CUGBP 和 ELAV 家族，成员 2； CELF2

CUG 三联体重复序列，RNA 结合蛋白 2； CUGBP2
RNA结合蛋白ETR3； ETR3
BRUNO-LIKE 3; BRUNOL3

HGNC 批准的基因符号：CELF2

细胞遗传学位置：10p14 基因组坐标（GRCh38）：10:10,462,550-11,336,675（来自 NCBI）

▼ 说明

CELF 家族的成员，例如 CELF2，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 稳定性和转录方面具有不同的作用（Wagnon 等人总结，2012）。

▼ 克隆与表达

黄等人（1994） 对人类胎儿心脏组织中表达的一系列随机 cDNA 进行了测序。其中一个克隆 Etr3 编码一种 490 个氨基酸的新型蛋白质，与 RNA 结合蛋白同源。 Etr3 与 NAB50 相关（CUGBP1；601074）。

卡斯基等人（1996） 提出了强直性肌营养不良（DM; 160900） 的模型，这是一种与肌强直蛋白激酶基因（DMPK; 605377） 中不稳定的三核苷酸 CTG 重复序列相关的疾病，其中扩展的 CTG（CUG） 重复序列导致肌强直蛋白激酶基因（DMPK; 605377） 的功能获得。可以调节多种组织中 RNA 加工的特异性 RNA 结合蛋白。为了追求这一假设，Timchenko 等人（1996, 1996） 鉴定了一种新的 RNA 结合蛋白 CUGBP，它特异性地结合 CUG 重复序列。 CUGBP 已被建议作为 RNA 结合蛋白的候选者，该蛋白通过与不同 mRNA 调节区域中的 CUG 重复结合来调节许多 RNA（Caskey 等，1996；Timchenko 等，1996）。卢等人（1999） 描述了 CUG 结合蛋白家族的第二个成员 ETR3，它在心脏中高度表达，并且能够与 CUG 重复序列相互作用。使用 CUGBP 探针筛选小鼠肝脏 cDNA 文库，鉴定出 2 小鼠 Etr3 cDNA。通过 RT-PCR 扩增了小鼠心脏的另外两个 cDNA。这些 cDNA 因多个插入/缺失而有所不同，并且可能是通过选择性剪接生成的。研究发现Etr3的分子量为50 kD，与CUGBP蛋白具有高度的同源性。 Etr3 分子内 RNA 结合结构域的组织与 CUGBP 内的结构相似。小鼠 Etr3 RNA 结合活性的研究表明，小鼠 Etr3 与（CUG）8 重复序列结合；序列分析表明小鼠Etr3 mRNA 中存在多个CUG 重复序列。作者发现，在人类中，ETR3 mRNA 在心脏中高表达，但在其他组织中检测不到。卢等人（1999） 得出结论，该 CUG 结合蛋白家族可能在 DM 中受到 CUG 重复序列扩展的影响。

通过在 EST 数据库中搜索与 Xenopus Brunol1（TNRC4; 612678） 相似的序列，Good 等人（2000） 鉴定了 CUGBP2，他们将其称为 BRUNOL3。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（CUGBP1） 和 BRUNOL3 总体上具有 80% 的氨基酸同一性，并且在其 RRM 中具有超过 92% 的同一性。 Northern 印迹分析检测到几种 BRUNOL3 转录本，主要在心脏、大脑和骨骼肌中表达。

Ladd 等人通过在 EST 数据库中搜索与 CUGBP（601074） 相似的序列，然后对人脑 cDNA 文库进行 PCR，得出了这一结论（2001） 克隆了 CUGBP2，他们将其称为 ETR3。除了 RRM 之外，CUGBP2 还包含几个潜在的磷酸化位点。拉德等人（2001） 还鉴定了一种 ETR3 剪接变体，其编码的蛋白质在连接区中缺少几个氨基酸。对小鼠组织进行蛋白质印迹分析，检测到几种 Etr3 亚型，主要在骨骼肌和大脑中表达。

Ladd 等人使用 RNA 斑点印迹分析（2004） 发现 ETR3 在所有检查的人体组织中都有不同的表达，其中在大脑、心脏和胸腺中表达最高。

▼ 基因功能

Good 等人使用紫外光交联和凝胶迁移率变化分析（2000） 表明 BRUNOL3 结合含有 BRUNO 响应元件（BRE） 的 RNA。重组非洲爪蟾 Brunol3 的突变分析表明，N 端 RRM（而非 C 端 RRM）有助于 BRE 结合。

胚胎肌肉中包含心肌肌钙蛋白 T（cTNT 或 TNNT2；191045）外显子 5 需要保守的侧翼内含子元件，称为肌肉特异性剪接增强子（MSE）。拉德等人（2001） 表明，人 ETR3 在体外特异性结合含有 MSE 的 RNA，并在转染的鹌鹑成纤维细胞中激活 cTNT 小基因的 MSE 依赖性外显子包含。发育中小鼠胚胎中 Etr3 表达水平和亚型的变化与 cTNT 剪接的调节变化相关。从 cTNT 外显子跳跃到包含的转变与小鼠成肌细胞分化过程中 Etr3 蛋白表达的诱导密切相关。在小鼠和鸡胚胎的心脏发育过程中，cTNT 剪接的转换与 Etr3 蛋白亚型的转变相关。拉德等人（2001） 得出结论，ETR3 是 cTNT 选择性剪接的主要调节因子。

Charlet-B 等人（2002） 发现 ETR3 在 2 个 MSE 中结合 U/G 基序，并在体外直接激活外显子包含。他们表明，ETR3 的结合和激活被聚嘧啶束结合蛋白（PTB; 600693） 直接拮抗。显性失活突变体的使用表明，内源性 CELF 和 PTB 活性分别是肌肉和非肌肉细胞中 MSE 依赖性激活和抑制所必需的。 CELF 和 PTB 显性失活突变体的联合使用提供了体内证据，证明同一细胞内存在拮抗剪接活性。

环加氧酶-2（COX2; 600262） 的表达在经历辐射诱导凋亡的上皮细胞中急剧沉默。穆霍帕迪耶等人（2003） 发现 CUGBP2（一种主要的核蛋白）也会响应辐射而快速诱导并易位到细胞质。反义介导的 CUGBP2 抑制通过 COX2 依赖性前列腺素途径提供辐射防护，从而提供了 CUGBP2 的 ACT 抑制活性的体内证明。 CUGBP2 与位于 COX2 3 引物非翻译区（UTR） 的前 60 个核苷酸内的 2 组富含 AU 的序列结合。结合后，CUGBP2 稳定了嵌合荧光素酶-COX2 3-prime UTR mRNA，但抑制了其转录。这些发现确定了 RNA 结合蛋白在促进 mRNA 稳定性和转录抑制的相反功能方面的新范例，并揭示了抑制癌细胞中 COX2 表达的机制。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Good 等人（2000） 将 CUGBP2 基因对应到染色体 10p13。

▼ 分子遗传学

在 4 名患有发育性和癫痫性脑病 97（DEE97; 619561） 的无关患者（个体 1-4）中，Itai 等人（2021） 鉴定了 CELF2 基因（602538.0001-602538.0003） 中的杂合突变。这些突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，在 3 名患者中从头发生，其中 1 名患者遗传自其未受影响的母亲，该母亲是该突变的镶嵌体。 HEK293T 和 COS-7 细胞中突变的转染研究表明突变蛋白的细胞质定位异常。另一名患有智力发育障碍和自闭症特征的患者（个体 5）携带新杂合 CELF2 变异（c.272-1G-C），但未进行功能研究。

▼ 等位基因变异体（3 个精选示例）：

.0001 发育性和癫痫性脑病 97
CELF2、PRO520SER

在 2 名患有发育性癫痫性脑病 97（DEE97; 619561） 的无关患者（个体 1 和个体 2）中，Itai 等人（2021） 在 CELF2 基因中发现了一个从头杂合的 c.1558C-T 转换（c.1558C-T, NM_006561.3），导致 C 中高度保守的区域发生 pro520 到 Ser（P520S） 的取代终点站。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。 NHLBI 外显子组测序项目和 gnomAD 数据库、ToMMo 日本参考组、575 个内部正常日本对照外显子组或慕尼黑内部数据库中的 19,000 个外显子组数据集中不存在该突变。在用含有突变CELF2转录物的质粒转染的HEK293T和COS-7细胞中，所得CELF2蛋白具有异常的细胞质定位。

.0002 发育性和癫痫性脑病 97
CELF2、ARG506GLY

在一名患有发育性癫痫性脑病 97（DEE97; 619561） 的患者（个体 3）中，Itai 等人（2021） 鉴定了 CELF2 基因中 c.1516C-G 颠换（c.1516C-G, NM_006561.3） 的杂合性，导致 C 末端保守区域中的 arg506 到甘氨酸（R506G） 取代。该突变是通过三重全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。患者无症状的母亲被发现是马赛克突变，等位基因频率为 2.7% 至 18.5%，具体取决于测试的组织。 NHLBI 外显子组测序项目和 gnomAD 数据库、ToMMo 日本参考组、575 个内部正常日本对照外显子组或慕尼黑内部数据库中的 19,000 个外显子组数据集中不存在该突变。在用含有突变CELF2转录物的质粒转染的HEK293T和COS-7细胞中，所得CELF2蛋白具有异常的细胞质定位。

.0003 发育性和癫痫性脑病 97
CELF2、1-BP DUP、NT1562

在一名患有发育性癫痫性脑病 97（DEE97; 619561） 的患者（个体 4）中，Itai 等人（2021） 在 CELF2 基因中发现了一个从头杂合的 1-bp 重复（c.1562dup, NM_006561.3），导致 C 末端高度保守的区域发生 tyr521-to-ter（Y521X） 替换。该突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实。 NHLBI 外显子组测序项目和 gnomAD 数据库、ToMMo 日本参考组、575 个内部正常日本对照外显子组或慕尼黑内部数据库中的 19,000 个外显子组数据集中不存在该突变。预计提前终止会导致蛋白质最后一个氨基酸的缺失，并避免无义介导的衰变。在用含有突变CELF2转录物的质粒转染的HEK293T和COS-7细胞中，所得CELF2蛋白具有异常的细胞质定位。