发育多能性相关基因 4；DPPA4

胚胎干细胞相关转录 15-1

ECAT15-1

HGNC 批准的基因符号：DPPA4

细胞遗传学定位：3q13.13 基因组坐标（GRCh38）：3:109,326,144-109,339,636（来自 NCBI）

▼ 克隆与表达

Masaki et al.（2007）通过扩增胚胎干（ES）细胞cDNA克隆了小鼠Dppa4。推导的 296 个氨基酸蛋白包含 N 端 SAP 结构域，计算分子量为 32.7 kD。Dppa4 与 小鼠 ES 细胞核中转录活性染色质标记共定位。蛋白质印迹分析在 小鼠 ES 细胞中检测到表观分子量为 42 kD 的 Dppa4，但在分化的 ES 细胞或 NIH3T3 成纤维细胞中未检测到。

Nakamura et al.（2011）利用定量RT-PCR发现Ecat15-1和Ecat15-2（DPPA4；DPPA4；614445）未分化小鼠胚胎干细胞含量较高。他们在胚胎第 12.5 天的野生型生殖嵴以及胚胎第 13.5 和 14.5 天的睾丸和卵巢中观察到低得多的表达。在成人睾丸中仅检测到微量的 Ecat15-1。在胚胎第 3.5 天的野生型小鼠囊胚中检测到 Ecat15-2 蛋白。

▼ 基因功能

Masaki et al.（2007）发现，小鼠Dppa4的过度表达抑制小鼠ES细胞的分化和分化ES细胞的增殖。相反，在没有其他诱导剂的情况下，抑制 Dppa4 表达会诱导 ES 细胞分化为原始外胚层谱系。

SOX2（184429）和OCT3/4（POU5F1；164177）协同结合含有HMG/POU框的DNA调控区，并作为胚胎发生的主调控因子。Chakravarthy et al.（2008）发现小鼠和人DPPA4基因的5-prime区域含有HMG/POU框。染色质免疫沉淀和迁移率变化测定证实，DPPA4 是人和小鼠 ES 细胞以及小鼠胚胎癌细胞中 SOX2 和 OCT3/4 的靶标。

Nakamura et al.（2011）表明Ecat15-1和Ecat15-2在小鼠胚胎干细胞的细胞核中形成复合物相互作用并与靶基因结合。

▼ 基因结构

Du et al.（2004） determined that the DPPA2 gene contains 9 exons.

▼ 测绘

Hartz（2011）根据DPPA4序列（GenBank AK001575）与基因组序列（GRCh37）的比对，将DPPA4基因定位到染色体3q13.13。

Nakamura et al.（2011）指出，在染色体16上，探针Dppa2和Dppa4基因相距约17 kb。

▼ 动物模型

Nakamura等人（2011）创建了Ecat15-1或Ecat15-2单敲除小鼠和同时缺乏Ecat15-1和Ecat15-2的双敲除小鼠。所有突变小鼠均因呼吸衰竭而围产期死亡率升高，其中一些肺部异常明显。Ecat15-1 -/- 和双敲除 Ecat15-1 -/- Ecat15-2 -/- 表型不如 Ecat15-2 -/- 小鼠严重，导致没有新生儿存活到断奶。那些幸存的 Ecat15-1 -/- 和 Ecat15-1 -/- Ecat15-2 -/- 小鼠具有生育能力。在胚胎 12.5 至 14.5 天之间的野生型肺或成人肺中未检测到 Ecat15 mRNA 或蛋白质。然而，微阵列分析显示，Ecat15 突变胚胎干细胞和 Ecat15 突变肺中几种发育相关转录因子的异常表达。Ecat15-2 -/- 胚胎干细胞的表观遗传状态检查显示 Syce1（611486）、Gata4（600576）和 Nkx2-5（600584）启动子高度甲基化。Nakamura et al.（2011）得出的结论是，Ecat15复合物在小鼠胚胎干细胞和植入前胚胎中是可有可无的，但它提供了随后肺正常发育所需的表观遗传变化。