中心体蛋白,78-KD; CEP78
HGNC 批准的基因符号:CEP78
细胞遗传学位置:9q21.2 基因组坐标(GRCh38):9:78,236,075-78,279,690(来自 NCBI)
▼ 说明
CEP78 是中心体的组成部分,中心体是细胞的主要微管组织中心。中心体影响细胞形状、极性和运动性,并且在细胞分裂中具有至关重要的功能(Andersen 等,2003)。
Andersen 等人利用质谱法鉴定与从 KE-37 人淋巴母细胞中纯化的中心体相关的蛋白质,然后进行数据库分析(2003) 确定了 CEP78。推导的蛋白质的计算分子量为 78.3 kD。荧光或表位标记的 CEP78 与转染的 U2OS 细胞中的中心体相关。
Brunk 等人使用中心体激酶 PLK4(605031) 作为人类 U2OS 细胞蛋白质下拉筛选的诱饵,然后进行质谱和数据库分析(2016) 确定了 CEP78。推导的 722 个氨基酸蛋白质在其 N 端半部具有富含亮氨酸的重复序列,在其 C 端半部具有卷曲螺旋区域。蛋白质印迹分析检测到 CEP78 的表观分子质量为 78 kD。免疫荧光分析揭示了 CEP78 与中心粒标记的共定位。 CEP78 含量在有丝分裂中较低,并且从 G1 晚期到 S/G2 过渡期间增加。免疫电镜检测到CEP78主要位于中心粒壁,在中心粒周围云中也有一小部分。数据库分析表明CEP78在脊椎动物中是保守的。
为了深入了解视觉和 CEP78 之间的关系,Nikopoulos 等人(2016) 分析了一组人类尸体组织中的 CEP78 表达。尽管视网膜中的表达高于许多其他组织,但在脑、脊髓和睾丸中观察到最高表达水平。一项涉及发育中和出生后小鼠眼睛的时间进程实验显示,Cep78 在胚胎阶段呈高表达,随后在围产期逐渐下降,并在成年期达到稳定水平。使用抗 CEP78 抗体对人视网膜切片进行的免疫荧光显示,CEP78 存在于内部节段的点状病灶中,显然位于视网膜光感受器(主要是视锥细胞)初级纤毛的基部。此外,人类内耳转录组存储库的 RNA-seq 显示中等表达。
南布里等人(2016) 研究了 CEP78 在人类视网膜中的表达,并鉴定了 3 种不同的蛋白质编码转录本。所有 3 个转录本均显示相似的表达水平。对公共数据库中保存的视网膜转录本的分析表明,外显子 15 是选择性剪接的,RNA-seq 分析表明,包括外显子 17 的转录本也在人类视网膜中表达。对 CEP78 转录本在各种人体组织中分布的半定量分析揭示了普遍存在且可变的表达模式。小鼠视网膜不同年龄点的RT-PCR显示Cep78在所有时间点都有表达,并且在出生后第30天扩增更强烈。小鼠内耳的RT-PCR分析也显示Cep78的强劲扩增。作者使用 RNA-seq 分析流式分选小鼠光感受器的表达水平,观察到视锥细胞中 Cep78 的表达较高。正常人和小鼠视网膜切片的免疫组织化学揭示了 CEP78 在许多视网膜细胞类型中的定位,视锥光感受器内节的染色强烈,但杆内节的基部仅弱标记。
南布里等人(2016) 报道 CEP78 基因包含 17 个编码外显子,跨越 31 kb 的基因组区域。
Hartz(2016) 根据 CEP78 序列(GenBank BC058931) 与基因组序列(GRCh38) 的比对,将 CEP78 基因定位到染色体 9q21.2。
布伦克等人(2016) 发现 CEP78 主要与转染的 U2OS 细胞中 PLK4 的 C 端催化结构域相互作用,并且 CEP78 的 N 端结构域是其定位到中心粒所必需的。通过短干扰 RNA 下调 CEP78 不会导致中心粒丢失或单极纺锤体形成。然而,CEP78 的缺失会降低 PLK4 中心体定位和 PLK4 诱导的 HeLa 细胞中中心粒的过度复制。
Nikopoulos 等人在一名希腊男子和一名瑞典兄弟姐妹中表现出视杆细胞营养不良和听力损失(CRDHL1; 617236)(2016) 鉴定了 CEPL78 基因(617110.0001-617110.0003) 中的双等位基因突变,该突变在两个家族中与疾病分离,并且在 350 个对照或公共变异数据库中未发现。
Namburi 等人在来自 5 个犹太家庭的 6 名患有锥杆营养不良和感音神经性听力损失的个体中(2016) 鉴定了 CEP78 基因中剪接位点突变(617110.0004) 和 1-bp 缺失(617110.0005) 的纯合性或复合杂合性。这 5 个犹太家庭有伊朗、伊拉克或阿富汗血统,单倍型分析显示每个突变都有一个共同且独特的单倍型,证实这些是创始人突变。
Fu 等人在来自 2 个不相关的中国家庭的 4 名患有锥杆营养不良和感音神经性听力损失的患者中(2017) 鉴定了 CEP78 基因(617110.0006; 617110.0007) 中 2 个不同剪接位点突变的纯合性,这些突变在两个家族中与疾病分离。
Ascari 等人在来自 2 个比利时家庭的 3 名患有 CRDHL1 的受影响个体中(2020) 鉴定了 CEP78 基因错义突变的纯合性(L150S; 617110.0008)。两个德国兄弟被发现是 L150S 变异的复合杂合子,并且 CEP78(617110.0009) 存在剪接突变。 3 个家族的单倍型分析表明 L150S 变体存在创始人效应。
Nikopoulos 等人对一名来自克里特岛的 59 岁希腊男子进行了研究,该男子患有视杆细胞营养不良和轻度听力损失(CRDHL1; 617236)(2016) 鉴定了 CEP78 基因内含子 3 中 c.499+1G-T 颠换(c.499+1G-T, NM_001098802.1) 的纯合性。使用来自永生化患者淋巴母细胞的总 RNA 进行的实验表明,该突变总是会导致外显子 3 的跳跃,并导致产生异常亚型,并且在外显子 4 中带有过早终止密码子。未受影响的叔叔的突变是杂合的,在 350 个无关个体的内部对照队列中,或者在 1000 个基因组计划、外显子组变异服务器或 ExAC 数据库中都没有发现这种突变。对患者成纤维细胞的免疫印迹分析显示,与野生型相比,CEP78 的含量大大减少。此外,患者成纤维细胞中诱导的纤毛明显长于对照细胞的纤毛,作者指出,这种现象以前与纤毛功能受损有关。 CEP78、IVS3DS、G-T、+1
.0001 锥杆营养不良和听力损失 1
Nikopoulos 等人在一对患有视锥杆营养不良和听力损失的瑞典兄妹中(CRDHL1; 617236)(2016) 鉴定了 CEP78 基因中 1 bp 缺失(c.633delC, NM_001098802.1) 的复合杂合性,导致移码,预计会导致外显子 5 中出现过早终止密码子(Trp212GlyfsTer18) 和 c.499+内含子 3(617110.0003) 中的 5G-A 转变。使用来自永生化患者淋巴母细胞的总 RNA 进行的实验表明,该突变总是会导致外显子 3 的跳跃,并导致外显子 4 中出现带有过早终止密码子的异常亚型。虽然无法从其已故的父母那里获得 DNA,但兄弟未受影响的儿子内含子 3 突变为杂合子;在 350 个无关个体的内部对照队列中,或者在 1000 个基因组计划、外显子组变异服务器或 ExAC 数据库中都没有发现这两种突变。患者成纤维细胞的免疫印迹分析未检测到 CEP78 带;然而,过度曝光的胶片显示出与 CEP78 相对应的非常微弱的条带,表明该蛋白质以微量存在。此外,患者成纤维细胞中诱导的纤毛明显长于对照细胞的纤毛,作者指出,这种现象以前与纤毛功能受损有关。
CEP78、1-BP DEL、633C
用于讨论 CEP78 基因内含子 3 中的 c.499+5G-A 转换(c.499+5G-A,NM_001098802.1),该基因在患有视锥杆营养不良和听力损失的瑞典同胞中以复合杂合状态发现(CRDHL1;617236)由 Nikopoulos 等人提出(2016),参见 617110.0002。
CEP78、IVS3DS、G-A、+5
Namburi 等人在来自 2 个近亲犹太家庭的 2 名受影响的兄弟和一名患有视锥杆营养不良和听力损失的无亲属关系的妇女中(CRDHL1; 617236)(2016) 鉴定了 CEP78 基因内含子 6 中 c.893-1G-A 转换(c.893-1G-A, NM_032171.1) 的纯合性。对患者白细胞的分析显示,外显子 7 发生跳跃,导致移码,从而产生提前终止密码子(Asp298ValfsTer17)。该突变在两个家族中随疾病分离,并且在 408 个以色列外显子组的内部数据库或包括 ExAC 数据库在内的公共数据库中均未发现。在另一名患有 CRDHL 的犹太先证者中,在具有 1 bp 缺失的复合杂合性中鉴定出 c.893-1G-A 突变(c.534delT;617110.0005);他未受影响的父母均具有其中一种突变的杂合子。
CEP78、IVS6AS、G-A、-1
Namburi 等人在来自 2 个不相关犹太家庭的患有锥杆营养不良和听力损失的男性先证者(CRDHL1; 617236) 中(2016) 鉴定了 CEP78 基因外显子 4 中 1 bp 缺失(c.534delT, NM_032171.1) 的纯合性,导致移码,预计会导致提前终止密码子(Lys179ArgfsTer10)。在另一名患有 CRDHL 的犹太先证者中,在复合杂合性中鉴定出 1-bp 缺失,并在 CEP78 中存在剪接位点突变(c.893-1G-A;617110.0004);他未受影响的父母均具有其中一种突变的杂合子。
CEP78、1-BP DEL、534T
Fu 等人在来自汉族近亲家庭的 2 名患有视杆细胞营养不良和听力损失的姐妹中(CRDHL1; 617236)(2017) 鉴定了 CEP78 基因内含子 10 中 c.1254+5G-A 转换(c.1254+5G-A, NM_032171) 的纯合性。 RT-PCR 和患者 mRNA 的 Sanger 测序证实了突变的剪接改变效应,外显子 10 被跳过并产生了提前终止密码子(Arg403SerfsTer7)。姐妹们的未受影响的父亲和未受影响的兄弟均具有内含子突变杂合子,这种突变在 ExAC 数据库中以非常罕见的频率(1/30,990)被发现。
CEP78、IVS10DS、G-A、+5
Fu 等人在来自中国近亲家庭的一对患有视杆细胞营养不良和听力损失的姐妹和兄弟中(CRDHL1;617236)(2017) 鉴定了 CEP78 基因内含子 13 中 c.1629A-G 转换(c.1629-2A-G,NM_032171)的纯合性。 RT-PCR 和患者 mRNA 的 Sanger 测序证实了突变的剪接改变效应,外显子 14 的前 10 个碱基对被删除,并产生了提前终止密码子(Gly545ProfsTer6)。兄弟姐妹们未受影响的父母和未受影响的姐妹均具有剪接位点突变杂合子,公共变异数据库中未发现这种突变。
CEP78、IVS13AS、A-G、-2
在来自 2 个比利时家庭(F1 和 F2)的 3 名患有锥杆营养不良和听力损失的个体中(CRDHL1;617236),Ascari 等人(2020) 鉴定了 CEP78 基因中 c.449T-C 转换(c.449T-C, NM_001098802.1) 的纯合性,导致亮氨酸内高度保守的残基处由 leu150 到 Ser(L150S) 取代丰富的重复。在患有 CRDHL 的 2 名德国兄弟(F3) 中,作者发现了 L150S 变异的复合杂合性和 CEP78 内含子 12 中的剪接突变(c.1462-1G-T; 617110.0009),预计会导致外显子 13 的跳跃,从而导致移码。每个家族中的突变都随着疾病而分离。单倍型分析揭示了 1.7 至 2.3 Mb 的常见单倍型,表明 L150S 变体的创始人效应,该变体存在于 ExAC 和 gnomAD 数据库中,总等位基因频率分别为 0.0000964 和 0.00004967,没有观察到纯合子。免疫印迹分析显示,杂合子家族成员中CEP78的含量显着减少,而在纯合子或复合杂合子患者中几乎检测不到。成纤维细胞培养物的免疫染色显示,纯合和杂合成纤维细胞中诱导的初级纤毛明显长于对照细胞。
CEP78、LEU150SER(rs761661253)
用于讨论 CEP78 基因内含子 12 中的剪接突变(c.1462-1G-T, NM_001098802.1),该突变在患有视锥杆营养不良和听力损失(CRDHL1) 的 2 位德国兄弟(F3) 的复合杂合状态中发现;617236),作者:Ascari 等人(2020),参见 617110.0008。
CEP78、IVS12、G-T、-1