CUGBP 和 ELAV 家族，成员 1； CELF1

CUG 三联体重复序列，RNA 结合蛋白 1； CUGBP1
CUG结合蛋白； CGBP
核聚腺苷酸化 RNA 结合蛋白，50-KD； NAB50
布鲁诺式 2；BRUNOL2

HGNC 批准的基因符号：CELF1

细胞遗传学位置：11p11.2 基因组坐标（GRCh38）：11:47,465,937-47,565,539（来自 NCBI）

▼ 说明

CELF 家族的成员，例如 CELF1，在共转录和转录后 RNA 加工中发挥各种作用。所有 CELF 蛋白似乎都会影响前 mRNA 剪接，但各个 CELF 在调节 mRNA 稳定性和翻译方面具有不同的作用（Wagnon 等人总结，2012）。

▼ 克隆与表达

DMPK 基因（605377）中不稳定的 CTG 三联体重复扩增导致强直性肌营养不良（DM1; 160900）。为了检测与 CTG 三联体重复序列结合的蛋白质，Timchenko 等人（1996）使用具有CTG重复的双链DNA片段和具有CTG重复或RNA CUG重复的单链寡核苷酸作为探针进行带移分析。这些蛋白质来源于 HeLa 细胞、成纤维细胞和肌管的细胞核和细胞质提取物。与双链 DNA 重复序列结合的蛋白质会被非标记重复序列抑制，但不会被非特异性 DNA 片段抑制。与单链 CTG 探针和 RNA CUG 探针结合的另一种蛋白质被未标记的 CTG（8）和 CUG（8）重复序列抑制。仅与 RNA 重复序列（CUG）8 结合的蛋白质会被未标记的（CUG）8 抑制，但不会被未标记的单链或双链 CTG 重复序列抑制。此外，这种被作者命名为 CUG 结合蛋白（CUGBP）的蛋白质，没有表现出与长度相同但具有不同序列的三联体重复的 RNA 寡核苷酸 CGG 的结合。 CUG 结合蛋白定位于细胞质，而双链 DNA 结合蛋白定位于核提取物。因此，蒂姆琴科等人（1996）得出结论，存在几种三核苷酸结合蛋白，它们的特异性由三联体序列决定。

CTG 三核苷酸重复编码相应 mRNA 中的 CUG 重复区域。蒂姆琴科等人（1996）鉴定了 2 种蛋白质，称为 CUGBP1 和 CUGBP2，它们与 RNA 中的 CUG 重复序列特异性结合。他们认为这两种蛋白质的质量分别为 49 kD 和 51 kD，是由同一基因编码的亚型。蒂姆琴科等人（1996）基于其蛋白质产物与酵母 Nab2 蛋白质之间的相互作用，克隆了一个基因，他们将其命名为 NAB50。作者指出，NAB50 基因编码 CUGBP1 和 CUGBP2 蛋白，因为抗 Nab50 抗体与两种 CUGBP 亚型发生交叉反应。该基因预测出一种由 482 个氨基酸组成的蛋白质，计算出的分子量为 52 kD。预测的蛋白质包含 3 个 RNA 结合域，与 hnRNPs 同源。

好等人（2000）将 CUGBP1 鉴定为 BRUNOL2，它是与转录调节因子“Bruno”相关的人类基因家族的成员。果蝇。通过 PCR，他们从大脑 cDNA 文库中克隆了 BRUNOL2。推导的蛋白质包含 2 个 N 端 RNA 识别基序（RRM）、一个长接头区域和一个 C 端 RRM。 BRUNOL2 和 BRUNOL3（CUGBP2; 602538）总体上具有 80% 的氨基酸同一性，并且其 RRM 具有超过 92% 的同一性。好等人（2000）确定 Timchenko 等人报道的 BRUNOL2 cDNA 和 CUGBP1 cDNA（1996）由于选择性剪接，它们的 3-prime UTR 有所不同。好等人（2000）还鉴定了一个带有额外 12 bp 的 BRUNOL2 剪接变体，导致在接头区域插入 4 个氨基酸。 Northern印迹分析检测到在所有检查的组织中大约9.5、7.5和2.4 kb的3个主要BRUNOL2转录物的可变表达。

Ladd 等人使用 RNA 斑点印迹分析（2004）证实了 CUGBP1 的普遍表达。

▼ 基因功能

蒂姆琴科等人（1996）表明NAB50基因产物结合DMPK的CUG重复区域。

Roberts 等人使用 2 个 DMPK 水平降低的生物系统，即纯合 DM 患者和 DMPK 敲除小鼠（1997）证明，在没有 DMPK 的情况下，CUGBP 亚型的细胞内分布发生了改变。 DMPK 在体外磷酸化 CUGBP 蛋白，表明通过磷酸化调节核 CUGBP 定位。

Good 等人使用紫外光交联和凝胶迁移率变化分析（2000）表明BRUNOL2结合含有BRUNO反应元件（BRE）的RNA。

杜达罗内克等人（2007）表明，Ifnb（147720）诱导 Lip 的表达，Lip 是 Cebpb（189965）的截短显性失活亚型，并抑制猕猴巨噬细胞中活性猿猴免疫缺陷病毒（SIV）的复制。在人单核细胞系中，IFNB 诱导 CUGBP1 磷酸化并形成 CUGBP1-CEBPB mRNA 复合物。通过小干扰 RNA 消除猕猴巨噬细胞中的 Cugbp1 表明，Cugbp1 是 Ifnb 介导的 Lip 诱导和 Ifnb 介导的 SIV 复制抑制所必需的。杜达罗内克等人（2007）得出的结论是，CUGBP1 是原代巨噬细胞中 IFNB 信号传导的下游效应子，在控制大脑中急性人类免疫缺陷病毒（HIV）或 SIV 复制的先天免疫反应中发挥着重要作用。

脆性 X染色体连锁震颤/共济失调综合征（FXTAS; 300623）的转基因果蝇模型，其中含有 90 个 CGG 重复序列的人 FMR1（309550）的 5 素 UTR 在眼睛中特异性表达，导致小眼紊乱、色素脱失和进行性进展感光神经元丧失。索福拉等人（2007）发现人类 CUGBP1 的过度表达抑制了转基因果蝇的神经退行性眼表型。 CUGBP1 不直接与 CGG 重复相互作用，而是通过 HNRNPA2B1（600124）相互作用。人 HNRNPA2B1 的 A2 亚型或果蝇直系同源物的表达也抑制了 FXTAS 果蝇的眼睛表型。 CUGBP1 不与其他检查的 HNRNP 相互作用。

唐等人（2012）观察到，与正常成人肌肉和面肩肱型肌营养不良症（FSHD; 参见 158900）患者的肌肉相比，DM1 和 DM2（602668）患者的肌肉中钙通道亚基 CAV1.1（CACNA1S; 114208）的剪接发生了改变。 DM1 和 DM2 肌肉中 CAV1.1 转录物的很大一部分显示外显子 29 的跳跃，这代表胎儿剪接模式。强制排除正常小鼠骨骼肌中的外显子 29 会改变通道门控特性，并增加电流密度和峰值电诱发钙瞬变幅度。小鼠心肌中 Mbnl1（606516）的下调或小鼠胫骨前肌中 Cugbp1 的过度表达增强了外显子 29 的跳跃，表明这些剪接因子可能与强直性肌营养不良中的 CAV1.1 剪接缺陷有关。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Good 等人（2000）将 CUGBP1 基因定位到染色体 11p11。

▼ 动物模型

王等人（2007）建立了 DM1 的诱导型心脏特异性小鼠模型，该模型表达扩展的人 DMPK CUG 重复 RNA 并概括了人类疾病的病理特征，包括扩张型心肌病、心律失常以及收缩和舒张功能障碍。小鼠还表现出发育选择性剪接转变的错误调节，包括 Tnnt2（191045）和 Fxr1（600819）基因。两周内全部死于心力衰竭。免疫组织化学研究表明，CUGBP1 蛋白水平升高，特别是在含有 DMPK CUG 重复 RNA 焦点的细胞核中。一项时程研究表明，CUGBP1 的增加在 CUG 重复诱导表达的数小时内同时发生，并且与胚胎剪接模式的恢复同时发生。结果表明，CUGBP1 增加是 DM1 发病机制的一个特异性早期事件，代表对 DMPK CUG 重复突变体 RNA 表达的主要反应。

科舍列夫等人（2010）在成年小鼠心脏中表达人 CUGBP1。 CUGBP1 的上调足以重现在表达扩展的 CUG RNA 重复序列的 DM1 小鼠模型（Wang 等，2007）以及 DM1 个体中观察到的分子、组织病理学和功能变化。作者得出结论，CUGBP1 上调在 DM1 发病机制中发挥重要作用。

Ward 等人通过诱导转基因小鼠成年骨骼肌中人类 CUGBP1 的表达（2010）表明DM1的致病特征可以通过CUGBP1表达上调来解释。在诱导 CUGBP1 表达的几周内，与未诱导的对照组相比，转基因小鼠表现出运动受损、肌肉功能下降、步态异常和总体重减轻。对过表达 CUGBP1 的转基因肌肉的组织学分析显示，细胞核位于中心，肌纤维变性伴炎症浸润，以及固缩核团块。 RT-PCR 分析显示，在过表达 CUGBP1 的转基因肌肉中，多个基因恢复到胚胎剪接模式。沃德等人（2010）得出结论，CUGBP1 在 DM1 骨骼肌发病机制中起主要作用。

Kim 等人使用 DM1 的诱导毒性 RNA 转基因小鼠模型（2014）发现表达有毒 RNA 的野生型小鼠表现出 Celf1 过度表达，主要在组织病理学最严重的肌肉中。在 DM1 患者中也观察到类似的结果。在没有毒性RNA表达的情况下，Celf1 -/- 小鼠在跑步机和握力测试中表现出肌肉无力并出现白内障，但它们在骨骼肌中没有表现出明显的组织病理学。 Celf1 +/- 小鼠表现出较温和的表型。在诱导表达有毒RNA后，Celf1 -/- 小鼠没有表现出进一步的衰退，并且Celf1的缺失导致更好的肌肉组织学。 Celf-/- 和 Celf +/- 小鼠均未免受毒性 RNA 诱导的 RNA 剪接缺陷或心脏传导缺陷和肌强直的影响。