Entrada OMIM – * 185430-CLUSTERIN; CLU

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Murphy et al. (1988) describieron una nueva proteína sérica, SP-40,40, utilizando una serie de anticuerpos monoclonales dirigidos a las membranas basales glomerulares que contienen depósitos inmunitarios de un paciente con glomerulonefritis membranosa. Se demostró que la proteína era un constituyente normal de la sangre humana. Consta de dos cadenas de 40 kD, alfa y beta, unidas covalentemente por enlaces disulfuro. Establecieron que SP-40,40 es un miembro del sistema de complemento humano al demostrar directamente su presencia dentro de la variante soluble que contiene proteína S del complejo C5b-9, SC5b-9. El SP-40,40 también se llama inhibidor de la lisis del complemento o clusterina. Actúa como un mecanismo de control de la cascada del complemento; específicamente, previene la unión de un complejo C5b-C7 a la membrana de la célula diana y de esta manera inhibe la citólisis mediada por el complemento.

Kirszbaum et al. (1989) clonó un ADNc para la proteína SP-40,40. Mostraron que las 2 cadenas están codificadas en un solo marco de lectura abierto en la misma molécula de ARNm, lo que indica que una proteína precursora madura postsintéticamente por la proteólisis de al menos 1 enlace peptídico. Encontraron que la secuencia del precursor SP-40,40 tiene una identidad del 77% con la glicoproteína sulfatada de rata-2 (SGP2), que es el principal producto secretado de las células de Sertoli. Demostraron la presencia de SP-40,40 en el plasma seminal humano a niveles comparables a los del suero, lo que indica que SP-40,40 y SGP2 son formas séricas y seminales de la misma proteína. Una secuencia de 23 aminoácidos dentro de la cadena beta de SP-40,40 mostró una homología significativa con los segmentos correspondientes en C7, C8 y C9. Los hallazgos de Kirszbaum et al. (1989) documentan un vínculo entre el sistema inmunitario y el sistema reproductivo.

O’Bryan et al. (1990) reportaron la purificación y caracterización de clusterin seminal humano. Hay razones para pensar que el mensaje de próstata reprimido con testosterona-2 está codificado por el mismo gen (Purrello et al., 1991). La comparación de las múltiples funciones sugiere la participación de esta proteína en la cascada de eventos que conducen a la muerte celular programada.

Apolipoproteína J es otro nombre para el análogo humano de la proteína de rata SGF2. Su estructura primaria fue deducida por de Silva et al. (1990) utilizando las estrategias combinadas de secuenciación de proteínas y clonación y secuenciación de ADNc. Es una proteína de 70 kD asociada con lipoproteínas de alta densidad (HDL) en el plasma humano. Hay una sola copia del gen APOJ en los genomas humano y de ratón. La proteína se sintetiza como un polipéptido de 427 aminoácidos que se escinde postranslacionalmente en un enlace interno entre arg205 y ser206. Dos subunidades, designadas alfa (34 a 36 kD), correspondientes a los residuos 1 a 205, y beta (36 a 39 kD), correspondientes a los residuos 206 a 427, están asociadas a través de enlaces disulfuro. Los estudios indicaron que las subunidades alfa y beta se derivan de un precursor común por escisión proteolítica y que las subunidades, aunque distintas, tienen regiones limitadas de homología. De Silva et al. (1990) encontraron ARNm APOJ (1,9 kb) en todos los tejidos examinados, excepto uno. Su concentración era relativamente alta en el cerebro, los ovarios, los testículos y el hígado, más baja en el corazón, el bazo, los pulmones y la mama, y ausente en los linfocitos T. La apolipoproteína J es distinta de otras apolipoproteínas conocidas en peso molecular, estructura de subunidades y punto isoeléctrico.

Por análisis sureño de híbridos de células somáticas, Purrello et al. (1991) concluyeron que un solo gen es responsable de las múltiples funciones de la glicoproteína sulfatada-2 y que el gen SGP2 se encuentra en el cromosoma humano 8. Slawin et al. (1990) también mapeó SGP2 al cromosoma 8 mediante un análisis sureño de líneas celulares híbridas hámster-humano. Asimismo, Tobe et al. (1991) mapeó el gen CLI al cromosoma humano 8 por hibridación de manchas de sangre de cromosomas ordenados por flujo utilizando una sonda de ADNc.

Dietzsch et al. (1992) regionalizó el gen a 8p21-p12 por hibridación isotópica in situ. Por hibridación fluorescente in situ, Fink et al. (1993) mostraron que el CLI está localizado en 8p21, proximal al gen de la lipoproteína lipasa (238600). Citaron información que sugiere que el gen CLI puede ser un gen candidato para determinar la susceptibilidad a la aterosclerosis.

Utilizando RFLVs (restriction fragment length variations) para el análisis de enlaces entre especies, Birkenmeier et al. (1993) demostraron que el gen Cli de ratón se encuentra en el cromosoma 14.

Aislando y caracterizando 3 clones de cosmidos parcialmente superpuestos, Fink et al. (1993) estableció el mapa físico completo del gen de la clusterina que abarca unos 20 kb.

Wong et al. (1994) reportaron que el gen CLU está organizado en 9 exones, que varían en tamaño de 47 pb (exón 1) a 412 pb (exón 5), y abarcan una región de 16,580 pb. El análisis sureño y la hibridación fluorescente in situ indicaron que el gen de la clusterina está presente en una sola copia.

Ver revisión de Jenne y Tschopp (1992). El ARNm de clusterina se distribuye de manera heterogénea en el sistema nervioso central con niveles más altos en las células ependimarias, así como en algunas neuronas del hipotálamo, el tronco encefálico, la hebénula y el cuerno ventral de la médula espinal. Se ha hipotetizado que está involucrado con la rotación continua de la sinapsis (Danik et al., 1993). Wong et al. (1993) plantearon la hipótesis de que la clusterina podría ser un gen suicida activo en la muerte celular programada. Dragunow et al. (1995) estudiaron la expresión de inmunorreactividad de clusterina después de la inducción de estado epiléptico. Se observó inmunorreactividad masiva similar a la de las clusterinas en células piramidales CA1 y neuronas hilares dentadas, ambas poblaciones neuronales destinadas a morir después del estado epiléptico.

Duguid et al. (1989) encontraron que el ARNm SGP2 se sintetiza en altos niveles en el hipocampo degenerativo de individuos con enfermedad de Alzheimer o enfermedad de Pick. Bertrand et al. (1995) utilizaron análisis de Western blot para examinar los niveles de apolipoproteína E y apolipoproteína J (clusterina) en el cerebro de sujetos con enfermedad de Alzheimer. La dosis alélica de apolipoproteína E4 se correlacionó con la reducción de los niveles de apoE y un aumento de los niveles de apolipoproteína J (clusterina), lo que sugiere inducción compensatoria de apoJ por aquellos sujetos que muestran niveles bajos de apoE.

En una serie de experimentos con animales, Navab et al. (1997) demostraron que la proporción de APOJ a PON (168820) se incrementó en ratones sensibles a las rayas grasas alimentados con una dieta aterogénica, en ratones knockout APOE con una dieta de chow, en ratones knockout receptores de LDL con una dieta enriquecida en colesterol, y en ratones sensibles a las rayas grasas inyectados con LDL ligeramente oxidado alimentados con una dieta de chow. Los estudios en humanos mostraron que la relación APOJ/PON era significativamente mayor que la de los controles en 14 pacientes normolipémicos con enfermedad arterial coronaria en los que la relación colesterol/HDL no difería significativamente de la de los controles.

Ostermeier et al. (2004) mostraron que los gametos masculinos humanos pasan más al ovocito que solo al genoma masculino haploide also los ARNM paternos también se entregan al óvulo en la fertilización. Ostermeier et al. (2004) utilizaron RT-PCR para identificar qué transcripciones están presentes en espermatozoides humanos pero no en ovocitos humanos no fertilizados e identificaron 6 candidatos. La implicación es que los espermatozoides entregan estas transcripciones al ooplasma en la fertilización. Usando el ensayo de penetración de óvulos/espermatozoides humanos de hámster sin zona para investigar esta posibilidad, Ostermeier et al. (2004) detectaron consistentemente solo transcripciones de protamina-2 (182890) y clusterinas en espermatozoides, cigotos y en el control positivo, y no en ovocitos de hámster ni en el control negativo. Estos resultados demostraron que los espermatozoides entregan ARN al ovocito en la fertilización. Ostermeier et al. (2004) sugirieron que los ARN espermáticos podrían ser importantes en el desarrollo temprano de los zygóticos y embrionarios y que podrían ser la clave para una transferencia nuclear de células somáticas más exitosa o para la identificación de factores derivados del hombre que subyacen a la infertilidad idiopática.

La CLU está sobreexpresada en los cánceres de próstata y mama humanos y en los carcinomas de células escamosas, y la supresión de la CLU hace que estas células sean sensibles a la apoptosis mediada por fármacos quimioterapéuticos. Zhang et al. (2005) encontraron que la CLU intracelular inhibía la apoptosis al interferir con la activación de BAX (600040) en las mitocondrias. CLU interactuó específicamente con BAX que fue alterada conformacionalmente por fármacos quimioterapéuticos, y la interacción inhibió la apoptosis mediada por BAX. Zhang et al. (2005) llegaron a la conclusión de que los niveles elevados de UCLC en los cánceres humanos pueden promover la transformación oncogénica y la progresión tumoral al interferir con las actividades proapoptóticas de BAX.

Zenkel et al. (2006) aportaron pruebas de una regulación selectiva a la baja de la expresión de clusterina en tejidos del segmento anterior y una reducción significativa de los niveles acuosos de clusterina en los ojos de pacientes con síndrome de pseudoexfoliación (XFS; 177650). La expresión de clusterina fue significativamente regulada a la baja por TGFB1 (190180) in vitro, proporcionando una posible explicación para esta regulación a la baja. Zenkel et al. (2006) sugirieron que la acumulación del producto de matriz patológica característico en los ojos XFS puede surgir en parte de la deformación y agregación de proteínas inducida por estrés promovida por una deficiencia de clusterina.

Mediante técnicas de enfoque isoeléctrico e inmunoblotting, Kamboh et al. (1991) demostraron un polimorfismo común de 2 alelos en poblaciones con ascendencia africana. Se encontró que APOJ era monomórfico en blancos estadounidenses, amerindios, esquimales y guineanos nuevos. En los negros estadounidenses, las frecuencias de los alelos APOJ*1 y APOJ*2 fueron de 0,76 y 0,24, respectivamente; en los negros nigerianos, estos valores fueron de 0,72 y 0,28, respectivamente. No encontraron un impacto significativo del polimorfismo APOJ en el colesterol total, el colesterol LDL, el colesterol HDL, el colesterol HDL3, el colesterol HDL2, el colesterol VLDL y los triglicéridos.

Para la discusión de una posible asociación entre la variación en el gen CLU y la enfermedad de Alzheimer, ver 104300.

Tras la lesión cerebral hipóxico-isquémica neonatal en ratones (un modelo de parálisis cerebral), hay evidencia de cambios apoptóticos como la activación de la caspasa-3 neuronal (600636), así como una acumulación de clusterina en neuronas moribundas. Han et al. (2001) generaron ratones deficientes en clusterin por disrupción dirigida. Los ratones clusterin -/- tuvieron un 50% menos de lesión cerebral después de hipoxia-isquemia neonatal. La ausencia de clusterina no tuvo efecto sobre la activación de caspasa-3, y la acumulación de clusterina y la activación de caspasa-3 no se colocalizaron en las mismas células. Estudios con neuronas corticales cultivadas demostraron que la clusterina secretada por astrocitos purificada exógena exacerbó la muerte necrótica inducida por privación de oxígeno/glucosa. Han et al. (2001) llegaron a la conclusión de que la clusterina puede ser un objetivo terapéutico para modular la muerte neuronal no dependiente de fases tras una lesión cerebral aguda.

La ApoJ se induce en miocarditis y en numerosas otras lesiones inflamatorias. Para probar su capacidad de modificar la miocarditis autoinmune inducida por miosina, McLaughlin et al. (2000) generaron ratones con deficiencia de apoJ. Los ratones deficientes y de tipo salvaje mostraron un inicio inicial similar de miocarditis. Además, se indujeron autoanticuerpos contra el antígeno primario miosina cardíaca en la misma medida. Aunque la misma proporción de ratones desafiados exhibió algún grado de infiltrado inflamatorio, la inflamación fue más grave en estos ratones. Las lesiones inflamatorias fueron más difusas y extensas en ratones deficientes, particularmente en hembras. En marcado contraste con los ratones de tipo salvaje, el desarrollo de una fuerte respuesta secundaria generalizada contra antígenos cardíacos en los ratones deficientes fue predictivo de miocarditis grave. Los ratones de tipo salvaje con una fuerte respuesta de anticuerpos a antígenos secundarios parecían estar protegidos de una inflamación grave. Después de la resolución de la inflamación, los ratones con deficiencia de apoJ, pero no de tipo salvaje, mostraron deterioro de la función cardíaca y cicatrices miocárdicas graves. Estos resultados sugirieron que la apoJ normalmente limita la progresión de la miocarditis autoinmune y protege el corazón de la destrucción del tejido postinflamatorio.

Chen et al. (2003) buscaron descubrir biomarcadores candidatos sin la elección restrictiva de marcadores colocados en microarrays, y sin las complicaciones biológicas de la heterogeneidad genética y ambiental. Compararon por sustracción de ADNc 2 grupos de ratones genéticamente emparejados, 1 desarrollando neoplasia intestinal múltiple debido a la mutación Min en el gen Apc y el otro la cepa madre libre de mutación, C57BL/6J. Un biomarcador candidato prominente, clusterin, fue sometido a una serie de pasos de validación. La expresión elevada de clusterinas se caracterizó dentro de ciertas regiones de tumores murinos y humanos, independientemente del estadio, la ubicación o el modo de inicio del tumor. Las células que presentaban niveles altos de clusterinas generalmente carecían de marcadores de diferenciación y antígeno de poliposis adenomatosa coli. Las células tumorales sometidas a apoptosis expresaron concentraciones bajas de clusterina. Sus patrones de expresión específicos y su correlación con los eventos celulares durante la génesis tumoral lo convirtieron en una herramienta de diagnóstico útil en el ratón y un contribuyente potencial al conjunto de biomarcadores para la detección temprana del cáncer de colon humano.

DeMattos et al. (2004) generaron ratones transgénicos con una mutación en la proteína precursora amiloide (APP) (V717F; 104760.0003) que también eran nulos para apoE (107741), apoJ, o nulos para ambos genes apo. Los ratones knockout de doble apo mostraron una deposición beta-amiloide de inicio temprano a partir de los 6 meses de edad y un marcado aumento en la deposición amiloide en comparación con los otros ratones. Las placas amiloides eran compactas y difusas, eran positivas a S de tioflavina (lo que indica amiloide fibrilar verdadero), y se distribuyeron por todo el hipocampo y algunas partes de la corteza, contribuyendo a las placas neuríticas. Los hallazgos sugieren que la apoE y la apoJ no son necesarias para la formación de fibrillas amiloides. Los ratones knockout de doble apo también tenían niveles aumentados de beta-amiloide soluble intracelular en comparación con los otros ratones. Beta-42 insoluble fue similar a los ratones APOE-nulos, lo que sugiere que la ApoE tiene un efecto selectivo sobre beta-42. Como el APP es producido y secretado por neuronas en el SNC y la apoE y la clusterina son producidos y secretados principalmente por astrocitos en el SNC, la interacción entre las apolipoproteínas y el beta-amiloide ocurre en el líquido intersticial del cerebro, un compartimento extracelular que es continuo con el LCR. DeMattos et al. (2004) encontraron que los ratones apoe-nulos y apoE/apoJ-nulos tenían niveles aumentados de beta-amiloide en el LCR y el espacio intersticial, lo que sugiere que apoE, y quizás apoJ, desempeñan un papel en la regulación del aclaramiento extracelular de beta-amiloide del SNC independiente de la síntesis de beta-amiloide. Los datos sugieren que, en el ratón, la apoE y la apoJ suprimen de forma cooperativa la deposición de beta-amiloide.