 6 dpf 时视锥细胞反应的视网膜电图分析显示，与野生型鱼相比，clcc1 敲除斑马鱼的视锥细胞振幅和视锥细胞敏感性降低了 50% 至 60%。此外，5-dpf 突变体中 ON 双极细胞光谱灵敏度降低了 50%。作者指出，锥体系统功能的下降与 clcc1 敲除鱼中观察到的结构混乱和退化一致。

李等人（2018） 还研究了 Clcc1 +/- 小鼠的视网膜，观察到感光层的混乱和变薄，尽管视网膜整体厚度保持不变，但外核和内核以及丛状层的细胞脱落。免疫组织化学分析显示，突变小鼠的视锥细胞密度约为野生型小鼠的一半。这些形态学发现反映在 Clcc1 -/+ KO 小鼠的 ERG 中，与 WT 小鼠相比，其显示暗视 a 波和 b 波振幅响应降低，表明视杆细胞和二级神经元退化。此外，与野生型小鼠相比，Clcc1 -/+ 小鼠表现出明视 b 波振幅显着降低，表明视锥细胞光感受器反应可能存在功能障碍，这与免疫组织化学观察到的视锥细胞密度降低一致。

▼ 等位基因变异体（1 个选定示例）：

.0001 色素性视网膜炎 32
CLCC1、ASP25GLU

来自 7 个近亲巴基斯坦家族（家族 1 至 7）和 1 个英国-孟加拉国家族（家族 8）的受影响个体患有常染色体隐性遗传色素性视网膜炎，映射至染色体 1p13（RP32；609913），其中包括 1 个巴基斯坦家族（家族 1），最初由张等人（2005）作为家庭 61030，Li 等人（2018） 鉴定了 CLCC1 基因外显子 1 中 c.75C-A 颠换的纯合性，导致高度保守残基处的 asp25-to-glu（D25E） 取代。该突变在所有 8 个家族中与疾病完全分离，并且在 200 多个种族匹配的对照染色体或 dbSNP 或 1000 Genomes 数据库中未发现；然而，在 gnomAD 数据库的南亚人群中，它存在于 12 个杂合子和 1 个纯合子中（等位基因频率，南亚人为 0.0004553，总体为 0.000057）。这 8 个家族在染色体 1p13.3 处具有相同的 SNP 单倍型，表明该突变遗传自共同的祖先。对微粒体中测量的通道电流的分析表明，与野生型 CLCC1 相比，突变体的 I/V 电导斜率降低了约 3 倍。在 ARPE19 细胞中，D25E 突变蛋白集中在细胞外周的颗粒状 ER 积聚中。在斑马鱼模型中，纯合的 clcc1 敲除幼虫在 5 dpf 时表现出视网膜各层的异常，包括内丛状层、外核层和杆状感光层，对视锥细胞的影响稍微不太严重；外核层厚度和杆细胞数量可以通过注射野生型 CLCC1 来恢复，但不能通过 D25E 突变体来恢复。