遺伝子名； chromodomain helicase DNA binding protein 8
別名： STK9
染色体番号: 14
遺伝子座: 14q11.2
関連する疾患:　
遺伝カテゴリー: SMultigenic CNV–Rare Single Gene variant-Syndromic-Functional-Rare single gene variant/Functional

omim.org/entry/610528

機能

CHD8遺伝子は、DNAヘリカーゼをコードしており、クロマチン構造を再構築することで転写抑制因子として機能する。β-カテニンと結合し、脊椎動物の初期発生や形態形成に重要な役割を果たしているWntシグナル伝達経路を負に制御する。この遺伝子には、異なるアイソフォームをコードする代替スプライスされた転写バリアントが見つかっています。

Sakamotoら（2000）は、ラットのDuplinが哺乳類細胞の核内でβ-カテニン（CTNNB1；116806参照）のアルマジロリピートに直接結合することで、TCF4（TCF7L2；602228）のβ-カテニンへの結合を阻害し、β-カテニン依存的なTCF4の活性化を抑制することを見出した。デュプリンをXenopusの胚に発現させると、軸形成とβカテニン依存性の軸複製が阻害され、紫外線照射によって誘発される腹側への表現型を救済するβカテニンの能力を打ち消した。Sakamotoら（2000）は、Duplinは、β-カテニンと結合することでWnt（164820参照）シグナルを負に制御する核タンパク質であると結論づけている。

小林ら（2002）は、マウス脳内cDNAライブラリーを用いた酵母2ハイブリッド解析とCOS細胞を用いた研究により、インポートin-α（KPNA2; 600685参照）がラットDuplinの塩基性アミノ酸のクラスターに結合することを発見した。インポリンαとの相互作用によりデュプリンは核に移動し、デュプリンの核内局在化は、哺乳類細胞におけるWnt依存性のTCF4の活性化の抑制や、Xenopus胚の腹側への移動に不可欠であった。さらに、Xenopusの胚を用いた実験では、Duplinがβ-カテニン標的遺伝子の下流のWntシグナル経路も阻害することが明らかになった。

Ishiharaら（2006）は、酵母2-hybrid解析とプルダウンアッセイを用いて、マウスChd8のC末端領域がCtcf（604167）のジンクフィンガードメインと相互作用することを明らかにした。ヒト肝細胞株のクロマチン免疫沈降法による解析では、CHD8がH19のメチル化差領域(103280)、βグロビンの遺伝子座制御領域(141900)、BRCA1遺伝子のプロモーター領域(113705)やMYC遺伝子のプロモーター領域(190080)などのCTCF標的部位に存在することが明らかになった。免疫沈降法により、HeLa細胞ではCHD8とCTCFの内因性複合体が確認された。HeLa細胞でCHD8をRNA干渉でノックダウンすると、H19の異なるメチル化領域のCTCF依存のインシュレーター活性が消失し、母体染色体からのインプリンティングされたIGF2（147470）が再活性化された。CHD8の欠損は、BRCA1とMYC遺伝子のヘテロクロマチンに隣接したCTCF結合部位周辺のCpGメチル化とヒストンアセチル化に影響を与えた。Ishiharaら（2006）は、CTCF-CHD8がアクティブインシュレーターサイトでの絶縁とエピジェネティックな制御に役割を果たしていると結論づけている。

Batsukhら（2010）は、酵母2ハイブリッドライブラリを用いたスクリーニングにより、CHD8がCHD7（608892）の相互作用パートナーであることを同定した。CHD7は、その変異により常染色体優性奇形症候群CHARGE（214800）を引き起こす。酵母2ハイブリッド法では、CHD7とCHD8の相互作用は、CHARGE患者に見られるCHD7のミスセンス変異（608892.0011）によって破壊されていたが、共免疫沈降法では変異によるCHD7とCHD8の相互作用の破壊は観察されなかった。著者らは、CHD7とCHD8のタンパク質は、直接的にも、さらにリンカータンパク質を介して間接的にも相互作用しているという仮説を立てた。CHD7-CHD8の直接的な相互作用が阻害されると、CHD7-CHD8複合体の構造が変化する可能性があり、CHARGE症候群の疾患メカニズムの一つと考えられる。

発現

長瀬ら（2000）は、サイズ分割した胎児脳cDNAライブラリーからクローンの塩基配列を決定することにより、CHD8をクローニングし、KIAA1564と命名した。CHD8はKIAA1564と命名され、1,417個のアミノ酸を含む。RT-PCR ELISA法により、成人および胎児のすべての組織と、調べた特定の脳領域で中程度の発現が検出された。

Sakamotoら（2000）は、ラットのChd8をクローニングし、Duplinと命名した。この749アミノ酸のタンパク質は、トランスフェクトしたCOS細胞の核分画に主に発現していた。

石原ら（2006）は、マウスのChd8をクローニングした。この2,582アミノ酸のタンパク質は、2つのクロモドメイン、中央のヘリカーゼ/ATPaseドメイン、2つのC-末端のBRKドメインを持つ。ノーザンブロット解析では、マウスの組織において、心臓と精巣で最も高いレベルでChd8がユビキタスに発現していることが検出された。また、HeLa細胞を用いたウェスタンブロット解析では、見かけの分子量が240kDの内因性CHD8が検出された。

自閉症スペクトラムASDとの関係

CHD8遺伝子には、以下のように複数のASD患者で再発性の変異が確認されています。O’Roak et al., 2012aは、ASDの209家族の中でCHD8に2つのde novo loss-of-function (LoF)変異があることを報告しました(PMID 22495309)。O’Roakらは、2012年にSimons Simplex Collectionに登録されている2,446人のASD患者を対象に44の遺伝子をスクリーニングした結果、さらに6つのCHD8のLoF変異を同定しました(PMID 23160995)。また、Iossifov et al., 2014 (PMID 25363768)では、Simons Simplex CollectionのASDプロバンドにおけるCHD8の9つ目のde novo LoF変異が確認されました。Talkowski et al., 2012 (PMID 22521361) は、ASDやその他の神経発達障害の人にバランスのとれた染色体異常が見られる33の遺伝子座の中にCHD8があることを示しました。De Rubeis et al., 2014のAutism Sequencing Consortium (ASC)の3,871人のASD症例と9,937人の先祖を一致させたまたは父方を一致させた対照群における希少なコーディングバリエーションの解析では、CHD8がFDR 0.01の高い統計的有意性を満たす遺伝子として同定されました（PMID 25363760）。この遺伝子は、Iossifovらが2015年に、de novoの突然変異の証拠と、コントロールにおける突然変異の不在または非常に低い頻度の組み合わせに基づいて、ASDリスク遺伝子の有力な候補として同定しました(PMID 26401017)。また、Bernierら、2014年には、発達遅延とASDを持つ子どもにCHD8の追加のLoFバリアントが同定されました(PMID 24998929)。この報告でCHD8バリアントを持つ患者の表現型を比較したところ、ASDのsyndromic formを示唆する再発性の表現型と異形の顔の特徴が確認されました。

その他の表現型

なし