中心体蛋白,250-KD; CEP250
中心体蛋白 2; CEP2
中心体 NEK2 相关蛋白 1; CNAP1
HGNC 批准的基因符号:CEP250
细胞遗传学位置:20q11.22 基因组坐标(GRCh38):20:35,455,165-35,519,280(来自 NCBI)
▼ 说明
CEP2 是一种中心体蛋白,似乎在细胞周期间期的中心体凝聚中发挥作用(Mayor 等,2002)。
▼ 克隆与表达
Mack 等人使用与中心体反应的自身免疫血清来筛选 HeLa 细胞 cDNA 表达文库(1998)获得了编码CEP2的部分cDNA,他们将其称为CEP250。作者确定,推导的 1,843 个氨基酸的部分蛋白质大部分采用卷曲螺旋结构。
Fry 等人使用 NEK2(604043) 作为 B 细胞 cDNA 文库的酵母 2 杂交筛选中的诱饵,然后筛选胎盘 cDNA 文库(1998) 克隆了 CEP2,他们将其称为 CNAP1。推导的 2,442 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 281 kD。人类细胞系的蛋白质印迹分析检测到表观分子质量为 250 kD 的 CNAP1。这些抗体还识别 T 淋巴母细胞系中约 190 kD 的蛋白质。弗莱等人(1998) 确定 CNAP1 可能形成延伸的卷曲螺旋域,在中心附近可能有扭结或铰链区域。 RNase 保护实验表明,Cep2 在所有分析的组织中均以低水平表达。免疫电子显微镜将 CEP2 定位于母体和子体中心粒的近端。 CEP2 与 NEK2 共定位。中心体染色的强度在间期期间没有变化,但在前期开始时减弱,伴随着中心体分离。
市长等人(2000)发现当亲本中心粒在有丝分裂开始时分离时,CEP2与中心体解离,但在细胞分裂结束时在中心体重新积累。他们还确定 CEP2 的 190 kD 形式缺少 N 末端。
通过在视网膜冷冻切片中进行免疫染色,de Castro-Miro 等人(2016) 检测到内源性 CEP250 主要位于外感光器段,支持其定位于感光器轴丝。
▼ 测绘
通过辐射混合分析,Fry 等人(1998) 将 CEP2 基因定位到染色体 20 的着丝粒区域,大约位于 20q11.2。
▼ 基因功能
Fry 等人通过在扰乱微管网络的条件下对细胞进行免疫染色(1998) 确定 CEP2 与中心体相关,孤立于微管。 CEP2 与 NEK2 共定位于中心粒中,并且 CEP2 的 C 末端片段在体外和人骨肉瘤细胞系中被 NEK2 磷酸化。
市长等人(2000) 发现抗体介导的 CEP2 功能干扰会导致中心体分裂,无论细胞周期阶段如何。分裂发生在亲代中心粒之间,不依赖于完整微管或微丝的存在,并且不阻止中心粒处的微管成核。 N 端、中间或 C 端 CEP2 片段(而非全长蛋白)的过度表达导致中心体分裂,可能是通过将中心体成分隔离在细胞质中而引起的。市长等人(2000) 得出结论,CEP2 并不跨越 2 个亲本中心粒之间的距离,但它是涉及其他蛋白质的内聚结构的一部分。
市长等人(2002) 发现人骨肉瘤细胞系中 CEP2 的过度表达导致大型中心体相关结构的形成。然而,CEP2 过表达不会干扰中心体分离或细胞分裂,表明细胞周期调节活性使 CEP2 与中心体分离。活性 NEK2 的共表达大大减少了大 CEP2 结构的形成。市长等人(2002) 得出结论,CEP2 的定位和功能受到 NEK2 细胞周期调节的磷酸化的影响。
巴赫等人(2005) 发现人 rootletin(CROCC; 615776) 在中心粒的近端结合 CNAP1,并在 2 个中心粒之间形成桥梁。通过小干扰 RNA 消耗 rootletin 会导致中心体分裂,但不会改变 CNAP1 与中心粒的关联。相比之下,CNAP1 的缺失会放松 rootletin 与中心体的关联。
孤立杨等人(2006) 发现 老鼠 rootletin 结合 Cnap1 并在 2 个中心粒之间形成桥梁。 rootletin 和 Cnap1 的相互作用似乎很复杂,可能包括头对头和头对尾的相互作用,并且涉及 rootletin 上的多个位点。与定位于中心粒近端的 Cnap1 不同,rootletin 免疫反应性在 HEK293 细胞的 2 个中心粒之间和周围延伸。 Cnap1 显性失活突变体的表达扰乱了 rootletin 在中心体的分布,并在间期细胞中分离了一对中心粒。 rootletin 和 Cnap1 均在有丝分裂开始时从中心体解离,并在分裂间期重新出现。
Graser 等人使用小型干扰 RNA 筛选(2007) 发现 CNAP1、rootletin、pericentrin(PCNT; 605925)、CEP68(616889) 或 CEP215(CDK5RAP2; 608201) 的耗竭会降低 U2OS、A549 和 RPE1 细胞中的中心体凝聚力并导致中心体分裂。 CNAP1 和 rootletin 的耗竭产生了最严重的表型。 CEP68 的缺失导致中心粒中 rootletin 的丢失,rootletin 或 CNAP1 的缺失导致中心粒中 CEP68 的丢失。格拉泽等人(2007) 得出结论,CEP68、CNAP1 和 rootletin 在中心体之间形成动态连接结构,必须在有丝分裂开始时将其拆除以进行中心体分离。
▼ 分子遗传学
Khateb 等人在来自伊朗犹太裔大近亲家庭(MOL0028) 的 3 名兄弟姐妹中,患有早发性严重听力损失和相对轻微的视网膜变性(CRDHL2; 618358)(2014) 鉴定了 CEP250 基因中无义突变的纯合性(R1155X; 609689.0001)。在该家族的另外 3 名因严重色素性视网膜炎(RP) 而患有听力损失的同胞中,作者鉴定了 CEP250 R1155X 突变的纯合性以及已知 RP 基因 C2ORF71 中无义突变的纯合性(PCARE,613425;参见RP54,613428);视网膜表型较轻的 3 名同胞为 C2ORF71 突变杂合子。作者得出的结论是,双纯合子中视网膜的严重受累表明编码睫状蛋白的 2 个基因的无义突变引起了累加效应。
在来自阿根廷、沙特阿拉伯和西班牙的 33 个被诊断患有“遗传性视网膜营养不良症”的家庭中,德卡斯特罗-米罗等人(2016) 鉴定了受影响的姐妹和兄弟(A3 家族),他们在 CEP250 基因 SMC 结构域内的保守残基上发生 A609V 替换,是纯合子,该基因与疾病分离。这些患者被列为常染色体隐性遗传性 RP;没有报告进一步的临床信息。作者指出,一个已知的常染色体隐性 RP 相关突变也在该家族中以杂合性分离,即 CRB1 基因(604210.0013) 中的 C948Y 取代,他们认为这可能导致表型的严重性。对转染 A609V CEP250 突变体的人类 ARPE19 细胞的分析显示,初级纤毛持续伸长,平均比野生型细胞长三分之一。
Kubota 等人在 2 位患有轻度视杆细胞营养不良和感音神经性听力损失的日本姐妹中(2018) 鉴定了 CEP250 基因 R121X(609689.0002) 和 R188X(609689.0003) 中无义突变的复合杂合性,这些突变与家族中的疾病分离。作者表示,在先证者中没有发现 C2ORF71 基因的致病性变异。
在由 58 名被诊断患有 Usher 综合征的西班牙患者组成的队列中(参见 276900),Fuster-Garcia 等人(2018) 鉴定了一名患有听力损失和涉及黄斑的轻度视网膜变性的女性(RP1973),她是 CEP250 基因无义突变的复合杂合子:K1113X(609689.0004) 和 R1336X(609689.0005)。作者指出,先证者也是 USH2A 基因错义突变的杂合子(608400;R1521C,rs773526991)。
▼ 等位基因变异体(5 个精选示例):
.0001 锥杆营养不良和听力损失 2
CEP250、ARG1155TER
Khateb 等人在来自伊朗犹太裔大近亲家庭(MOL0028) 的 3 名同胞中,患有早发性严重感音神经性听力损失和相对轻微的视网膜变性(CRDHL2;618358)(2014) 鉴定了 CEP250 基因中 c.3463C-T 转换(c.3463C-T, NM_007186.3) 的纯合性,导致 arg1155 到 ter(R1155X) 取代,以及无义突变的杂合性C2ORF71 基因(613425)。来自同一家庭的另外三名同胞患有与严重色素性视网膜炎相关的听力损失(参见 RP54, 613428),被发现是 CEP150 和 C2ORF71 无义突变的双纯合子。他们的父亲有相对轻微的 RP 和与年龄相关的听力问题,C2ORF71 突变为纯合子,但 CEP250 突变为杂合子,而他们未受影响的母亲和未受影响的姐妹的这两种突变均为杂合子。作者得出的结论是,双纯合子中视网膜的严重受累表明编码睫状蛋白的 2 个基因的无义突变引起了累加效应。
.0002 锥杆营养不良和听力损失 2
CEP250、ARG121TER
Kubota 等人在 2 名患有轻度视杆细胞营养不良和感音神经性听力损失的日本姐妹中(CRDHL2;618358)(2018) 鉴定了 CEP250 中 c.361C-T 转换的化合物杂合性,导致 arg121-to-ter(R121X) 取代,以及 c.562C-T 转换,导致 arg188-to-ter(R188X) ; 609689.0003) 替代。他们未受影响的父母均具有其中一种突变的杂合子,而未受影响的姐妹则不携带任何一种突变。
.0003 锥杆营养不良和听力损失 2
CEP250、ARG188TER
讨论 CEP250 基因中的 c.562C-T 转变,导致 arg188-to-ter(R188X) 取代,这种取代在 2 位患有轻度视杆细胞营养不良和感音神经性听力损失的日本姐妹中以复合杂合状态发现( CRDHL2;618358),久保田等人(2018),参见 609689.0002。
.0004 锥杆营养不良和听力损失 2
CEP250、LYS1113TER
Fuster-Garcia 等人在一名患有听力损失和黄斑轻度视网膜变性(CRDHL2;618358)的西班牙妇女(RP1973)中进行了研究(2018) 鉴定了 CEP250 基因中 c.3337A-T 颠换(c.3337A-T, NM_007186.4) 的复合杂合性,导致 lys1113 到 ter(K1113X) 取代,以及 c.4006C-T CEP250 基因中的转变,导致 arg1336-to-ter(R1336X; 609689.0005) 取代。她未受影响的父母均具有其中一种突变的杂合子,而她未受影响的妹妹则不携带任何一种突变。作者指出,先证者也是 USH2A 基因错义突变的杂合子(608400;R1521C,rs773526991)。
.0005 锥杆营养不良和听力损失 2
CEP250、ARG1336TER
讨论 CEP250 基因中的 c.4006C-T 转换(c.4006C-T,NM_007186.4),导致 arg1336 到 ter(R1336X) 取代,该取代在西班牙女性的复合杂合状态中发现(RP1973) 伴有听力损失和涉及黄斑的轻度视网膜变性(CRDHL2; 618358),Fuster-Garcia 等人(2018),参见 609689.0004。