间隙连接蛋白，α-8；GJA8
间隙连接蛋白，50-KD
连接蛋白 50; CX50
晶状体固有膜蛋白 MP70；MP70
HGNC 批准的基因符号：GJA8
细胞遗传学定位：1q21.2 基因组坐标（GRCh38）：1:147,902,795-147,914,486（来自 NCBI）
▼ 说明
间隙连接由 2 个相互作用的半通道组成，形成相邻细胞之间的通信通道。每个半通道包含 6 个连接蛋白子单元。GJA8 是眼晶状体的连接蛋白，其中间隙连接维持离子和水平衡以及晶状体的透明度和光学特性（Nielsen 等人总结，2003）。
▼ 克隆与表达
在哺乳动物晶状体纤维细胞膜中，4种蛋白质（或其代谢产物）占晶状体跨膜蛋白总量的绝大多数：MP19（154045）、MP26（154050）、MP46和MP70。Church等人（1995）分离并鉴定了含有晶状体内膜蛋白MP70或连接蛋白50间隙连接蛋白的完整编码区的人类基因组克隆。该基因的 1,299 bp 编码区编码包含 4 个跨膜结构域的 48,171 Da 蛋白质。人类编码区与小鼠 Cx50 在核苷酸水平上具有 86% 的同一性，在蛋白质水平上具有 89% 的同一性。Northern 印迹分析表明，人类 MP70 可能仅在晶状体中表达。
▼ 测绘
Church等人（1995）利用中国仓鼠-人体细胞杂交组，证明人类MP70基因与人类染色体1完全一致。他们认为MP70基因可能是遗传性白内障的候选基因，因为小带粉状白内障（CZP1；116200）之前已被分配到该染色体的长臂。
Kerscher 等人（1995）使用一组体细胞杂交体和来自欧洲合作种间回交的 DNA，将 Gja8 基因座定位到小鼠染色体 3，距离 D3Mit22 远端 11.9 +/- 5.0 cM。该区域在人类中与近端 1q 显示出保守的同线性。
Geyer等（1997）通过荧光原位杂交将GJA8基因定位于1q21.1。
▼ 基因功能
晶状体的纤维细胞通过含有α-3（Cx46;）的广泛间隙连接网络互连。121015）和α-8连接蛋白。为了确定这些连接蛋白对晶状体功能的贡献，Gong等人（1998）使用阻抗技术研究纯合Cx46敲除、杂合Cx46敲除和野生型小鼠晶状体中的细胞间耦合。蛋白质印迹和免疫荧光数据表明，Cx50 在 3 类晶状体中保持相似水平，而 Cx46 在杂合晶状体中约为正常水平的 50%，并且在纯合敲除晶状体中不存在。此外，来自纯合正常晶状体的数据表明，连接蛋白的裂解在分化纤维的外周壳和成熟纤维的内核之间突然发生。切割连接蛋白的出现与耦合电导的变化相关。在纯合敲除晶状体中，成熟纤维的耦合电导为零，并且这些纤维比正常纤维去极化约30 mV。分化纤维保持耦合，但电导降低至正常值的 30% 至 35%。然而，纯合 Cx46 敲除晶状体的分化纤维中的间隙连接仍然对 pH 值敏感。Kong等人（1998）得出结论，Cx46对于中央纤维与周围细胞的耦合是必需的，并且这种耦合对于纤维细胞稳态至关重要，因为未耦合的成熟纤维会去极化并随后变得不透明，形成核白内障。
Nielsen et al.（2003）利用免疫共沉淀分析发现Cx46和Cx50与紧密连接蛋白Zo1（TJP1；601009）在小鼠晶状体纤维细胞中。突变分析表明，Zo1 的第二个 PDZ 结构域与 Cx46 和 Cx50 的 C 端异亮氨酸相互作用。
▼ 分子遗传学
在一个被称为“Ev.”的 8 代英国血统的 2 个远亲分支中，患有带状粉状白内障（116200），该血型已被证明与 1q 上的 Duffy 血型基因座分离（Renwick 和 Lawler，1963），Shiels et al.（1997, 1998）证明了标记 D1S2746 和 D1S2771 之间的 20.6 cM 间隔的连锁。GJA8基因整个蛋白编码区测序发现错义突变（P88S；600897.0001）在50个不相关的对照染色体中没有发现。
Berry 等人（1999）研究了巴基斯坦血统的 10 名受影响和 5 名未受影响的成员，孤立常染色体显性先天性非进行性小带核粉状白内障，并发现与 CZP1 基因座的联系；GJA8基因分析发现杂合性错义突变（E48K；600897.0002）在受影响的个体中未在 100 个种族匹配的对照染色体中发现。
Polyakov等（2001）在一个患有小带状粉状白内障的俄罗斯3代家庭中发现了GJA8基因的错义突变（I247M；600897.0003）。
在一个分离常染色体显性进行性先天性核性白内障的伊朗4代家系（116200）中，Willoughby等人（2003）鉴定出GJA8基因（R23T；R23T；600897.0004）。受影响的家庭成员患有双侧先天性白内障，由于密集的胎儿/胚胎核性白内障，在第二个和第三个十年中进展并需要手术。不存在其他全身或眼部缺陷，包括小角膜或小眼球。
Devi和Vijayalakshmi（2006）分析了60名无关的印度先天性或早期儿童白内障患者的GJA8基因，并在来自白内障和小角膜家族的2名先证者（116200）中鉴定出2种不同的错义突变（分别为600897.0005和600897.0006）。
在一个分离常染色体显性星状核白内障和小角膜的丹麦家系中，Hansen等人（2007）鉴定出GJA8基因（600897.0008）错义突变的杂合性。
Arora等人（2008）对150个遗传性白内障家系的GJA8基因进行了测序，并在分离常染色体显性先天性核粉状白内障的2代白内障家系（116200）中鉴定出错义突变（600897.0007）的杂合性。He等人（2011）在一个分离核性白内障的6代中国家庭的受影响成员以及该家庭的1名未受影响成员中发现了相同的突变，表明不完全外显。
▼ 动物模型
White 等人（1998）培育了 Cx50 基因有针对性删除的小鼠。Cx50缺失小鼠表现出小眼症和核性白内障。出生后第 14 天，Cx50 敲除小鼠的眼睛重量比对照组轻 32%，而晶状体质量减少 46%。Cx50 敲除晶状体也会出现小带粉状白内障，并在出生后第 7 天检测到晶状体异常。Cx50 的缺失不会改变晶状体上皮连接成分 Cx46 或 Cx43（121014）的数量或分布。此外，示踪剂的细胞间通道揭示了 Cx50 敲除晶状体中所有细胞类型之间通讯的持续性。
White（2002）通过基因敲入有针对性地将Cx50替换为Cx46。这种替代纠正了细胞分化的缺陷并预防了白内障，但没有恢复正常生长。White（2002）得出结论，Cx50 的内在特性是细胞生长所必需的，而 Cx46 的非特异性通讯恢复则维持了分化。
Chang et al.（2002）将常染色体半显性白内障（Lop10）突变（Runge et al., 1992）对应到染色体3，并在Gja8中鉴定出gly22-to-arg（G22R）突变。α-8 G22R 同种型是 α-8 的功能丧失突变体，也是减少体内 α-3 连接蛋白磷酸化形式的显性突变。Lop10和Gja3-tm1（α-3 -/-）小鼠的双突变后代（Gong et al., 1997）与Lop10小鼠相比，表现出相对正常的晶状体皮质纤维。作者得出结论，内源性 α-3 连接蛋白的功能损伤是 Lop10 小鼠细胞表型的部分原因。
▼ 等位基因变异体（8个精选示例）：
.0001 白内障 1，带状粉状
GJA8、PRO88SER
一位英国亲属（\'Ev.\'）患有小带状粉状白内障（CTRCT1; Shiels等人（1997，1998）将GJA8基因的蛋白质编码区与染色体1q上的Duffy血型基因座相连（116200）证明了C到T的转变。该突变引入了一个新的 MnlI 限制性内切酶位点。限制性分析证实，这种变化仅存在于受影响的谱系成员中；在 50 个不相关的正常染色体中没有检测到它。该家族中的突变位于核苷酸 262 处，导致密码子 88 处丝氨酸非保守性取代脯氨酸。
Shiels等人（1998）利用伦敦莫菲尔德眼科医院和大奥蒙德街医院的登记册追踪了这个历史家族。简称 Ev。白内障家族中，它首先由 Nettleship（1909）在 4 代中被描述，然后在 6 代中由 Renwick 和 Lawler（1963）描述，他们显示出与 Duffy 血型的联系。尽管Shiels等人（1998）的研究中追踪到的所有受影响的家庭成员都接受过晶状体手术，但医院记录证实，白内障通常要么在出生时出现，要么在婴儿期发展，并且没有其他眼部疾病的家族史。或全身异常。该白内障必须与 Coppock 白内障区分开来，后者由 Nettleship 和 Ogilvie（1906）在同名家族中进行了描述，并已被证明是由于晶状体蛋白基因突变所致（见 604307）。科波克白内障仅限于微小的胚胎晶状体，而“Ev.”白内障则涉及较大的胎儿晶状体，其尺寸与成人晶状体的核更相容。
.0002 白内障 1，带状粉状
GJA8、GLU48LYS
巴基斯坦第 3 代家庭的 10 名受影响成员患有与染色体 1q（CTRCT1；CTRCT1；116200），Berry et al.（1999）鉴定出GJA8基因中的142G-A转变，导致glu48到lys（E48K）的取代。在 100 个种族匹配的对照染色体中未发现该突变。
.0003 白内障 1，带状粉状
GJA8、ILE247MET
俄罗斯三代家庭的一对母子，患有小带状粉状白内障（CTRCT1；116200），Polyakov et al.（2001）鉴定了741T-G颠换的杂合性，导致最后一个胞内结构域中的ile247-to-met（I247M）取代。在未受影响的家庭成员或 25 名不相关的对照中未发现该突变。
.0004 白内障 1，核渐进
GJA8、ARG23THR
在伊朗第四代家庭的受影响成员中，孤立出常染色体显性进行性先天性核性白内障（CTRCT1；116200），Willoughby et al.（2003）鉴定出GJA8基因中68G-C颠换的杂合性，导致膜细胞质N端区域内高度保守的残基处arg23到thr（R23T）的取代-第一次跨膜（M1）结构域的细胞质边界。在未受影响的家庭成员、100 名混合种族对照者或 52 名种族匹配对照者中未发现该突变。
.0005 白内障 1 伴有小角膜
GJA8、VAL44GLU
一对患有先天性白内障和小角膜的印度父女（CTRCT1; 116200），Devi 和 Vijayalakshmi（2006）鉴定了 GJA8 基因中 131T-A 颠换的杂合性，导致第一个跨膜结构域中的 val44-to-glu（V44E）取代。女儿在 3 个月大时接受了晶状体完全混浊手术；她的父亲在三岁时接受了白内障手术，眼轴长度增加，表明患有轻度近视。
.0006 白内障 1，后囊下，伴有小角膜
GJA8、ARG198GLN
一个印度家庭的3名成员患有先天性白内障和小角膜（CTRCT1; 116200），Devi 和 Vijayalakshmi（2006）鉴定出 GJA8 基因中 593G-A 转变的杂合性，导致第二个细胞外环中 arg198 到 gln（R198Q）的取代。先证者是一名7岁男孩，患有后囊下白内障，4岁时接受了手术；他的眼轴也增加了，表明他患有轻度近视。32岁的母亲被诊断为高度近视，10岁时接受了白内障摘除术；他的外祖父在22岁时接受了白内障摘除术。
.0007 白内障 1，多种类型
GJA8、ASP47ASN
2代家族的4名受影响成员中分离出常染色体显性先天性核性粉状白内障（CTRCT1；116200），Arora et al.（2008）鉴定了GJA8基因编码区139G-A转换的杂合性，导致保守残基处由asp470到asn（D47N）取代。该突变在家族中随疾病而分离，并且在 156 个种族匹配的对照中未发现。注射 D47N 突变体 Cx50 的配对卵母细胞的功能研究显示，未检测到细胞间电导；D47N 突变体 Cx50 的共表达不抑制野生型 Cx50 的间隙连接电导。在瞬时转染的 HeLa 细胞中，野生型 Cx50 定位于并位膜和核周区域内，而 D47N 突变型 Cx50 在并位膜处未显示免疫染色，并且免疫反应性仅限于细胞质。
He等人（2011）在一个分离核性白内障的6代中国家族中，在所有受影响的成员和1名未受影响的成员中鉴定出杂合状态的D47N突变，表明不完全外显。该突变导致蛋白质功能丧失。
.0008 白内障 1，星状核，带小角膜
GJA8、PRO189LEU
一位丹麦母亲和她的3个孩子患有星状核性白内障和小角膜（CTRCT1; 116200），Hansen et al.（2007）鉴定了 GJA8 基因外显子 2 中 c.565C-T 转换的杂合性，导致第二胞外区高度保守的残基处由 pro189 替换为 leu（P189L） 。在 170 名种族匹配的志愿者中没有发现这种突变。对 4 名受影响的家庭成员进行检查，发现星形核混浊，中央呈白色；角膜直径为10毫米。
