富含半胱氨酸和甘氨酸的蛋白质 3; CSRP3

  • 富含半胱氨酸蛋白 3;CRP3
  • LIM 域蛋白,心脏
  • CLP LIM 域蛋白,肌肉;MLP

HGNC 批准的基因符号:CSRP3

细胞遗传学位置:11p15.1 基因组坐标(GRCh38):11:19,182,029-19,201,982(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

韦斯基兴等人(1995) 描述了 LIM 结构域蛋白的 CRP 家族,其中包括 CRP1(123876)、CRP2(601871) 和 CRP3。

肌肉发育是一个复杂的、多步骤的过程,受到普遍存在的和肌肉特异性转录调节因子的控制。阿伯等人(1994) 描述了一种肌生成的正调节因子,它是从富含去神经大鼠骨骼肌中诱导信息的消减 cDNA 文库中克隆出来的。大鼠 cDNA 被命名为肌肉 LIM 蛋白(Mlp),因为它包含最初在 Lin-11、Isl-1(600366) 和 Mec-3 3 种蛋白中描述的富含半胱氨酸的结构域。Mlp 在横纹肌中富集,其表达与肌源性分化一致。在缺乏 Mlp 的情况下,诱导的成肌细胞表达肌细胞生成素,但无法退出细胞周期并分化。大鼠 Mlp cDNA 编码含有 2 个 LIM 基序的预测 194 个氨基酸的蛋白质。该蛋白高度保守,Northern blots 在鸡和果蝇中检测到转录本,并从中分离出相应的基因。鸡和鼠的蛋白质有 93% 相同。

冯等人(1995) 克隆了人类 cDNA,并将其命名为心脏 LIM 蛋白(CLP),其推导的氨基酸序列与大鼠 Mlp 的氨基酸序列有 95% 的同一性。作者提出,人类基因是大鼠序列的同源物。Northern 印迹显示在心脏和慢肌骨骼肌中表达。

▼ 基因结构

诺尔等人(2002) 确定 CSRP3 基因包含 6 个外显子并跨越 20 kb 的基因组区域。

▼ 测绘

Fung 等人使用荧光原位杂交(1995) 将 CSRP3 基因定位到染色体 11p15.1。

▼ 基因功能

诺尔等人(2002) 提出了 Mlp 缺陷小鼠心肌的生物物理/生化研究,支持这种 Z 盘蛋白在机械拉伸传感中的选择性作用。他们表明,MLP 与 telethonin(TCAP; 604488)(一种肌联蛋白相互作用蛋白)相互作用并共定位。此外,与扩张型心肌病(CMD1M;607482)相关的人类 MLP 突变导致 TCAP 相互作用/定位的明显缺陷。诺尔等人(2002) 得出结论,Z 盘 MLP/TCAP 复合体是体内心肌细胞拉伸传感器机制的关键组成部分,复合体的缺陷可能导致人类扩张型心肌病和相关的心力衰竭。

Kostek 等人使用表达谱和定量 RT-PCR(2007) 发现,在健康男性志愿者的股四头肌活检中,延长运动时间然后缩短运动时间会导致 CSRP3 和 MUSTN1(617195) 的表达在 24 小时内升高。

▼ 分子遗传学

盖尔等人(2003) 分析了 200 名肥厚型心肌病(CMH;参见 192600) 患者、400 名 CMD 患者和 500 名对照者的 CSRP3 基因,并鉴定了 3 个不同的突变(600824.0002-600824.0004),它们与 3 个不相关的 CMH 家族(CMH12; 612124) 中的疾病共分离。所有 3 个突变均位于外显子 3 中,并预测 LIM1 结构域中高度保守残基处的氨基酸取代,该结构域负责与 α-肌节蛋白(参见 102575)和某些肌肉特异性转录因子相互作用。在 CMD 患者或对照中未检测到突变。

Mohapatra 等人在 2 名死于扩张型心肌病且 8 个已知心肌病基因突变呈阴性的同胞中(2003) 鉴定了 CSRP3 基因错义突变的杂合性(K69R; 600824.0005)。

盖尔等人(2008) 对 652 名 CMD 和 354 名 CMH 患者以及 533 名无关对照者的 CSRP3 基因外显子 2 和 3 进行了测序,并鉴定了 2 名不相关的 CMH 先证者,其 CSRP3 存在错义突变(600824.0006)。作者还发现了 Knoll 等人之前报道的 W4R 变体(600824.0001)(2002) 在 10 名扩张型心肌病(CMD1M; 607482) 患者中,其中 3 名 CMD 患者(0.5%)、2 名 CMH 患者(0.6%) 和 2 名对照者(0.4%) ;他们得出的结论是,W4R 变异不足以引起心肌病。

▼ 动物模型

阿伯等人(1997) 产生了 Csrp3 -/- 小鼠并观察了出生后扩张型心肌病伴肥厚和心力衰竭的发展。超微结构分析显示心肌细胞结构发生显着破坏,包括肌原纤维解体。体内分析显示,Csrp3 缺陷小鼠重现了人类扩张型心肌病和心力衰竭的形态和临床表现。作者表示,这是在可基因操纵的生物体中针对这种情况的第一个模型。

▼ 等位基因变异体(6 个精选示例):

.0001 重新分类 - 意义未知的变体
CSRP3、TRP4ARG

这种变体以前的标题为“心肌病,扩张,1M(607482)”,现已根据 Bos 等人的研究结果重新分类(2006)和盖尔等人(2008)。

诺尔等人(2002) 对 50 多名扩张型心肌病(DCM) 患者的整个 MLP 编码区进行了测序,并鉴定了 1 名患者存在杂合性 T 到 C 转变,导致 MLP 蛋白中的 trp4 到 arg(W4R) 发生严重变化。该突变位于 MLP 的 N 端 TCAP(604488) 相互作用域(TID) 内,所得的 DCM 形式被命名为 CMD1M(607482)。1-bp 的变化引入了 Nci I 限制性位点,从而可以对 536 名 DCM 患者进行后续快速筛查,从而鉴定出另外 9 名患者在 MLP 中具有相同的杂合错义突变。所有阳性患者均通过 TID 区域直接测序得到确认。对 3 名 DCM 患者的亲属进行的遗传分析表明了疾病遗传的主要形式。对 7 个德国 DCM 家族进行了连锁分析,综合 2 点 Lod 得分为 2.62。该分析受到谱系规模和年龄依赖性外显率的限制。

博斯等人(2006) 分析了 389 名不相关的 CMH 患者的 CSRP3 基因的所有翻译外显子,并鉴定了 7 名患者以及 400 个参考等位基因中的 1 名 W4R 变异的杂合性。其中一名携带W4R变异的患者也存在MYBPC3基因突变(600958),其中2名患者也存在MYH7基因突变(160760)。

盖尔等人(2008) 对 652 名 CMD 和 354 名 CMH 患者以及 533 名无关对照者的 CSRP3 基因外显子 2 和 3 进行了测序,并在 3 名 CMD 患者(0.5%)、2 名 CMH 患者(0.6%) 和 2 名对照者(0.4%) 中发现了 W4R 变异。随后发现来自 CMH 家族之一的受影响个体携带已知的 MYBPC3 无义突变,并且 W4R 变异的存在与疾病的严重程度和/或进展为心力衰竭之间没有相关性。携带 W4R 变异的两名对照者(分别为 61 岁和 75 岁)均具有阴性心力衰竭家族史。作者得出结论,W4R 不足以引起心肌病。

.0002 心肌病,家族性肥厚型,12
CSRP3,CYS58GLY

Geier 等人在患有肥厚性心肌病(CMH12; 612124) 大家族的 4 名受影响成员中发现,这些成员的所有已知 CMH 基因突变均呈阴性(2003) 鉴定了 CSRP3 基因外显子 3 中 T 至 G 颠换的杂合性,导致 LIM1 结构域中高度保守的残基处发生 cys58 至甘氨酸(C58G) 取代。蛋白质结合研究表明,C58G 突变导致 MLP 与 α-辅肌节蛋白的结合活性降低(参见 102575)。在 400 名扩张型心肌病患者(参见 115200)或 500 名对照者中未发现该突变。

盖尔等人(2008) 发现 C58G 突变蛋白在溶液中的稳定性低于野生型 MLP,并且嗜热赖氨酸消化导致突变蛋白更快地蛋白水解。在转染的 COS-1 细胞中证实了 C58G 突变体 MLP 的不稳定性,RT-PCR 显示与野生型相比,突变体 MLP 的相对缺乏是由于突变体的降解。

.0003 心肌病,家族性肥厚型,12
CSRP3,LEU44PRO

Geier 等人在 3 名患有肥厚性心肌病(CMH12; 612124) 的兄弟中(2003) 鉴定了 CSRP3 基因外显子 3 中 T 到 C 转变的杂合性,导致 LIM1 结构域中高度保守的残基处由 leu44 到 pro(L44P) 取代。在 400 名扩张型心肌病患者(参见 115200)或 500 名对照者中未发现该突变。

.0004 家族性肥厚型心肌病,12
CSRP3、SER54ARG 和 GLU55GLY

Geier 等人的一名兄弟和 2 名姐妹患有肥厚性心肌病(CMH12; 612124)(2003) 鉴定了影响 CSRP3 基因外显子 3 中 3 个核苷酸(TCGGAG-to-AGGGGG)的突变的杂合性,导致 LIM1 结构域中高度保守的残基处出现相邻的 ser54-to-arg(S54R) 和 glu55-to-gly(E55G) 取代。在 400 名扩张型心肌病患者(参见 115200)或 500 名对照者中未发现该突变。

.0005 扩张型心肌病,1M(1 个家族)
CSRP3,LYS69ARG

Mohapatra 等人在 2 名死于扩张型心肌病(CMD1M; 607482) 的同胞中(2003) 鉴定了 CSRP3 基因外显子 2 中 205A-G 转变的杂合性,导致高度保守的 lys69(K69R) 处的 arg 被取代。计算机模型预测了显着的二级结构变化,免疫共沉淀研究表明 K69R 突变体 CSRP3 不结合 ACTN2(102573)。在未受影响的母亲中也发现了这种突变,但在未受影响的父亲或 200 名对照者中没有发现。

.0006 心肌病,家族性肥厚型,12
CSRP3,SER46ARG

Geier 等人在来自无关家族的 2 名患有肥厚型心肌病(CMH12; 612124) 的先证者中(2008) 鉴定了 CSRP3 基因外显子 3 中 136A-C 颠换的杂合性,导致高度保守残基处的 Ser46 到 arg(S46R) 取代。该突变在 1 个家族中与疾病共分离,并且在其他先证者未受影响的儿子或 533 个不相关的对照中未发现。尽管这两个家族没有血缘关系,但单倍型分析显示它们可能有共同的祖先。