Gen CHAMP1 mapirala je Hartz (2015), na hromosomu 13, sekvenca 13q34, na temelju poravnavanja sekvence CHAMP1 (GenBank AK074894) sa genomskom sekvencom (GRCh38).[6]
Pravilno pričvršćivanje mikrotubula na kinetohore bitno je za preciznu segregaciju hromosoma. CHAMP1 je fosfoprotein cinkovog prsta potreban za održavanje vezanosti kinetohor–mikrotubula i poravnavanje hromosoma na metafaznoj ploči (Itoh et al., 2011).[7]
Sekvenciranjem klonova dobijenih iz biblioteke cDNK frakcionisanog fetusnogmozga, Nagase et al. (2001) klonirali CHAMP1, koji su označili kao KIAA1802. Izvedeni protein sadrži 821 aminokiselinu. RT-PCRELISA testom otkrivena je umjerena ekspresiju CHAMP1 u svim tkivima odraslih i fetusa te u određenim regijama mozga odraslih.
PCR-om biblioteke cDNK ljudskog mozga, Itoh et al (2011) klonirali su CHAMP1, koji su nazvali CAMP. Izvedeni protein od 812 aminokiselina ima dva motiva cinkovih prstiju tipa C2H2 blizu svog N-terminala i tri motiva cinkovih prstiju tipa C2H2 blizu C-kraja. Centralna regija CAMP -a sadrži 16 SPE motiva (konsenzus, PxxSPExxK), 10 WK motiva (SPxxWKxxP) i šest motiva FPE (FPExxK). Imunofluorescentna analiza mitotskih ćelija otkrila je lokalizaciju CAMP-a duž krakova hromosoma i na kinetohorima i vlaknima vretenaod prometafaze do anafaze. Analiza baza podataka otkrila je CAMP-ove ortologe u kičmenjaka, ali ne i u oblih glista, Drosophila]] ili kvasaca.
Funkcija gena
MAD2L2 ima centralnu ulogu u kontrolnoj tački sastavljanja diobenog vretena, što osigurava pravilno vezivanje kinetohor–mikrotubula svih hromozoma prije anafaze. Imunoprecipitacijskom analizom ćelija HEK293 koje eksprimiraju epitop označen MAD2L2, nakon čega je uslijedila masena spektrometrijska analiza, Itoh et al. (2011) otkrili su da je CAMP vezan za MAD2L2. Osiromašenjem CAMP-a u ćelijama HeLa, putem male interferirajuće RNK, ukinuta je lokalizacija vretena MAD2L2 i smanjen broj hromosoma poravnatih na metafaznoj ploči.
Razgradnja CAMP-a također je uzrokovalo rotaciju osi vretena, stvaranje multipolarnih vretena i nepravilnu debljinu K-vlakana. Snimanje živih CAMP-nokdaun ćelija pokazalo je odloženo poravnavanje hromosoma, mikrotubule vezane kinetohorima koje nikada nisu prešle u debela K-vlakna, i parove kinetohora koje su se postepeno istiskivali iz metafazne ploče tokom produženog mitotskog zastoja. Mitotska fosforilacija CAMP-a na više serina bila je bitna za poravnavanje hromosoma. CAMP je kolokaliziran sa CENPE i CENPF na kinetohorima, ali nije direktno stupio u interakciju s tim proteinima. Trostruka razgradnja CAMP-a, CENPE-a i CENPF-a nije imala aditivni učinak na poravnavanje hromosoma, što ukazuje na to da ti proteini djeluju na isti način. Analiza domena otkrila je da je WK regija CAMP-vezanog MAD2L2, SPE motivi fosforilirani tokom mitoze, da su FPE motivi uključeni u lokalizaciju vretena/kinetohora, a domeni C-terminalnih cinkovih prstiju CAMP-a uključeni u lokalizaciju hromosoma i vretena. C-terminalni domen CAMP-a također je imala inhibitorni učinak na poravnanje kromosoma, a fosforilacija serina u FPE regiji ublažio je ovu inhibiciju.
Molekulska genetika
Koristeći kombinaciju sekvenciranja egzoma i otkrivanja hromosomskih preuređenja zasnovanih na sekvenci, studija dešifriranja razvojnih poremećaja (2015.) ispitala je 1.133 djece s teškim nedijagnosticiranim razvojnim poremećajima i njihove roditelje. Autori su identifikovali dva pacijenta sa autosomno dominantnommentalnom retardacijom-40 (MRD40), dismorfnim karakteristikama i urođenim anomalijama koji su imali de novo mutaciju gubitka funkcije u genu CHAMP1. Nisu provedena funkcionalna ispitivanja.
U pet nepovezanih pacijenata s MRD40, Hempel et al (2015) identifikovali su četitiri različite de novoheterozigotne skraćene mutacije u genu CHAMP1.[9]
Mutacije su pronađene sekvenciranjem egzoma i potvrđene Sangerovim sekvenciranjem. Funkcionalne studije varijanti nisu provedene, ali predviđeno je da će sve rezultirati krnjim proteinom koji nema funkcionalno važan C-terminalni domen, koji regulira lokalizaciju CHAMP1 na hromosomima i mitotskom vretenu, dajući tako mehaničko razumijevanje njihove patogenosti. Podatke o jednom od pacijenata objavili su Rauch et al. (2012).[10]
^Hartz, P. A. Personal Communication. Baltimore, Md. 4/17/2015.
^Itoh, G., Kanno, S., Uchida, K. S. K., Chiba, S., Sugino, S., Watanabe, K., Mizuno, K., Yasui, A., Hirota, T., Tanaka, K. CAMP (C13orf8, ZNF828) is a novel regulator of kinetochore-microtubule attachment. EMBO J. 30: 130-144, 2011. PubMed: 21063390
^Hempel, M., Cremer, K., Ockeloen, C. W., Lichtenbelt, K. D., Herkert, J. C., Denecke, J., Haack, T. B., Zink, A. M., Becker, J., Wohlleber, E., Johannsen, J., Alhaddad, B., Pfundt, R., Fuchs, S., Wieczorek, D., Strom, T. M., van Gassen, K. L. I., Kleefstra, T., Kubisch, C., Engels, H., Lessel, D. De novo mutations in CHAMP1 cause intellectual disability with severe speech impairment. Am. J. Hum. Genet. 97: 493-500, 2015. PubMed: 26340335
^Rauch et al. (2012): Deciphering Developmental Disorders Study. Large-scale discovery of novel genetic causes of developmental disorders. Nature 519: 223-228, 2015. PubMed: 25533962
