类克鲁伯因子 7;KLF7

无处不在的类克鲁伯因子; UKLF

HGNC 批准的基因符号:KLF7

细胞遗传学定位:2q33.3 基因组坐标(GRCh38):2:207,074,137-207,173,851(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

根据接触 DNA 的结构基序,转录调节因子分为几类。其中一个这样的基序是锌指基序,其中由 4 个残基四面体配位的锌原子参与 12 个氨基酸环的形成。锌指的序列、数量和组织,以及分子其余部分的整体组成和功能贡献,将锌指蛋白分为不同的类别和组。其中一类的特征是 TFIIIA 型锌指 cys2-his2 以及与果蝇分割基因产物 Kruppel 的其他序列同源性。功能和结构特征已经确定了类克鲁佩尔类哺乳动物核因子中的一个独特群体。该组成员包括EKLF(KLF1; 600599)、BTEB2(602903)、GKLF(KLF4;602253),表现出高度保守的C端区域,具有3个锌指和更多样化的富含脯氨酸残基的N端结构域。它们在与类似的富含 G/C 的识别序列结合后也会反式激活基因表达。通过使用与EKLF的DNA结合域相对应的简并寡核苷酸进行PCR,Matsumoto等人(1998)鉴定出KLF7,他们将其称为UKLF。他们分离出含有完整 KLF7 编码序列的人血管内皮细胞 cDNA。预测的 302 个氨基酸的 KLF7 蛋白含有 N 端酸性结构域;富含丝氨酸并包含潜在的亮氨酸拉链序列和推定的核定位信号的中央疏水结构域;C 端锌指结构域包含 3 个 cys2-his2 型锌指,由 Kruppel 样间隔区分隔。KLF7的前47个氨基酸与Kruppel样因子CPBP(KLF6;KLF6;602053)。在 EKLF 组已知成员的锌指结构域中,KLF7 的锌指结构域与 CPBP 的锌指结构域具有最高的序列相似性,其次是 BTEB2、EKLF 和 GKLF。重组 KLF7 蛋白在哺乳动物细胞中表达,定位于细胞核。对成人和胚胎人体组织以及一组代表性的人类细胞系进行 Northern 印迹分析,在几乎所有测试的组织和细胞系中检测到 8.3、4.6 和 2.6 kb 的主要 KLF7 转录本。在胚胎中,KLF7 在肾脏和大脑中表达水平最高。在成人中,它在脑和脊髓中表达水平最高,并且在细胞系中,它在源自角质形成细胞和肺成纤维细胞的细胞系中表达水平最高。

Laub et al.(2001)克隆了小鼠Klf7。推导的 302 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 33 kD,与人 KLF7 几乎相同。Northern印迹分析显示Klf7在成年小鼠组织中普遍表达。原位杂交分析表明,Klf7 表达主要局限于发育过程中的神经系统,并发生在胚胎发生和出生后的三个阶段。第一阶段发生在胚胎发生早期,在脊髓中表达越来越强,特别是在腹角运动神经元、背根神经节和交感神经节中。Klf7表达的第二阶段仅限于出生后早期大脑皮层,此后下调。第三阶段的特征是在成人小脑和背根神经节中高且持续的表达。

▼ 测绘

Matsumoto等(1998)通过FISH将KLF7基因定位到染色体2q32。

Laub et al.(2001)利用FISH将小鼠Klf7基因定位到染色体1C1-C3。

▼ 基因功能

Matsumoto等人(1998)证明KLF7的锌指结构域可以在体外结合富含G/C的DNA序列。他们还表明,重组 KLF7 可以充当转录激活因子,并且这种反式激活特性存在于其 N 末端结构域中。

Laub et al.(2001)发现,小鼠Klf7的过表达激活了p21(HRAS;190020),抑制细胞周期蛋白D1(CCND1;168461),并诱导 NIH3T3 细胞和 NB-OK1 人神经母细胞瘤细胞生长停滞在 G1 期。

Lei等(2005)通过染色质免疫沉淀实验证明,小鼠Klf7与Trka基因的重要顺式元件(NTRK1;191315),编码高亲和力神经生长因子受体。在大鼠神经前体细胞系中,Klf7 以序列依赖性方式激活 Trka 最小增强子的转录。Klf7 也在伤害性感觉神经元和交感神经元中与 Trka 共表达。

Kajimura等人(2007)通过分析Klf7 -/-小鼠嗅觉感觉神经元(OSN)分化的转录谱,发现Klf7主要参与调节晚期OSN分化。特别是Klf7调控OMP(164340)和L1(L1CAM);308840)通过结合到其近端启动子内的特定顺式作用元件来表达基因。

▼ 动物模型

Lei et al.(2005)发现Klf7缺失小鼠的出生比例符合孟德尔比例,但大多数在出生后2天内死亡。突变幼崽的胃里几乎没有牛奶,甚至没有牛奶,这表明饥饿可能是死亡原因。由于细胞凋亡增加,突变的新生小鼠感觉神经元显着减少。神经元损失仅限于通常依赖 Trka 提供神经营养支持的伤害性神经元,而其他体感神经元群则表现正常。感觉神经元中 Trka 表达的减少是 Klf7 基因消融的直接影响,而不是细胞死亡的次要影响。由于 Trka 阳性感觉神经元的丧失,Klf7 缺失的幼崽和幸存的 Klf7 缺失的成虫对有害刺激的反应不足。此外,去除 1 个 Trka 等位基因会加剧 Klf7 缺失小鼠中 Trka 阳性神经元的损失。Lei等人(2005)得出结论,KLF7特异性调节TRKA基因表达,并且是伤害性感觉神经元子集发育所必需的。

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