纤毛和鞭毛相关蛋白 53; CFAP53

含有卷曲螺旋结构域的蛋白质 11;CCDC11

HGNC 批准的基因符号:CFAP53

细胞遗传学位置:18q21.1 基因组坐标(GRCh38):18:50,227,193-50,266,495(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

海耶斯等人(2007) 发现爪蟾 Ccdc11 在胚胎蛙表皮纤毛细胞中差异表达。

纳拉辛汗等人(2015)发现CCDC11基因在人鼻呼吸道上皮细胞的轴丝中表达。

▼ 测绘

Hartz(2012) 根据 CCDC11 序列(GenBank AK057305) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 CCDC11 基因对应到染色体 18q21.1。

▼ 分子遗传学

Perles 等人通过纯合性作图,然后对具有异源性 6(HTX6; 614779) 的 2 个兄弟进行候选基因分析(2012) 在 CCDC11 基因(614759.0001) 中发现了一个纯合剪接位点突变。

Narasimhan 等人在一名近亲结婚患者中携带 HTX6(2015) 鉴定了 CCDC11 基因中的纯合截短突变(R41X; 614759.0002)。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,在未受影响的父亲中发现处于杂合状态。在患者呼吸纤毛中检测不到 CCDC11,这与功能丧失一致,但患者呼吸纤毛没有表现出形态缺陷。

Noel 等人在来自 2 个不相关的近亲家庭的 3 名异质性受影响个体中(2016) 鉴定了 CFAP53 基因突变的纯合性,该突变与疾病完全分离(参见例如 614759.0003)。

▼ 动物模型

在斑马鱼胚胎中,Narasimhan 等人(2015) 发现 ccdc11 在枯否囊泡(KV) 的纤毛、脊髓底板和前肾管中表达。 Ccdc11 沿着原肾肾小管中纤毛的轴丝定位,但仅定位于 KV 中的纤毛基部和神经管中的活动纤毛。可视化研究表明,ccdc11 是椎管和 KV 中适当纤毛运动所必需的,但前肾纤毛的运动则不需要。 KV 的超微结构研究表明,敲除 ccdc11 后,斑马鱼的外动力蛋白臂数量减少。 ccdc11 吗啉代敲低导致与运动纤毛缺陷一致的表型,包括体轴弯曲、脑积水、水肿和左右不对称异常。运动纤毛的大体形态未见明显缺陷。研究结果表明,不同纤毛类型需要不同的 ccdc11 活性。

诺埃尔等人(2016) 指出,斑马鱼 cfap53 在器官侧化之前在胚胎侧化所需的组织中表达。作者生成了一个 CRISPR 斑马鱼模型,其突变类似于人类 CFAP53 中的 R158G 突变。突变斑马鱼在器官侧向性和不对称基因表达随机化方面存在缺陷,库普弗囊泡中缺乏纤毛旋转,库普弗囊泡相当于鱼类的左右组织者(LRO)。

▼ 等位基因变异体(3 个选定示例):

.0001 异序、内脏、6、常染色体
CFAP53、IVS6DS、G-A、+1

Perles 等人在 2 个兄弟中,由近亲阿拉伯穆斯林父母所生,具有不同的内脏异型性表现(HTX6;614779)(2012) 在 CCDC11 基因(1213+1G-A) 的内含子 6 中发现了纯合 G 到 A 的转变,导致外显子 6 的跳过和过早终止。蛋白质印迹分析显示患者成纤维细胞中存在异常较小的蛋白质。一名兄弟患有严重的复杂心脏畸形,手术后 14 岁时去世。他有腹部部位异常。另一位兄弟身体健康,没有呼吸或心脏功能障碍,纤毛结构和功能正常;影像学显示全反位。研究结果表明 CCDC11 基因与左右不对称图案的决定有关。

.0002 异序、内脏、6、常染色体
CFAP53、ARG41TER

Narasimhan 等人在一名由近亲父母出生、患有内脏异位性 6(HTX6; 614779) 的患者中(2015) 鉴定了 CCDC11 基因中的纯合 c.121C-T 转换(c.121C-T, NM_145020.3),导致 arg41 到 ter(R41X) 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,在未受影响的父亲中发现处于杂合状态。在千人基因组计划数据库中,4,122 名欧洲裔美国人中的 1 名和 1,916 名非裔美国人中的 1 名报告了这种突变。在患者呼吸纤毛中检测不到 CCDC11,这与功能丧失一致,但患者呼吸纤毛没有表现出形态缺陷。

.0003 异序、内脏、6、常染色体
CFAP53、ARG158GLY

Noel 等人在一对兄弟姐妹中,由近亲沙特阿拉伯父母(A 族)出生,患有右位心和无脾或内脏逆位(HTX6;614779)(2016) 鉴定了 CFAP53 基因中 c.472A-G 转变(c.472A-G, NM_145020.4) 的纯合性,导致高度保守残基处的 arg158 到甘氨酸(R158G) 取代。他们未受影响的父母和一个未受影响的兄弟是该变异的杂合子,在另外 3 个同胞或 ExAC 数据库中未发现该变异。