OMIM Entry – * 185430-CLUSTERIN; CLU

TESTO

Murphy et al. (1988) ha descritto una nuova proteina sierica, SP-40,40, utilizzando una serie di anticorpi monoclonali diretti alle membrane basali glomerulari contenenti depositi immunitari di un paziente con glomerulonefrite membranosa. La proteina ha dimostrato di essere un normale costituente del sangue umano. Consiste di due catene da 40 kD, alfa e beta, unite covalentemente da legami disolfuro. Hanno stabilito che SP-40,40 è un membro del sistema del complemento umano dimostrando direttamente la sua presenza all’interno della variante solubile contenente proteine S del complesso C5b-9, SC5b-9. SP-40,40 è anche chiamato inibitore della lisi del complemento o clusterina. Agisce come un meccanismo di controllo della cascata del complemento; in particolare, impedisce il legame di un complesso C5b-C7 alla membrana della cellula bersaglio e in questo modo inibisce la citolisi mediata dal complemento.

Kirszbaum et al. (1989) clonato un cDNA per la proteina SP-40,40. Hanno dimostrato che le 2 catene sono codificate in un singolo frame di lettura aperto sulla stessa molecola di mRNA, indicando che una proteina precursore matura postsinteticamente dalla proteolisi di almeno 1 legame peptidico. Hanno scoperto che la sequenza del precursore SP-40,40 ha un’identità 77% con glicoproteina-2 solfatata di ratto (SGP2), che è il principale prodotto secreto delle cellule di Sertoli. Hanno dimostrato la presenza di SP-40,40 all’interno del plasma seminale umano a livelli paragonabili a quelli nel siero, indicando che SP-40,40 e SGP2 sono forme sieriche e seminali della stessa proteina. Una sequenza di 23 aminoacidi all’interno della catena beta di SP-40,40 ha mostrato un’omologia significativa ai segmenti corrispondenti in C7, C8 e C9. I risultati di Kirszbaum et al. (1989) documentano un legame tra il sistema immunitario e quello riproduttivo.

O’Bryan et al. (1990) ha riportato la purificazione e la caratterizzazione del clusterin seminale umano. C’è motivo di pensare che message-2 della prostata repressa dal testosterone sia codificato dallo stesso gene (Purrello et al., 1991). Il confronto delle molteplici funzioni suggerisce il coinvolgimento di questa proteina nella cascata di eventi che portano alla morte cellulare programmata.

Apolipoproteina J è un altro nome per l’analogo umano della proteina di ratto SGF2. La sua struttura primaria è stata dedotta da de Silva et al. (1990) utilizzando le strategie combinate di sequenziamento delle proteine e clonazione e sequenziamento dei cDNA. È una proteina 70-kD associata alle lipoproteine ad alta densità (HDL) nel plasma umano. C’è una singola copia del gene APOJ nei genomi umani e dei topi. La proteina è sintetizzata come polipeptide dell’aminoacido 427 che posttranslationally è scisso ad un legame interno fra arg205 e ser206. Due subunità, designate alfa (da 34 a 36 kD), corrispondenti ai residui 1-205, e beta (da 36 a 39 kD), corrispondenti ai residui 206-427, sono associate attraverso legami disolfuro. Gli studi hanno indicato che le subunità alfa e beta sono derivate da un precursore comune dalla scissione proteolitica e che le subunità, mentre distinte, hanno regioni limitate di omologia. De Silva et al. (1990) ha trovato l’mRNA APOJ (1,9 kb) in tutti i tessuti esaminati tranne uno. La sua concentrazione era relativamente alta nel cervello, nell’ovaio, nel testicolo e nel fegato, più bassa nel cuore, nella milza, nei polmoni e nella mammella e assente nei linfociti T. L’apolipoproteina J è distinta da altre apolipoproteine note in peso molecolare, struttura di subunità e punto isoelettrico.

Mediante analisi meridionale di ibridi di cellule somatiche, Purrello et al. (1991) ha concluso che un singolo gene è responsabile delle molteplici funzioni della glicoproteina solfatata-2 e che il gene SGP2 si trova sul cromosoma umano 8. Il suo nome è Sl (1990) ha anche mappato SGP2 al cromosoma 8 mediante analisi meridionale di linee cellulari ibride criceto-umane. Allo stesso modo, Tobe et al. (1991) ha mappato il gene CLI al cromosoma umano 8 mediante ibridazione spot blot di cromosomi ordinati in flusso utilizzando una sonda cDNA.

Dietzsch et al. (1992) ha regionalizzato il gene a 8p21-p12 mediante ibridazione isotopica in situ. Per fluorescenza in situ ibridazione, Fink et al. (1993) ha mostrato che la CLI si trova su 8p21, prossimale al gene lipoproteina lipasi (238600). Hanno citato informazioni che suggeriscono che il gene CLI può essere un gene candidato che determina la suscettibilità all’aterosclerosi.

Utilizzando RFLVs (restriction fragment length variations) per l’analisi del legame interspecie, Birkenmeier et al. (1993) ha dimostrato che il gene Cli del topo si trova sul cromosoma 14.

Isolando e caratterizzando 3 cloni cosmidi parzialmente sovrapposti, Fink et al. (1993) ha stabilito la mappa fisica completa del gene clusterin che si estende su circa 20 kb.

Wong et al. (1994) ha riferito che il gene CLU è organizzato in 9 esoni, di dimensioni variabili da 47 bp (esone 1) a 412 bp (esone 5) e che coprono una regione di 16.580 bp. L’analisi del sud e l’ibridazione in situ della fluorescenza hanno indicato che il gene di clusterin è presente in singola copia.

Vedi recensione di Jenne e Tschopp (1992). Clusterin mRNA è distribuito in modo eterogeneo nel sistema nervoso centrale con livelli più alti nelle cellule ependimali, così come in alcuni neuroni dell’ipotalamo, del tronco cerebrale, dell’hebenula e del corno ventrale del midollo spinale. È stato ipotizzato di essere coinvolto con il turnover sinapsi in corso (Danik et al., 1993). Wong et al. (1993) ha ipotizzato che clusterin possa essere un gene suicida attivo nella morte cellulare programmata. Dragunow et al. (1995) ha studiato l’espressione di clusterin immunoreactivity dopo induzione di stato epilepticus. È stata osservata una massiccia immunoreattività simile a clusterina nelle cellule piramidali CA1 e nei neuroni ilari dentati, entrambe popolazioni neuronali destinate a morire dopo lo stato epilettico.

Duguid et al. (1989) ha scoperto che l’mRNA SGP2 è sintetizzato ad alti livelli nell’ippocampo degenerante da individui con malattia di Alzheimer o malattia di Pick. Bertrand et al. (1995) ha utilizzato l’analisi Western blot per esaminare i livelli di apolipoproteina E e apolipoproteina J (clusterina) nel cervello dei soggetti con malattia di Alzheimer. La dose di allele di apolipoproteina E4 era correlata con la riduzione dei livelli di apoE e un aumento dei livelli di apolipoproteina J (clusterina), suggerendo un’induzione compensatoria di apoJ da parte di quei soggetti che mostravano bassi livelli di apoE.

In una serie di esperimenti su animali, Navab et al. (1997) ha dimostrato che il rapporto tra APOJ e PON (168820) è stato aumentato nei topi sensibili alle strisce grasse alimentati con una dieta aterogenica, nei topi knockout APOE con una dieta chow, nei topi knockout del recettore LDL con una dieta arricchita di colesterolo e nei topi sensibili alle strisce grasse iniettati con LDL leggermente ossidato alimentato con una dieta chow. Studi sull’uomo hanno dimostrato che il rapporto APOJ/PON era significativamente superiore a quello dei controlli in 14 pazienti normolipemici con malattia coronarica nei quali il rapporto colesterolo/HDL non differiva significativamente da quello dei controlli.

Ostermeier et al. (2004) ha dimostrato che i gameti maschili umani passano più all’ovocita che al genoma maschile aploide-anche gli MRNA paterni vengono consegnati all’uovo alla fecondazione. Ostermeier et al. (2004) ha utilizzato la RT-PCR per identificare quali trascritti sono presenti negli spermatozoi umani ma non negli ovociti umani non fecondati e ha identificato 6 candidati. L’implicazione è che gli spermatozoi consegnano questi trascritti all’ooplasma alla fecondazione. Usando il test di penetrazione dell’uovo di criceto/sperma umano senza zona per indagare questa possibilità, Ostermeier et al. (2004) ha costantemente rilevato solo le trascrizioni di protamina-2 (182890) e clusterina negli spermatozoi, negli zigoti e nel controllo positivo, e non negli ovociti di criceto o nel controllo negativo. Questi risultati hanno dimostrato che gli spermatozoi consegnano RNA all’ovocita alla fecondazione. Ostermeier et al. (2004) ha suggerito che gli RNA spermatici potrebbero essere importanti nello sviluppo zigotico ed embrionale precoce e che potrebbero essere la chiave per un trasferimento nucleare delle cellule somatiche più efficace o per l’identificazione di fattori derivati dal maschio che sono alla base dell’infertilità idiopatica.

CLU è sovraespressa nei tumori umani della prostata e della mammella e nei carcinomi a cellule squamose e la soppressione di CLU rende queste cellule sensibili all’apoptosi mediata da farmaci chemioterapici. Zhang et al. (2005) ha scoperto che la CLU intracellulare inibiva l’apoptosi interferendo con l’attivazione di BAX (600040) nei mitocondri. CLU interagiva specificamente con BAX che era conformazionalmente alterato da farmaci chemioterapici e l’interazione inibiva l’apoptosi mediata da BAX. Zhang et al. (2005) ha concluso che livelli elevati di CLU nei tumori umani possono promuovere la trasformazione oncogenica e la progressione tumorale interferendo con le attività proapoptotiche di BAX.

Zenkel et al. (2006) ha fornito prove per una riduzione selettiva dell’espressione di clusterina nei tessuti del segmento anteriore e livelli acquosi significativamente ridotti di clusterina negli occhi di pazienti con sindrome da pseudoesfoliazione (XFS; 177650). L’espressione di clusterin è stata significativamente downregolata da TGFB1 (190180) in vitro, fornendo una possibile spiegazione per questa downregulation. Zenkel et al. (2006) ha suggerito che l’accumulo del prodotto caratteristico della matrice patologica negli occhi di XFS può in parte derivare da misfolding e aggregazione di proteine indotte dallo stress promosse da una carenza di clusterina.

Mediante tecniche di messa a fuoco isoelettrica e immunoblotting, Kamboh et al. (1991) ha dimostrato un polimorfismo 2-allele comune in popolazioni con ascendenza africana. APOJ è stato trovato per essere monomorfo in noi bianchi, amerindi, eschimesi, e Nuovi ghinei. Nei neri statunitensi le frequenze degli alleli APOJ*1 e APOJ*2 erano rispettivamente 0,76 e 0,24; nei neri nigeriani, questi valori erano rispettivamente 0,72 e 0,28. Non hanno trovato alcun impatto significativo del polimorfismo APOJ sul colesterolo totale, colesterolo LDL, colesterolo HDL, colesterolo HDL3, colesterolo HDL2, colesterolo VLDL e trigliceridi.

Per la discussione di una possibile associazione tra la variazione del gene CLU e la malattia di Alzheimer, vedere 104300.

A seguito di lesioni cerebrali ipossico-ischemiche neonatali nei topi (un modello di paralisi cerebrale), vi sono prove di cambiamenti apoptotici come l’attivazione della caspasi-3 neuronale (600636), nonché un accumulo di clusterina nei neuroni morenti. Han et al. (2001) topi generati carenti di clusterin da interruzioni mirate. Clusterin – / – topi hanno avuto il 50% in meno di lesioni cerebrali a seguito di ipossia-ischemia neonatale. L’assenza di clusterina non ha avuto alcun effetto sull’attivazione della caspasi-3 e l’accumulo di clusterina e l’attivazione della caspasi-3 non hanno colocalizzato le stesse cellule. Studi con neuroni corticali in coltura hanno dimostrato che il clusterin esogeno purificato secreto da astrociti ha esacerbato la morte necrotica indotta da ossigeno/deprivazione di glucosio. Han et al. (2001) ha concluso che clusterin può essere un obiettivo terapeutico per modulare la morte neuronale noncaspase-dipendente dopo lesione cerebrale acuta.

ApoJ è indotto in miocardite e numerose altre lesioni infiammatorie. Per testare la sua capacità di modificare la miocardite autoimmune indotta dalla miosina, McLaughlin et al. (2000) topi apoJ-carenti generati. I topi carenti e wildtype hanno mostrato un inizio iniziale simile di miocardite. Inoltre, gli autoanticorpi contro l’antigene primario miosina cardiaca sono stati indotti nella stessa misura. Sebbene la stessa proporzione di topi sfidati mostrasse un certo grado di infiltrato infiammatorio, l’infiammazione era più grave in questi topi. Le lesioni infiammatorie erano più diffuse ed estese nei topi carenti, in particolare nelle femmine. In netto contrasto con i topi wildtype, lo sviluppo di una forte risposta secondaria generalizzata contro gli antigeni cardiaci nei topi carenti era predittivo di miocardite grave. I topi Wildtype con una forte risposta anticorpale agli antigeni secondari sembravano essere protetti da una grave infiammazione. Dopo la risoluzione dell’infiammazione, apoJ-carente, ma non wildtype, i topi hanno mostrato compromissione della funzione cardiaca e gravi cicatrici miocardiche. Questi risultati hanno suggerito che apoJ limita normalmente la progressione della miocardite autoimmune e protegge il cuore dalla distruzione postinfiammatoria dei tessuti.

Chen et al. (2003) ha cercato di scoprire i biomarcatori candidati senza la scelta restrittiva dei marcatori posti sui microarray e senza le complicazioni biologiche dell’eterogeneità genetica e ambientale. Hanno confrontato per sottrazione cDNA 2 set geneticamente abbinati di topi, 1 sviluppando neoplasia intestinale multipla a causa della mutazione Min nel gene Apc e l’altro il ceppo genitore privo di mutazione, C57BL/6J. Un biomarcatore candidato di primo piano, clusterin, è stato quindi sottoposto a una serie di passaggi di convalida. L’espressione di clusterina elevata è stata caratterizzata all’interno di determinate regioni di tumori murini e umani indipendentemente dallo stadio del tumore, dalla posizione o dalla modalità di iniziazione. Le cellule che mostrano alti livelli di clusterina generalmente mancavano di marcatori di differenziazione e antigene adenomatoso poliposi coli. Le cellule tumorali sottoposte ad apoptosi hanno espresso bassi livelli di clusterina. I suoi specifici modelli di espressione e la correlazione con gli eventi cellulari durante la tumorigenesi lo hanno reso un utile strumento diagnostico nel topo e un potenziale contributo all’insieme di biomarcatori per la diagnosi precoce del cancro del colon umano.

DeMattos et al. (2004) ha generato topi transgenici con una mutazione nella proteina precursore amiloide (APP) (V717F; 104760.0003) che erano anche nulli per apoE (107741), apoJ o null per entrambi i geni apo. I topi a doppio knockout apo hanno mostrato deposizione beta-amiloide ad esordio precoce a partire da 6 mesi di età e un marcato aumento della deposizione di amiloide rispetto agli altri topi. Le placche amiloidi erano compatte e diffuse, erano tioflavina S-positiva (indicando vera amiloide fibrillare), e sono stati distribuiti in tutto l’ippocampo e alcune parti della corteccia, contribuendo a placche neuritiche. I risultati hanno suggerito che apoE e apoJ non sono necessari per la formazione di fibrille amiloidi. I topi knockout double apo avevano anche un aumento dei livelli di beta-amiloide solubile intracellulare rispetto agli altri topi. Beta-42 insolubile era simile ai topi apoE-null, suggerendo che ApoE ha un effetto selettivo su beta-42. Come APP è prodotto e secreto dai neuroni nel SNC e apoE e clusterin sono prodotti e secreti principalmente da astrociti nel SNC, l’interazione tra le apolipoproteine e beta-amiloide si verifica nel liquido interstiziale del cervello, un compartimento extracellulare che è continuo con il CSF. DeMattos et al. (2004) ha scoperto che i topi apoE-null e apoE/apoJ-null avevano aumentato i livelli di beta-amiloide nel CSF e nello spazio interstiziale, suggerendo che apoE, e forse apoJ, svolgono un ruolo nella regolazione della clearance beta-amiloide del SNC extracellulare indipendente dalla sintesi beta-amiloide. I dati hanno suggerito che, nel topo, apoE e apoJ sopprimono cooperativamente la deposizione di beta-amiloide.