CLARIN 2; CLRN2

HGNC 批准的基因符号：CLRN2

细胞遗传学位置：4p15.32 基因组坐标（GRCh38）：4:17,515,164-17,527,103（来自 NCBI）

▼ 描述

CLRN2 是维持听觉毛细胞中转导静纤毛所必需的，并且对于听力至关重要（Dunbar et al., 2019）。

▼ 克隆和表达

Dunbar 等人（2019） 报道小鼠 Clrn2 是一种 232 个氨基酸的四跨膜样糖蛋白，具有 C 端 II 类 PDZ 结合基序和 4 个跨膜结构域。它与 Clrn1（606397） 具有显着的相似性。RT-PCR 分析在小鼠内耳（尤其是听觉毛细胞）和眼睛中检测到 Clrn2 转录本，但在大脑或肌肉中未检测到 Clrn2 转录本。带有 GFP 标记的 Clrn2 靶向小鼠听觉毛细胞的发束，并在顶端静纤毛中富集。

通过在斑马鱼幼虫中进行 RT-qPCR，Vona 等人（2021） 在受精后 18 小时（hpf） 检测到 clrn2 mRNA，这是斑马鱼耳基板开始形成耳囊的阶段。clrn2 mRNA 表达加倍，并在后期维持，直至 120 hpf。对成年斑马鱼各种组织的比较分析表明，内耳的椭圆囊、球囊和耳膜显着富集。受精后 5 天的胚胎组织学检查显示，耳囊中存在强表达，仅限于毛细胞。同样，对小鼠的分析表明，在出生后第 1 天（P1） 和 P7 的小鼠耳蜗上皮中，Clrn2 转录物几乎完全可以在内毛细胞群和外毛细胞群中检测到。

▼ Mapping

Gross（2020） 根据 CLRN2 序列（GenBank BC127863） 与基因组序列（GRCh38） 的比对，将 CLRN2 基因对应到染色体 4p15.32。

邓巴等人（2019） 将小鼠 Clrn2 基因定位到 5 号染色体。

▼ 分子遗传学

在一个患有非综合征性耳聋的伊朗近亲家庭中，对应到染色体 4p（DFNB117; 619174），Vona 等人（2021） 鉴定了 CLRN2 基因（T165K; 618988.0001） 中错义突变的纯合性，该突变与疾病完全分离，并且在群体频率数据库中未发现。功能分析表明该变异影响外显子 3 剪接效率。

▼ 动物模型

Dunbar 等人在小鼠中使用正向遗传筛选（2019） 发现 Clrn2 中的纯合 trp4-to-ter（W4X） 突变是“单簧管”突变小鼠早发性听力损失的原因。突变小鼠听力损失的特点是听力功能快速恶化。Clrn2 并不是耳蜗感觉毛细胞静纤毛束的初始形成所必需的，但它对于维持功能成熟的内毛细胞和外毛细胞中的转导静纤毛至关重要。Clrn2 的缺乏会导致机电转导机制的选择性缺陷，并扰乱听觉毛细胞中的毛细胞传感器电流。进一步的分析表明，Clrn2 的缺失阻止了内毛细胞向成熟细胞的功能分化。

Vona 等人使用 CRISPR/Cas9（2021） 生成了 clrn2 缺陷的斑马鱼胚胎，其在声音刺激后表现出显着降低的反应。与对照组相比，clrn2 突变体内耳毛束的荧光鬼笔环肽染色显示，毛束结构被破坏，毛细胞更少。在 CRISPR/Cas9 工程改造的纯合 Clrn2 缺陷小鼠中，所有测试频率的听觉阈值都非常升高，而杂合小鼠的阈值与野生型同窝小鼠相似。畸变产物耳声发射（DPOAE）测试显示，与杂合子或野生型同窝出生的动物相比，纯合子的反应减弱，表明外毛细胞功能受损。纯合突变体的内毛细胞静纤毛束和外毛细胞静纤毛束的扫描电子显微镜分别显示出预期的 U 形和 V 形；然而，虽然束的图案看起来正常，但与野生型同窝小鼠相比，它们的中排和短排静纤毛的高度明显变化更大，并且许多短排机械传导静纤毛缺失。

▼ 等位基因变异（1 个选定示例）：.

0001 耳聋，常染色体隐性遗传 117（1 个家族）
CLRN2、THR165LYS
Vona 等人在来自伊朗近亲家庭的一对患有非综合征性耳聋的兄弟姐妹及其堂兄弟中（DFNB117; 619174）（2021） 鉴定了 CLRN2 基因中 c.494C-A 颠换（c.494C-A，NM_001079827.2）的纯合性，导致 PMP22/EMP/MP20/Claudin 超家族域的 α 螺旋内高度保守的残基发生 thr165 到 lys（T165K） 取代。该突变与家族中的疾病完全分离，并且在群体频率数据库中未发现；然而，在对 89,041 个外显子组/基因组的内部收集进行检查时，在来自 3 个家庭的 4 名个人中检测到了 T165K 变异，其中包括一名伊朗听力障碍者。计算分析预测该变体将产生外显子剪接增强子基序，多个细胞系中的小基因检测证实存在约 650 bp 的正常剪接转录本，包括 c.494A 变体，以及保留内含子 2 的约 1,360 bp 的较长转录本，导致移码导致过早终止密码子（Gly146LysfsTer26）。患者 cDNA 的 TA 克隆显示，88.5% 的扩增子剪接正常，11.5% 保留内含子。