Ген CLPB

Ген CLPB (англ. Caseinolytic Mitochondrial Matrix Peptidase Proteolytic Subunit B) - Кодирует митохондриальный белок, играющий важную роль в поддержании функций митохондрий, особенно в процессах фолдинга и деградации белков, а также в регуляции энергетического метаболизма.

Основные характеристики гена CLPB

Локализация:

• Хромосома 11q13.4

Белок:

• CLPB принадлежит к семейству AAA+ ATPases (ATPases Associated with diverse cellular Activities) и участвует в разворачивании и реактивации денатурированных белков.

Функция:

• Поддержание протеостаза в митохондриях.
• Участие в митохондриальной динамике (деление и слияние).
• Регуляция апоптоза (программируемой клеточной смерти).
• Влияние на нейроразвитие и иммунный ответ.

 Заболевания, связанные с мутациями в CLPB

Мутации в CLPB ассоциированы с несколькими тяжелыми наследственными заболеваниями:

1. Митохондриальная энцефалопатия (CLPB-ассоциированная нейродегенерация)

Основные симптомы:

• Задержка психомоторного развития
• Эпилепсия (рефрактерные судороги)
• Мышечная гипотония
• Атрофия зрительного нерва
• Лактат-ацидоз
• Тип наследования: Аутосомно-рецессивный

2. Врожденная нейтропения (CLPB-дефицит)

Основные проявления:

• Рецидивирующие бактериальные инфекции
• Низкий уровень нейтрофилов в крови
• Задержка роста
• Повышенный риск развития миелодиспластического синдрома (МДС) и острого миелоидного лейкоза (ОМЛ)

Механизмы патогенеза

• Нарушение фолдинга митохондриальных белков → накопление поврежденных белков → оксидативный стресс и дефицит АТФ.  
• Дисфункция митохондриальной динамики → нарушение энергетического обмена в высокоэнергозависимых тканях (мозг, мышцы).
• Нарушение апоптоза → аномальная выживаемость поврежденных клеток.

Диагностика и исследования

Методы выявления мутаций

• Экзомное секвенирование (WES)
• Полногеномное секвенирование (WGS)
• Таргетный анализ гена CLPB

Биомаркеры

• Повышенный уровень лактата в крови и ликворе
• Снижение активности митохондриальных комплексов (I, IV)
• Нейтропения в анализах крови

Терапевтические подходы (экспериментальные)

• Антиоксиданты (коэнзим Q10, витамин Е)
• Кетогенная диета (для коррекции энергетического дефицита)
• Трансплантация гемопоэтических стволовых клеток (при нейтропении)

Актуальные исследования  

Warren et al. (2019):

• Описание связи мутаций CLPB с врожденной нейтропенией и неврологическими нарушениями (Blood Journal).

Sahai et al. (2021):

• Изучение роли CLPB в митохондриальном протеостазе (Nature Cell Biology).  

Capo-Chichi et al. (2020):

• Клинический спектр мутаций CLPB (Journal of Medical Genetics).

 Заключение

Ген CLPB - играет ключевую роль в митохондриальном гомеостазе, а его мутации приводят к тяжелым нейродегенеративным и гематологическим нарушениям.

Исследования продолжаются, включая поиск таргетной терапии для коррекции последствий дефицита CLPB.