卷曲螺旋结构域含有蛋白质 141; CCDC141

与肌球蛋白 II 和 DISC1 相关的卷曲螺旋蛋白;CAMDI

HGNC 批准的基因符号:CCDC141

细胞遗传学位置:2q31.2 基因组坐标(GRCh38):2:178,814,978-179,050,137(来自 NCBI)

▼ 说明

根据小鼠实验,预计 CCDC141 在神经系统发育过程中径向神经元迁移过程中的中心体定位和运动中发挥作用(Fukuda et al., 2010)。

▼ 克隆与表达

福田等人(2010) 克隆了小鼠 Ccdc141,他们将其称为 Camdi。推导的 1,451 个氨基酸蛋白具有 N 端血影蛋白(参见 182860)样重复、中央卷曲螺旋结构域和靠近 C 端的 I-set 结构域。蛋白质印迹分析检测到,Camdi 在胚胎第 16 天的小鼠大脑中有强烈表达,但在成年大脑或所检测的 9 个其他成年小鼠组织中几乎没有表达。原位杂交检测到成年小鼠大脑、海马和小脑的离散细胞层以及胚胎小鼠眼中的 Camdi 表达。数据库分析在人类和几种脊椎动物中检测到 Camdi 的直系同源物,但在低等生物中未检测到。

哈钦斯等人(2016) 分析了小鼠胚胎中的 Ccdc141 染色,并观察到迁移的 GnRH(152760) 神经元中的清晰表达。在发育中的皮质以及周围神经系统(例如三叉神经节和背根神经节)的细胞和感觉轴突中也检测到了强大的 Ccdc141 染色。

▼ 测绘

福田等人(2010) 报道 CCDC141 基因定位于染色体 2q31。

▼ 基因功能

在小鼠胚胎发育后期,大量皮质神经元经历从心室区/心室下区通过中间区向皮质板的放射状迁移。这种定向迁移由中心体向前缘的极化运动调节,通常远远领先于细胞核,并且需要中心体蛋白 Disc1(605210) 和可磷酸化肌球蛋白轻链(MLC;参见 613993)。通过酵母 2-杂交分析,Fukuda 等人(2010) 发现小鼠 Camdi 与 Disc1 和 Mlc 相互作用。 Camdi 和 Disc1 共定位于中心体,Disc1 诱导 Camdi 易位至中心体。 Disc1与Mlc以Camdi依赖性方式相互作用,Camdi与Disc1的共表达诱导磷酸化Mlc在中心体附近的积累。在胚胎小鼠中,通过 RNA 干扰在子宫内敲低 Camdi 会导致皮质神经元迁移异常,导致出生后中间区神经元积累,并减少皮质板神经元数量。对 Camdi 敲低神经元的显微镜分析揭示了紊乱的中心体和显示随机方向的主导过程。福田等人(2010) 得出结论,CAMDI 部分地通过与 DISC1 协同调节中心体定位来控制皮质神经元迁移。

通过对小鼠鼻外植体的实时成像研究,Hutchins 等人(2016) 表明,与对照组相比,用 Ccdc141 靶向 siRNA 处理的 GnRH 神经元的线性迁移率和总迁移率均降低了 25%。固定在 5 个分区的外植体表明,Ccdc141 敲低外植体中的 GnRH 神经元没有像对照中那样迁移到距主要组织块那么远;然而,在对照和 Ccdc141 敲除外植体中,嗅觉轴突生长强劲。在敲低组和对照组中,GnRH 神经元均与嗅觉外显子紧密相连,表明 Ccdc141 敲低不会损害粘附力,并表明运动缺陷是迁移缺陷的基础。

▼ 分子遗传学

关联待确认

Kotan 等人发现,来自库尔德近亲家庭的 2 名患有嗅觉减退性性腺机能减退症(HH22; 616030) 的同胞兄弟姐妹,他们的 FEZF1 基因错义突变(613301.0001) 是纯合的(2014) 还在 CCDC141 中检测到无义突变(R724X) 的纯合性。他们指出,CCDC141 基因产物与皮质神经元迁移有关,并指出这种突变可能会导致额外的有害影响。

图兰等人(2017)重新研究了 Kotan 等人最初报道的家庭(2014)(家庭 1)并描述了 3 个新家庭,其中 6 名成员患有低促性腺激素性性腺功能减退症,但嗅觉正常。在家庭 2 中,一对母子是 CCDC141 错义突变的复合杂合子,并且两人都携带 DMXL2 基因(612186) 的杂合错义突变。在家庭 3 中,2 个受影响的家庭成员和 2 个未受影响的家庭成员在 CCDC141 中存在杂合错义突变,并且在两个受影响家庭的各种组合中也检测到 3 个其他基因(NR5A2,604453;FSHB,136530;IGSF10,617351)的杂合错义突变。以及未受影响的家庭成员。在第 4 个家庭中,受影响的女儿从未受影响的父亲那里遗传了 CCDC141 杂合错义突变。临床可逆性似乎发生在来自家庭 2 的 2 名受影响个体和来自家庭 3 的 1 名受影响个体中。Turan 等人(2017) 指出,这些家族表现出复杂、不一致的基因型-表型关系,很难用传统孟德尔遗传来解释。