OMIM-Eintrag – * 185430 – CLUSTERIN; CLU

TEXT

Murphy et al. (1988) beschrieben ein neuartiges Serumprotein, SP-40,40, unter Verwendung einer Reihe von monoklonalen Antikörpern, die auf die immunablagerungshaltigen glomerulären Basalmembranen eines Patienten mit membranöser Glomerulonephritis gerichtet sind. Es wurde gezeigt, dass das Protein ein normaler Bestandteil des menschlichen Blutes ist. Es besteht aus zwei 40-kD-Ketten, Alpha und Beta, die durch Disulfidbindungen kovalent verbunden sind. Sie stellten fest, dass SP-40,40 ein Mitglied des menschlichen Komplementsystems ist, indem sie direkt seine Anwesenheit innerhalb der S-proteinhaltigen löslichen Variante des C5b-9-Komplexes, SC5b-9, nachweisen. SP-40,40 wird auch Komplementlyseinhibitor oder Clusterin genannt. Es wirkt als Kontrollmechanismus der Komplementkaskade; insbesondere verhindert es die Bindung eines C5b-C7-Komplexes an die Membran der Zielzelle und hemmt auf diese Weise die komplementvermittelte Zytolyse.

Kirszbaum et al. (1989) klonierten eine cDNA für das SP-40,40 Protein. Sie zeigten, dass die 2 Ketten in einem einzigen offenen Leserahmen auf demselben mRNA-Molekül codiert sind, was darauf hinweist, dass ein Vorläuferprotein postsynthetisch durch die Proteolyse von mindestens 1 Peptidbindung reift. Sie fanden heraus, dass die Sequenz des SP-40,40-Vorläufers zu 77% mit dem sulfatierten Glykoprotein-2 (SGP2) der Ratte identisch ist, dem wichtigsten sekretierten Produkt von Sertoli-Zellen. Sie zeigten das Vorhandensein von SP-40,40 im menschlichen Samenplasma in Konzentrationen, die mit denen im Serum vergleichbar sind, was darauf hinweist, dass SP-40,40 und SGP2 Serum- und Samenformen desselben Proteins sind. Eine Sequenz von 23 Aminosäuren innerhalb der Beta-Kette von SP-40,40 zeigte eine signifikante Homologie zu entsprechenden Segmenten in C7, C8 und C9. Die Ergebnisse von Kirszbaum et al. (1989) dokumentieren eine Verbindung zwischen dem Immun- und Fortpflanzungssystem.

O’Bryan et al. (1990) berichtete über die Reinigung und Charakterisierung von humanem Samenclusterin. Es gibt Grund zu der Annahme, dass Testosteron-unterdrückte Prostatabotschaft-2 von demselben Gen kodiert wird (Purrello et al., 1991). Der Vergleich der multiplen Funktionen deutet auf eine Beteiligung dieses Proteins an der Kaskade von Ereignissen hin, die zum programmierten Zelltod führen.

Apolipoprotein J ist ein anderer Name für das humane Analogon des Rattenproteins SGF2. Seine Primärstruktur wurde von de Silva et al. (1990) Verwendung der kombinierten Strategien der Proteinsequenzierung und cDNA-Klonierung und -sequenzierung. Es ist ein 70-kD-Protein, das mit High-Density-Lipoproteinen (HDL) im menschlichen Plasma assoziiert ist. Es gibt eine einzelne Kopie des APOJ-Gens im menschlichen und im Mausgenom. Das Protein wird als 427-Aminosäure-Polypeptid synthetisiert, das an einer internen Bindung zwischen arg205 und ser206 posttranslational gespalten wird. Zwei Untereinheiten, Alpha (34 bis 36 kD), entsprechend den Resten 1-205, und Beta (36 bis 39 kD), entsprechend den Resten 206-427, sind durch Disulfidbindungen assoziiert. Studien zeigten, dass die Alpha- und Beta-Untereinheiten durch proteolytische Spaltung von einem gemeinsamen Vorläufer abgeleitet sind und dass die Untereinheiten, obwohl sie verschieden sind, begrenzte Homologieregionen aufweisen. De Silva et al. (1990) fanden APOJ-mRNA (1,9 kb) in allen bis auf ein untersuchtes Gewebe. Seine Konzentration war in Gehirn, Eierstock, Hoden und Leber relativ hoch, in Herz, Milz, Lunge und Brust niedriger und in T-Lymphozyten nicht vorhanden. Apolipoprotein J unterscheidet sich von anderen bekannten Apolipoproteinen in Molekulargewicht, Untereinheitsstruktur und isoelektrischem Punkt.

Durch südliche Analyse von somatischen Zellhybriden, Purrello et al. (1991) kam zu dem Schluss, dass ein einzelnes Gen für die vielfältigen Funktionen von sulfatiertem Glykoprotein-2 verantwortlich ist und dass sich das SGP2-Gen auf dem menschlichen Chromosom 8 befindet. Slawin et al. (1990) kartierten auch SGP2 auf Chromosom 8 durch südliche Analyse von Hamster-humanen Hybridzelllinien. Ebenso Tobe et al. (1991) kartierten das CLI-Gen auf menschliches Chromosom 8 durch Spot-Blot-Hybridisierung von flusssortierten Chromosomen unter Verwendung einer cDNA-Sonde.

Dietzsch et al. (1992) regionalisierten das Gen zu 8p21-p12 durch isotopische in-situ-Hybridisierung. Durch Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, Fink et al. (1993) zeigten, dass CLI auf 8p21 proximal zum Lipoproteinlipase-Gen lokalisiert ist (238600). Sie zitierten Informationen, die darauf hindeuten, dass das CLI-Gen ein Kandidatengen sein kann, das die Anfälligkeit für Atherosklerose bestimmt.

Verwendung von RFLVs (restriction fragment length variations) für die Interspezies Linkage Analysis, Birkenmeier et al. (1993) zeigten, dass sich das Maus-Cli-Gen auf Chromosom 14 befindet.

Durch Isolierung und Charakterisierung von 3 teilweise überlappenden Cosmid-Klonen konnten Fink et al. (1993) etablierte die vollständige physikalische Karte des Clusterin-Gens, die etwa 20 kb umfasst.

Wong et al. (1994) berichteten, dass das CLU-Gen in 9 Exons organisiert ist, deren Größe von 47 bp (Exon 1) bis 412 bp (Exon 5) reicht und eine Region von 16.580 bp umfasst. Southern-Analyse und Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung zeigten, dass das Clusterin-Gen in Einzelkopie vorhanden ist.

Siehe Rezension von Jenne und Tschopp (1992). Clusterin-mRNA ist heterogen im Zentralnervensystem mit höchsten Konzentrationen in Ependymzellen sowie in einigen Neuronen des Hypothalamus, Hirnstamms, der Duodenula und des ventralen Horns des Rückenmarks verteilt. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass es an einem anhaltenden Synapsenumsatz beteiligt ist (Danik et al., 1993). In: Wong et al. (1993) stellten die Hypothese auf, dass Clusterin ein Selbstmordgen sein könnte, das beim programmierten Zelltod aktiv ist. Dragunow et al. (1995) untersuchte die Expression von Clusterin-Immunreaktivität nach Induktion des Status epilepticus. Massive Clusterin-ähnliche Immunreaktivität wurde in CA1-Pyramidenzellen und gezähnten Hilusneuronen beobachtet, beides neuronale Populationen, die nach dem Status epilepticus sterben sollten.

Duguid et al. (1989) fanden heraus, dass SGP2-mRNA in hohem Maße im degenerierenden Hippocampus von Personen mit Alzheimer-Krankheit oder Pick-Krankheit synthetisiert wird. In: Bertrand et al. (1995) verwendeten eine Western-Blot-Analyse, um die Spiegel von Apolipoprotein E und Apolipoprotein J (Clusterin) im Gehirn von Alzheimer-Patienten zu untersuchen. Die Alleldosis von Apolipoprotein E4 korrelierte mit der Verringerung der ApoE-Spiegel und einem Anstieg der Apolipoprotein J (Clusterin) -Spiegel, was auf eine kompensatorische Induktion von apoJ durch Probanden mit niedrigen ApoE-Spiegeln hindeutet.

Navab et al. (1997) zeigten, dass das Verhältnis von APOJ zu PON (168820) bei fettstreifenempfindlichen Mäusen, die mit einer atherogenen Diät gefüttert wurden, bei APOE-Knockout-Mäusen mit einer Chow-Diät, bei LDL-Rezeptor-Knockout-Mäusen mit einer Cholesterin-angereicherten Diät und bei fettstreifenempfindlichen Mäusen, denen leicht oxidiertes LDL injiziert wurde, erhöht war eine Chow-Diät gefüttert. Humanstudien zeigten, dass das APOJ / PON-Verhältnis bei 14 normolipämischen Patienten mit koronarer Herzkrankheit, bei denen sich das Cholesterin / HDL-Verhältnis nicht signifikant von dem der Kontrollen unterschied, signifikant höher war als das der Kontrollen.

Ostermeier et al. (2004) zeigten, dass menschliche männliche Gameten mehr an die Eizelle weitergeben als nur das haploide männliche Genom – väterliche mRNAs werden auch bei der Befruchtung an das Ei abgegeben. Ostermeier et al. (2004) verwendeten RT-PCR, um zu identifizieren, welche Transkripte in menschlichen Spermatozoen, aber nicht in unbefruchteten menschlichen Oozyten vorhanden sind, und identifizierten 6 Kandidaten. Die Implikation ist, dass die Spermatozoen diese Transkripte bei der Befruchtung an das Ooplasma abgeben. Unter Verwendung des zonenfreien Hamsterei / Mensch-Sperma-Penetrationstests zur Untersuchung dieser Möglichkeit haben Ostermeier et al. (2004) konsequent nur Protamin-2 (182890) und Clusterin-Transkripte in Spermatozoen, Zygoten und in der Positivkontrolle und nicht in Hamster-Oozyten oder in der Negativkontrolle nachgewiesen. Diese Ergebnisse zeigten, dass Spermatozoen bei der Befruchtung RNAs an die Eizelle abgeben. Ostermeier et al. (2004) schlugen vor, dass Spermien-RNAs in der frühen zygotischen und embryonalen Entwicklung wichtig sein könnten und dass sie den Schlüssel zu einem erfolgreicheren somatischen Zellkerntransfer oder zur Identifizierung männlicher Faktoren, die der idiopathischen Unfruchtbarkeit zugrunde liegen, darstellen könnten.

CLU wird bei menschlichem Prostata- und Brustkrebs sowie bei Plattenepithelkarzinomen überexprimiert, und die Unterdrückung von CLU macht diese Zellen empfindlich gegenüber chemotherapeutisch vermittelter Apoptose. Zhang et al. (2005) fanden heraus, dass intrazelluläres CLU die Apoptose hemmte, indem es die BAX (600040) -Aktivierung in Mitochondrien störte. CLU interagierte spezifisch mit BAX, das durch Chemotherapeutika konformativ verändert wurde, und die Wechselwirkung hemmte die BAX-vermittelte Apoptose. Zhang et al. (2005) kamen zu dem Schluss, dass erhöhte CLU-Spiegel bei Krebserkrankungen beim Menschen die onkogene Transformation und das Fortschreiten des Tumors fördern können, indem sie die proapoptotischen Aktivitäten von BAX beeinträchtigen.

Zenkel et al. (2006) lieferten Hinweise auf eine selektive Herunterregulation der Clusterinexpression in Geweben des vorderen Segments und signifikant reduzierte wässrige Clusterinspiegel in Augen von Patienten mit Pseudoexfoliationssyndrom (XFS; 177650). Die Expression von Clusterin wurde durch TGFB1 (190180) in vitro signifikant herunterreguliert, was eine mögliche Erklärung für diese Herunterregulierung liefert. Zenkel et al. (2006) schlugen vor, dass die Akkumulation des charakteristischen pathologischen Matrixprodukts in XFS-Augen teilweise auf stressinduzierte Proteinfehlfaltung und -aggregation zurückzuführen sein könnte, die durch einen Mangel an Clusterin gefördert werden.

Mittels isoelektrischer Fokussierung und Immunblotting-Techniken haben Kamboh et al. (1991) zeigten einen gemeinsamen 2-Allel-Polymorphismus in Populationen afrikanischer Abstammung. APOJ wurde bei US-Weißen, Indianern, Eskimos und Neuguineern als monomorph befunden. Bei US-Schwarzen betrug die Häufigkeit der APOJ * 1- und APOJ * 2-Allele 0,76 bzw. 0,24; Bei nigerianischen Schwarzen waren diese Werte 0,72 bzw. 0,28. Sie fanden keinen signifikanten Einfluss des APOJ-Polymorphismus auf Gesamtcholesterin, LDL-Cholesterin, HDL-Cholesterin, HDL3-Cholesterin, HDL2-Cholesterin, VLDL-Cholesterin und Triglyceride.

Zur Diskussion eines möglichen Zusammenhangs zwischen Variation des CLU-Gens und Alzheimer-Krankheit siehe 104300.

Nach einer neonatalen hypoxisch-ischämischen Hirnverletzung bei Mäusen (ein Modell der Zerebralparese) gibt es Hinweise auf apoptotische Veränderungen wie die Aktivierung der neuronalen Caspase-3 (600636) sowie eine Akkumulation von Clusterin in sterbenden Neuronen. Han et al. (2001) generierte Mäuse mit Clusterin-Mangel durch gezielte Störung. Clusterin – / – Mäuse hatten 50% weniger Hirnverletzungen nach neonataler Hypoxie-Ischämie. Das Fehlen von Clusterin hatte keinen Einfluss auf die Caspase-3-Aktivierung, und Clusterinakkumulation und Caspase-3-Aktivierung kolokalisierten sich nicht in denselben Zellen. Studien mit kultivierten kortikalen Neuronen zeigten, dass exogenes gereinigtes Astrozyten-sezerniertes Clusterin den Sauerstoff / Glukose-Deprivation-induzierten nekrotischen Tod verschlimmerte. Han et al. (2001) kamen zu dem Schluss, dass Clusterin ein therapeutisches Ziel sein kann, um den nicht-Caspase-abhängigen neuronalen Tod nach einer akuten Hirnverletzung zu modulieren.

ApoJ wird bei Myokarditis und zahlreichen anderen entzündlichen Verletzungen induziert. Um seine Fähigkeit zur Modifikation der Myosin-induzierten Autoimmunmyokarditis zu testen, haben McLaughlin et al. (2000) generierte apoJ-defiziente Mäuse. Defizitäre und Wildtyp-Mäuse zeigten einen ähnlichen anfänglichen Beginn der Myokarditis. Weiterhin wurden in gleichem Maße Autoantikörper gegen das primäre Antigen Herzmyosin induziert. Obwohl der gleiche Anteil der herausgeforderten Mäuse ein gewisses Maß an entzündlichem Infiltrat aufwies, war die Entzündung bei diesen Mäusen schwerwiegender. Entzündliche Läsionen waren diffuser und umfangreicher in defizienten Mäusen, insbesondere bei Frauen. Im deutlichen Gegensatz zu Wildtyp-Mäusen war die Entwicklung einer starken generalisierten sekundären Reaktion gegen kardiale Antigene bei den defizitären Mäusen prädiktiv für eine schwere Myokarditis. Wildtyp-Mäuse mit einer starken Antikörperantwort auf sekundäre Antigene schienen vor schweren Entzündungen geschützt zu sein. Nach Auflösung der Entzündung, apoJ-Mangel, aber nicht Wildtyp, Mäuse zeigten Herzfunktionsstörungen und schwere Myokardnarbenbildung. Diese Ergebnisse legen nahe, dass apoJ normalerweise das Fortschreiten der autoimmunen Myokarditis begrenzt und das Herz vor postinflammatorischer Gewebezerstörung schützt.

Chen et al. (2003) suchten nach Biomarkerkandidaten ohne die restriktive Auswahl von Markern auf Mikroarrays und ohne die biologischen Komplikationen genetischer und umweltbedingter Heterogenität. Sie verglichen durch cDNA-Subtraktion 2 genetisch übereinstimmende Sätze von Mäusen, von denen 1 aufgrund der Min-Mutation im Apc-Gen eine multiple intestinale Neoplasie entwickelte und die andere den mutationsfreien Elternstamm C57BL / 6J. Ein prominenter Biomarkerkandidat, Clusterin, wurde dann einer Reihe von Validierungsschritten unterzogen. Eine erhöhte Clusterin-Expression wurde in bestimmten Regionen von murinen und humanen Tumoren charakterisiert, unabhängig von Tumorstadium, Ort oder Art der Initiation. Zellen, die hohe Clusterinspiegel aufwiesen, fehlten im Allgemeinen Differenzierungsmarker und adenomatöses Polyposis coli-Antigen. Tumorzellen, die sich einer Apoptose unterziehen, exprimierten niedrige Clusterin-Spiegel. Seine spezifischen Expressionsmuster und Korrelation mit zellulären Ereignissen während der Tumorentstehung machten es zu einem nützlichen diagnostischen Werkzeug in der Maus und einem potenziellen Beitrag zum Satz von Biomarkern für die Früherkennung von menschlichem Darmkrebs.

DeMattos et al. (2004) erzeugten transgene Mäuse mit einer Mutation im Amyloid-Vorläuferprotein (APP) (V717F; 104760.0003), die auch für ApoE (107741), apoJ oder für beide apo-Gene null waren. Die Doppel-Apo-Knockout-Mäuse zeigten eine früh einsetzende Beta-Amyloid-Ablagerung ab dem Alter von 6 Monaten und eine deutliche Zunahme der Amyloid-Ablagerung im Vergleich zu den anderen Mäusen. Die Amyloid-Plaques waren kompakt und diffus, waren Thioflavin-S-positiv (was auf echtes fibrilläres Amyloid hinweist) und waren im gesamten Hippocampus und in einigen Teilen des Kortex verteilt, was zu neuritischen Plaques beitrug. Die Ergebnisse legen nahe, dass ApoE und apoJ für die Bildung von Amyloidfibrillen nicht erforderlich sind. Die Doppel-Apo-Knockout-Mäuse hatten im Vergleich zu den anderen Mäusen auch erhöhte Spiegel an intrazellulärem löslichem Beta-Amyloid. Unlösliches Beta-42 ähnelte den ApoE-Null-Mäusen, was darauf hindeutet, dass ApoE eine selektive Wirkung auf Beta-42 hat. Da APP von Neuronen im ZNS produziert und sezerniert wird und ApoE und Clusterin hauptsächlich von Astrozyten im ZNS produziert und sezerniert werden, tritt die Wechselwirkung zwischen den Apolipoproteinen und Beta-Amyloid in der interstitiellen Flüssigkeit des Gehirns auf, einem extrazellulären Kompartiment, das mit dem LIQUOR kontinuierlich ist. DeMattos et al. (2004) fanden heraus, dass ApoE-Null- und ApoE / apoJ-Null-Mäuse erhöhte Beta-Amyloid-Spiegel im Liquor und im interstitiellen Raum aufwiesen, was darauf hindeutet, dass ApoE und möglicherweise apoJ eine Rolle bei der Regulierung der Beta-Amyloid-Clearance des extrazellulären ZNS spielen, unabhängig von der Beta-Amyloid-Synthese. Die Daten deuten darauf hin, dass ApoE und apoJ in der Maus die Beta-Amyloid-Ablagerung kooperativ unterdrücken.