FEZ 家族锌指蛋白 2； FEZF2

锌指蛋白 312； ZNF312
前脑胚胎锌指状； FEZL
太少了，斑马鱼，同源；TOF

HGNC 批准的基因符号：FEZF2

细胞遗传学位置：3p14.2 基因组坐标（GRCh38）：3:62,369,681-62,373,550（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

Matsuo-Takasaki 等人通过在数据库中搜索与 Xenopus Fez 相似的序列（2000） 鉴定了人类 FEZF2（GenBank AF604845） 和其他几个物种的直向同源物。推导的 503 个氨基酸的人类蛋白质在其 C 末端一半含有 6 个高度保守的锌指。

▼ 测绘

Hartz（2010） 根据 FEZF2 序列（GenBank AF064845） 与基因组序列（GRCh37） 的比对，将 FEZF2 基因对应到染色体 3p14.2。

▼ 基因功能

陈等人（2005） 发现小鼠 Znf312 被第五层和第六层皮层下投射锥体神经元及其祖细胞选择性表达。用小干扰 RNA 敲低 Zfp312 显着减少了深层锥体神经元的皮层下轴突投射数量，并改变了它们的树突形态。相比之下，第二层和第三层皮质投射锥体神经元中 Zfp312 的错误表达诱导 Tbr1（604616） 表达和异位皮质下轴突投射的形成。

希姆等人（2012） 鉴定了一个保守的非外显子元件（E4），位于 Fezf2 转录起始位点下游 7.3 kb，这是皮质脊髓神经元身份和连接性规范所必需的。希姆等人（2012） 发现 Sox4（184430） 和 Sox11（600898） 在 E4 反式激活中与阻遏蛋白 Sox5（604975） 进行功能竞争。希姆等人（2012） 表明 SOX4 和 SOX11 在调节 颤蛋白（RELN; 600514） 表达和皮质层形成的由内而外模式中至关重要，孤立于 E4 或 Fezf2，并且可能涉及与不同调节元件的相互作用。皮层特异性的 Sox4 和 Sox11 双重删除导致 Fezf2 表达缺失、皮质脊髓神经元规范失败，以及孤立于 Fezf2 的卷轴样层反转。此外，SOX4和SOX11还有额外的作用，因为在缺乏这两种基因的小鼠中，皮质和嗅球变小，细胞死亡增加。因此，SOX4和SOX11具有多效性功能，这些功能可能是由参与多个发育过程的不同调控元件和下游靶基因介导的。希姆等人（2012） 的证据支持在四足动物进化过程中 E4 中功能性 SOX 结合位点的出现，以及它们随后在哺乳动物和可能的羊膜动物中的稳定。希姆等人（2012） 得出结论，SOX 转录因子汇聚到 Fezf2 的顺式作用元件上，并形成控制皮质脊髓神经元的身份和连接性的调节网络的关键组件。

通过微阵列分析，Takaba 等人（2015） 发现小鼠髓质胸腺上皮细胞（mTEC） 中 Fezf2 的表达量比皮质 TECs 高 20 倍，表达水平与自身免疫调节因子 Aire（607358） 相似。定量 RT-PCR 显示 Fezf2 mRNA 在各种小鼠胸腺细胞类型的 mTEC 中特异性表达。对小鼠和人类细胞的免疫组织化学分析表明，FEZF2 优先在表达 KRT5（148040） 的 CD80（112203） 和 MHC II 类阳性 mTEC 中表达，并且几乎所有 AIRE 阳性 mTEC 也呈 FEZF2 阳性。对小鼠 Fezf2 -/- mTEC 中表达的 mRNA 进行全基因组分析表明，Fezf2 孤立于 Aire 控制组织限制性抗原（TRA） 的表达。染色质免疫沉淀分析显示，Fezf2 与 Fezf2 依赖性 TRA 基因的启动子区域结合，但不与 Aire 依赖性 TRA 基因的启动子区域结合。对各种突变小鼠的研究表明，Fezf2 表达由 Ltbr（600979） 途径诱导，孤立于 Rank（TNFRSF11A；603499）/Cd40（109535） 途径或 Aire。

顾等人（2017） 在出生后早期小鼠中发现了短暂的皮质运动神经元（CM） 连接，这些连接最终被 Sema6D（609295）-PlexA1（PLXNA1; 601055） 信号传导消除。 PlexA1 突变小鼠在成年后仍保持 CM 连接，并且与对照组相比表现出优异的手动灵活性。顾等人（2017） 表明，运动皮层第 5 层中 PlexA1 表达的差异（在野生型小鼠中较强，但在人类中较弱）可能是由 FEZF2 介导的顺式调节元件解释的，而这种元件仅在高等灵长类动物中发现。作者得出的结论是，PlexA1 表达的物种依赖性调节可能在哺乳动物皮质脊髓系统的进化中至关重要，该系统改善了高等灵长类动物的精细运动控制。

▼ 动物模型

莱夫科维茨等人（2003） 指出斑马鱼基因 fezl（前脑胚胎锌指样蛋白）编码前脑特异性锌指转录抑制因子，与哺乳动物 Fezl 同源。它包含一个 N 端转录阻遏基序，后面是 6 个 C2H2 Kruppel 型锌指结构域。莱夫科维茨等人（2003） 指出，fezl 是斑马鱼“太少”的有力候选者（tof） 轨迹。他们表明，斑马鱼 tof 突变体的下丘脑中酪氨酸羟化酶阳性多巴胺能（DA） 神经元数量减少，并且完全缺乏血清素能（5HT） 神经元。其他部位的 DA 和 5HT 神经元均正常。受精后几小时（24-48小时）下丘脑神经元出现缺陷，表明tof突变减少了通常分化为前脑DA和5HT神经元的祖细胞数量。对突变的分析表明，它可能破坏了其中一个锌指的 DNA 结合能力。 Fezl 在下丘脑 DA 和 5HT 神经元出现之前和期间在胚胎端脑和腹侧间脑中特异性表达。将含有 fezl 基因的 PAC DNA 构建体注射到 tof 胚胎可以挽救突变体 tof 的神经元缺陷。进一步的研究表明，DA 和 5HT 神经元从不表达 fezl，这表明 tof/fezl 以非细胞自主方式发挥作用。莱夫科维茨等人（2003） 得出结论，tof/fezl 是转录线索调控级联的关键组成部分，对于脊椎动物间脑单胺能神经元的发育至关重要。 Levkowitz 等人使用多态性微卫星标记（2003）绘制了Z25289A和Z4190之间的tof突变，并确定fezl与该突变紧密连锁。

莫利诺等人（2005） 发现 Fezl 缺失小鼠中没有产生大脑下投射神经元，也没有形成脑干或脊髓的皮质投射。其他神经元群不受影响。

陈等人（2005） 发现 Fezl -/- 小鼠缺乏皮质脊髓束。 Ctip2（BCL11B; 606558） 是形成皮质脊髓束所需的转录因子，在 Fezl -/- 皮质中不表达。陈等人（2005） 得出结论，FEZL 调节第 5 层皮层下投射神经元的分化。

高巴等人（2015）发现胸腺细胞中缺乏Fezf2的小鼠在肺、肝、肾和小肠中表现出炎症细胞浸润。 TEC 特异性 Fezf2 缺陷小鼠表现出自身免疫症状，包括自身抗体产生和外周器官炎症。高巴等人（2015） 得出结论，FEZF2 在 mTEC 中发挥作用，确保对某些组织抗原的免疫耐受并抑制自身免疫反应的发展。

陈等人（2008） 发现 Fezf2 -/- 小鼠大脑皮层深层 Ctip2 表达降低。在 Fezf2 -/- 胚胎的深层神经元中恢复 Ctip2 表达可以挽救轴突误导缺陷，证明 Ctip2 是 Fezf2 调节轴突向皮层下目标延伸的主要下游效应器。救援实验的结果表明，Ctip2足以替代Fezf2的功能，但Fezf2可以通过影响孤立于Ctip2的下游成分来促进皮质脊髓束的形成。野生型小鼠中 Fezf2 或 Ctip2 的异位表达改变了上层神经元的轴突轨迹，导致它们投射到皮质下目标。