CLUAP1

Klasterinu pridruženi protein 1, znan i kao CLUAP1, je gen. Mapiranje Takahashi et al. (2004) utvrdili su da gen CLUAP1 sadrži 11 egzona. Hibridnom analizom zračenja, Ishikawa et al. (1998) mapirali su gen CLUAP1 u hromosom 16. Izvijestili su da se gen CLUAP1 nalazi na genomskoj poziciji 16p13.

Aminokiselinska sekvenca

Dužina polipeptidnog lanca je 413 aminokiselina, a molekulska težina 48.125 Da 1020304050 MSFRDLRNFTEMMRALGYPRHISMENFRTPNFGLVSEVLLWLVKRYEPQT DIPPDVDTEQDRVFFIKAIAQFMATKAHIKLNTKKLYQADGYAVKELLKI TSVLYNAMKTKGMEGSEIVEEDVNKFKFDLGSKIADLKAARQLASEITSK GASLYDLLGMEVELREMRTEAIARPLEINETEKVMRIAIKEILTQVQKTK DLLNNVASDEANLEAKIEKRKLELERNRKRLETLQSVRPCFMDEYEKTEE ELQKQYDTYLEKFQNLTYLEQQLEDHHRMEQERFEEAKNTLCLIQNKLKE EEKRLLKSGSNDDSDIDIQEDDESDSELEERRLPKPQTAMEMLMQGRPGK RIVGTMQGGDSDDNEDSEESEIDMEDDDDEDDDLEDESISLSPTKPNRRV RKSEPLDESDNDF Simboli

C: Cistein D: Asparaginska kiselina E: Glutaminska kiselina F: Fenilalanin G: Glicin H: Histidin I: Izoleucin K: Lizin L: Leucin M: Metionin N: Asparagin P: Prolin Q: Glutamin R: Arginin S: Serin T: Treonin V: Valin W: Triptofan Y: Tirozin

Ciliogeneza ovisi o sastavljanju intraflagelarnih (IFT) čestica s njihovim teretom na bazi cilija, nakon čega slijedi anterogradno kretanje i zaokret na vrhu cilija, gdje se neke IFT komponente izmjenjuju prije retrogradnog IFT transporta. Čini se da CLUAP1 sudjeluje u sastavljanju i preokretanju IFT čestica u osnovi i vrhu cilija.

Kloniranje i ekspresija Sekvenciranjem klonova dobijenih iz frakcionirane biblioteke cDNK ljudskog mozga, Ishikawa et al. (1998) klonirali su CLUAP1, koji su označili kao KIAA0643. Transkript ima nekoliko ponavljajućih elemenata u svom 3-baznom kraju, a izvedeni protein sadrži 403 aminokiseline. RT-PCR analiza otkrila je varijabilnu ekspresiju KIAA0643 na svih 10 ispitanih tkiva odraslih ljudi. Pomoću SDS-PAGE nađeno je da in vitro prevedeni KIAA0643 imao prividnu molekulsku masu od 68 kD.

Pretragom baza podataka s EST-om koji je bio reguliran u tkivima karcinoma, Takahashi et al. (2004) identificirali su CLUAP1. CLUAP1 kodira izvedeni protein od 413 aminokiselina koji sadrži heliksni domen. Northern blot analizom identificiran je transkript CLUAP1 od 1,6 kb koji je obilno eksprimiran u sjemenici, štitnjači i dušniku te umjereno u kičmenoj moždini i nadbubrežnim žlijezdama. Fluorescentno imunocitohemijsko bojenje u ćelijama HCT116 lokaliziralo je CLUAP1 uglavnom u jedru.

Murayama et al. (2005) utvrdili su da je protein C. elegans dyf3 38% identičan s ljudskim ortologom, CLUAP1. Ou et al. (2005) pokazali su da se dyf3 lokalizira u trepavicama.Ou, G., Qin, H., Rosenbaum, J. L., Scholey, J. M. The PKD protein qilin undergoes intraflagellar transport. (Letter) Curr. Biol. 15: R410-R411, 2005. PubMed: 15936258

Koristeći SEREX (serološka analiza biblioteka ekspresije rekombinantne DNK), Ishikura et al. (2007) identificirali su CLUAP1 kao imunogeni tumorski antigen iz ćelijske linije osteosarkoma MG63. Semikvantitativna RT-PCR analiza otkrila je visoku ekspresiju CLUAP1 u ljudskim testisima, sa nižom ekspresijom u svim ostalim ispitivanim tkivima. Visoka ekspresija CLUAP1 otkrivena je u nekoliko ćelijskih linija i tumora osteosarkoma, kao i u tumorima pluća, jajnika, debelog crijeva i raku pluća sa nemalim ćelijama.Ishikura, H., Ikeda, H., Abe, H., Ohkuri, T., Hiraga, H., Isu, K., Tsukahara, T., Sato, N., Kitamura, H., Iwasaki, N., Takeda, N., Minami, A., Nishimura, T. Identification of CLUAP1 as a human osteosarcoma tumor-associated antigen recognized by the humoral immune system. Int. J. Oncol. 30: 461-467, 2007. PubMed: 17203229 Imunookemijskom analizom, Botilde et al. (2013) otkrili su da se Cluap1 koncentrirao na bazi i vrhu treplji u mišjim embrionima i embrionskim fibroblastima, sa slabijim bojenjem u srednjem dijelu cilija.Botilde, Y., Yoshiba, S., Shinohara, K., Hasegawa, T., Nishimura, H., Shiratori, H., Hamada, H. Cluap1 localizes preferentially to the base and tip of cilia and is required for ciliogenesis in the mouse embryo. Dev. Biol. 381: 203-212, 2013. PubMed: 23742838

Soens et al. (2016) izvršili su imunohistohemijsku analizu mišje mrežnjače i primijetili lokalizaciju CLUAP1 na povezujućem dijelu cilijarnih fotoreceptorskih ćelija smještenih između unutrašnjeg i vanjskog sloja mrežnjače. Nedosljedan signal CLUAP1 viđen je i na određenim područjima vanjskog jedarnog sloja, ali primijetili suda je to možda rezultat nespecifičnog vezivanja antitijela.Soens, Z. T., Li, Y., Zhao, L., Eblimit, A., Dharmat, R., Li, Y., Chen, Y., Naqeeb, M., Fajardo, N., Lopez, I., Sun, Z., Koenekoop, R. K., Chen, R. Hypomorphic mutations identified in the candidate Leber congenital amaurosis gene CLUAP1. Genet. Med. 18: 1044-1051, 2016. PubMed: 26820066

Funkcija gena Koristeći 2-hibridni sistem za provjeru kvasaca, Takahashi et al. (2004) otkrili su da CLUAP1 komunicira s klasterinom (CLU) u jedru. Ekspresija CLUAP1 postepeno se povećavala u kasnim S do G2/M fazama ćelijskog ciklusa i vraćala se na bani nivo u G0/ G1 fazama. Supresija CLUAP1 maloj interferirajućoj RNK rezultirala je zastojem rasta u transficiranim MCF7 ćelijama.Takahashi, M., Lin, Y.-M., Nakamura, Y., Furukawa, Y. Isolation and characterization of a novel CLUAO1 whose expression is frequently upregulated in colon cancer. Oncogene 23: 9289-9294, 2004. Note: Erratum: 24: 4320 only, 2005. PubMed: 15480429 Brzom in vivo snimanjem epiderme kandžaste žabe, Lee et al. (2014) primijetili su da se fluoroscentno obilježena kopča1 kretala dvosmjerno duž aksoneme i kolokalizirala tokom transporta sa ift20 (614394), podjedinicom IFTB kompleksa.Li, J., Sun, Z. Qilin is essential for cilia assembly and normal kidney development in zebrafish. PLoS One 6: e27365, 2011. Note: Electronic Article. PubMed: 22102889

Životinjski model Murayama et al. (2005) proučavali su mutante gena C. elegans dyf3, koji su pokazali fenotip zaostalih cilija i druge abnormalnosti. Ou et al. (2005) pokazali su da mutacije gena dyf3 utiču na kretanje IFTB kompleksa.Murayama, T., Toh, Y., Ohshima, Y., Koga, M. The dyf-3 gene encodes a novel protein required for sensory cilium formation in Caenorhabditis elegans. J. Molec. Biol. 346: 677-687, 2005. PubMed: 15713455

U naprednom genetIčkom snimanju u zebrica, Li i Sun (2011) identificirali su mutaciju gena cluap1 (kvilin) koji je stvorio bubrežne ciste. Mutacija u cluap1 rezultirala je fenotipom gotovo identičnim IFT kompleksu B mutanta. Zaključili su da je cluap1 esencijalan u sastavljanju i održavanju cilija ne samo u bubregu već i u organu bočne linije i vanjskom segmentu fotoreceptorskih ćelija.

Botilde et al. (2013) otkrili su da se miševi genotipa Cluap1 –/+ ne razlikuju od divljeg tipa, ali da su miševi Cluap1 –/– uginuli oko embrionskog dana 12,5 (E12.5). Embrioni Cluap1 –/– izgledali su potpuno normalno na E8.0, ali su imali oštećenu ciliogenezu u različitim regijama, uključujući čvor i nervnu cijev, do E9.0. Bazno tijelo bilo je pravilno spojeno na apikalnu membranu ćelija Cluap1 –/–, ali aksonema nije uspjela rasti. Fibroblasti E8.75 Cluap1 –/– embriona takođe nisu uspeli da formiraju cilije. Signalizacija ježa izgubljena je u Cluap1 –/– embrionima na E8.5, ali je ektopično proširen na E9.0. Embrioni cluap1 –/– nisu uspjeli pokazati lijevo-desno asimetričnu čvornu ekspresiju u bočnoj ploči, najvjerovatnije zbog gubitka ježeve signalizacije u ćelijama krune čvora, što je dovelo do izrazitog smanjenja ekspresije Gdf1 u tim ćelijama. Pretpostavili su da CLUAP1 doprinosi ciliogenezi regulišući IFT ciklus na dnu i vrhu cilija.

Mutacija au5 kod zebricaa je recesivna, potpuno penetrirana i smrtonosna za embrione od 10 do 12 dana nakon oplodnje (dpf). Mutantni embrioni ne napuhuju plivajući mjehur, koji se nalazi uz ventralnu krivulju do osi tijela za 1,5 dpf i pokazuju odsustvo fotoreceptora pri 7 dpf. Lee et al. (2014) otkrili su da je fenotip au5 posljedica besmislene mutacije gena cluap1, koja je prerano zaustavila kodon 41.Lee, C., Wallingford, J. B., Gross, J. M. Cluap1 is essential for ciliogenesis and photoreceptor maintenance in the vertebrate eye. Invest. Ophthal. 55: 4585-4592, 2014. Otkrili su da su au5 mutanti pokazali randomizirano pozicioniranje srčane cijevi i nedostatak cilija u mirisnim epitelnim ćelijama. Defekt u ciliogenezi prethodio je gubitku fotoreceptora u au5 mutanata.Ishikawa, K., Nagase, T., Suyama, M., Miyajima, N., Tanaka, A., Kotani, H., Nomura, N., Ohara, O. Prediction of the coding sequences of unidentified human genes. X. The complete sequences of 100 new cDNA clones from brain which can code for large proteins in vitro. DNA Res. 5: 169-176, 1998. PubMed: 9734811

+Fenotip nokaut-miša Pnpo SvojstvoFenotip Vijabilnost homozigota Nenormalno Studija recesivne letalnostiNenormalno Plodnost Normalno Tjelesna težina Normalno Test otvorenog polja: anksioznost Normalno Neurološka procjenaNormalno Snaga stiskaNormalno Test vruće ploče Normalno Dismorfologija Normalno Indirektna kalorimetrija Normalno Test tolerancije glukoze Normalno Slušni odgovor moždanog stabla Normalno DEXA Normalno Radiografija Normalno Tjelesna temperatura Normalno Morfologija ika Normalno Klinička hemija (nalaz)Normalno Plazmatski imunoglobulini Nenormalno Hematologija Normalno Leukociti periferne krvi Normalno Mikronukleus test Normalno Težina srca Normalno Histopatologija oka Normalno Salmonella infekcija Normal Citrobacter infekcija NormalSvi testovi i analize su iz Mouse Resources Portal, Wellcome Trust Sanger Institute. U proučavanju PNPO funkcije, korišteni su modelni organizmi. Uvjetna linija nokaut-miševa, zvana Pnpotm1a (KOMP) Wtsi, generirana je kao dio programa Međunarosnog konzorcija za miševe – visokopropusnog projekta mutageneze za generiranje i distribuciju životinjskih modela bolesti zainteresiranim naučnicima.

Muške i ženske životinje prolazile su standardizirani fenotipski skrining, kako bi se utvrdili efekti delecije. Od 24 izvedena testa ina mutantnim miševima, uočene su dvije značajne abnormalnosti. Tokom gestacije, nije utvrđen homozigotni mutantni embrion, pa tako nijedan nije preživio do odvikavanja. Preostali testovi su izvedeni na mutiranim heterozigotnim odraslim miševima; zapažene su tri abnormalnosti kod ovih životinja.

Reference

Vanjski linkovi

Dopunska literatura

Kategorija:Geni na hromosomu 16 Kategorija:Ljudski proteini Kategorija:Proteomika