DBF4 锌指; DBF4

DUMBBELL FORMER 4，S.CEREVISIAE，同源物
DBF4，S.CEREVISIAE，同源物
DBF4A
S 相激酶激活剂；问

HGNC 批准的基因符号：DBF4

细胞遗传学位置：7q21.12 基因组坐标（GRCh38）：7:87,876,492-87,909,552（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

真核细胞中的 G1/S 转变受到严格调控，因此 DNA 复制仅在 S 期发生一次。酿酒酵母 CDC7 是作为细胞分裂周期突变体分离出来的，编码丝氨酸/苏氨酸激酶，该激酶在染色体复制开始前立即发挥作用，并且是整个 S 期起点激活所必需的。Cdc7 的激酶活性取决于调节亚基 Dbf4 的存在。Dbf4 在体内与复制起点相互作用，表明 Cdc7 可能通过直接激活在起点组装的复制起始复合物来触发 S 期。Cdc7 的假定人类同源物 CDC7L1（603311）可在体外磷酸化 MCM2（116945）和 MCM3（602693）蛋白。当 CDC7L1 在哺乳动物细胞中单独过表达时，仅具有低水平的激酶活性，杆状病毒表达的 CDC7L1 形式是无活性的，强烈表明 CDC7L1 的调节亚基的存在。Kumagai 等人使用酵母 2 杂交系统来鉴定与 CDC7L1 相互作用的蛋白质（1999）分离出编码 ASK（DBF4）的 HeLa 细胞 cDNA。推导的 674 个氨基酸的 ASK 蛋白在其 N 末端和中心区域包含 2 个短氨基酸序列，分别指定为基序 N 和基序 C，它们在 Dbf4 样蛋白中是保守的。ASK 具有假定的二分核定位信号，Kumagai 等人（1999）发现ASK蛋白位于细胞核中。ASK 包含 2 个潜在的 PEST（脯氨酸、谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸）序列，这些结构域是快速降解的蛋白质的特征。Northern 印迹分析检测到 2。除脑和肾外，所有检测的人体组织中都有 5-kb ASK 转录物，其中在睾丸中表达最丰富，其次是胸腺。ASK 在大多数测试的癌细胞系中高水平表达。

莱普克等人（1999）克隆小鼠 Dbf4。推导的 663 个氨基酸的蛋白质与人类 DBF4 具有 66.6% 的同一性。对同步生长的小鼠成纤维细胞的 Northern 印迹分析发现 Dbf4 以细胞周期依赖性方式表达。当细胞进入S期时表达达到峰值，并在S期结束时显着下降。

▼ 基因功能

熊谷等人（1999）证明 ASK 与哺乳动物细胞中的 CDC7L1 相互作用，并且这些蛋白质在体内形成复合物。作者表明，ASK 的基序 C 对于 ASK 与 CDC7L1 催化亚基的相互作用至关重要，但还不够。在体外测定中，ASK 刺激 CDC7L1 的激酶活性，ASK 和 CDC7L1 复合物能够磷酸化 MCM2。细胞提取物中 ASK 蛋白的免疫耗竭伴随着几乎所有 CDC7L1 依赖性激酶活性的丧失，表明 ASK 是 CDC7L1 的主要激活剂。ASK的表达受到生长因子刺激的调节，在静止状态期间mRNA水平较低，并且随着细胞进入S期而增加。在细胞增殖周期中，ASK mRNA和蛋白水平在G1期较低，随着细胞进入S期而升高，并在 S 期保持高水平，此时水平达到顶峰；G2/M期，mRNA水平降低，蛋白水平较低。CDC7L1依赖性激酶活性反映了ASK蛋白水平，当细胞处于S期时显着增加。ASK 蛋白在 S 期被广泛磷酸化，推测是由 CDC7L1 引起的。将 ASK 特异性抗体显微注射到人体细胞中可抑制 DNA 复制，表明 ASK 功能对于进入 S 期至关重要。熊谷等人（1999）得出结论，ASK 是 CDC7L1 激酶复合物的细胞周期蛋白样调节亚基，在哺乳动物细胞的 G1/S 转变中发挥着关键作用。当细胞处于S期时显着增加。ASK 蛋白在 S 期被广泛磷酸化，推测是由 CDC7L1 引起的。将 ASK 特异性抗体显微注射到人体细胞中可抑制 DNA 复制，表明 ASK 功能对于进入 S 期至关重要。熊谷等人（1999）得出结论，ASK 是 CDC7L1 激酶复合物的细胞周期蛋白样调节亚基，在哺乳动物细胞的 G1/S 转变中发挥着关键作用。当细胞处于S期时显着增加。ASK 蛋白在 S 期被广泛磷酸化，推测是由 CDC7L1 引起的。将 ASK 特异性抗体显微注射到人体细胞中可抑制 DNA 复制，表明 ASK 功能对于进入 S 期至关重要。熊谷等人（1999）得出结论，ASK 是 CDC7L1 激酶复合物的细胞周期蛋白样调节亚基，在哺乳动物细胞的 G1/S 转变中发挥着关键作用。

通过酵母 2-杂交分析，Lepke 等人（1999）证明小鼠 Dbf4 与 Cdc7 和 Mcm2 相互作用。

通过功能获得和功能丧失实验，Brott 和 Sokol（2005）发现非洲爪蟾 Dbf4 抑制典型的 Wnt 信号传导。内源性 Dbf4 的消耗不会扰乱原肠胚运动或早期组织者基因，但会导致胚胎心脏和眼睛形态缺陷以及心脏标志物受到抑制。Dbf4 在心脏发育中的功能似乎与其在细胞周期中的作用无关。Dbf4 在物理和功能上与 Frodo（DACT1; 607861）相互作用，Frodo 是 Wnt 信号传导的上下文依赖性调节因子。

Sheu 和 Stillman（2010）在酿酒酵母中表明，Mcm4（602638）的氨基末端富含丝氨酸/苏氨酸的结构域（NSD）在 DNA 复制控制中具有抑制和促进作用，并且 Dbf4/Cdc7 激酶（DDK，Dbf4 依赖性蛋白激酶）的唯一基本功能是缓解 NSD 内的抑制活性。通过将缺乏抑制活性的 mcm4 突变体与绕过启动 DNA 复制所需的细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（CDK）的突变相结合，Sheu 和 Stillman（2010）表明，当 CDK 和 DDK 受到限制时，DNA 合成可以发生在 G1 期。然而，DDK 仍然是有效 S 期进展所必需的。在缺乏 DDK 的情况下，Mcm4 NSD 远端部分的 CDK 磷酸化变得至关重要。而且，在羟基脲诱导的 DNA 损伤存在的情况下，DDK 缺失细胞无法激活 S 期内检查点，并且无法在这一挑战中生存。Sheu 和 Stillman（2010）得出的结论是，他们的研究证实，Mcm4 的真核生物特异性 NSD 已经进化为整合多个蛋白激酶调节信号，以进入 S 期。

Zegerman 和 Diffley（2010）表明，酿酒酵母检查点激酶 Rad53（604373）抑制 CDK 和 DDK 依赖性途径，其作用多余地阻止起源放电。Rad53 通过磷酸化 Dbf4 直接作用于 DDK，而 CDK 途径则被 Rad53 介导的下游 CDK 底物 Sld3 磷酸化所阻断（613298）。这使得 CDK 在 DNA 损伤存在的情况下在 S 期保持活跃，这对于防止 Mcm2-7 重新加载到已经发射的起点上至关重要。Zegerman 和 Diffley（2010）得出结论，他们的结果解释了检查点如何调节起源放电，并证明 S 内检查点减缓 S 期主要是由于抑制起源放电。

洛佩兹-莫斯克达等人（2010）表明复制起始蛋白 Sld3 被 Rad53 磷酸化，并且这种磷酸化与 Cdc7 激酶调节亚基 Dbf4 的磷酸化一起阻断酿酒酵母中的晚期起源放电。暴露于 DNA 损伤剂后，表达 Sld3 和 Dbf4（Sld3-m25 和 Dbf4-m25）非磷酸化等位基因的细胞通过不适当地激发晚期复制起点，比野生型细胞更快地进入 S 期。Sld3-m25 Dbf4-m25 细胞在复制抑制剂羟基脲存在下生长不良，并积累多个 Rad52（600392）病灶。此外，Sld3-m25 Dbf4-m25 细胞从短暂阻断到复制的恢复以及随后在 DNA 损伤检查点处停滞的过程被延迟。洛佩兹-莫斯克达等人。

▼ 基因结构

Lepke 等人（1999）确定DBF4基因至少含有11个外显子。

▼

FISH、Lepke 等人绘制的图谱（1999）将人类 DBF4 基因对应到染色体 7q21.3，将小鼠 Dbf4 基因对应到染色体 5A2。