LIM同源基因 1；LHX1

LIM1

HGNC 批准的基因符号：LHX1

细胞遗传学定位：17q12 基因组坐标（GRCh38）：17:36,936,785-36,944,612（来自 NCBI）

▼ 说明

LIM基因，如LHX1，构成了一个大的基因家族，其基因产物携带LIM结构域，这是一个独特的富含半胱氨酸的锌结合结构域。已在脊椎动物和无脊椎动物中鉴定出该家族的至少 40 个成员，并根据 LIM 结构域的数量以及同源结构域和激酶结构域等结构域的存在分为 4 组。

▼ 克隆与表达

Dong等人（1997）克隆了编码384个氨基酸的LIM1多肽的cDNA。在人脑、胸腺和扁桃体组织中检测到 LIM1 基因表达。他们还观察到LIM1在58%的急性髓性白血病（AML；研究了慢性粒细胞白血病（CML；601626）的 5 个原始样本中的 4 个细胞系。608232）处于髓系原始细胞转化的患者。LIM1基因的表达模式和结构特征表明它编码参与控制神经细胞和淋巴样细胞分化和发育的转录调节蛋白。

▼ 基因功能

Tsuchida et al.（1994）发现4个LIM基因Isl1（600366）、Isl2（609481）、Lim1和Lim3（LHX3）的组合表达；600577），在发育中的胚胎鸡中定义了运动神经元的亚类，它们在脊髓中分离成柱并选择不同的轴突通路。这些基因在不同运动轴突通路形成之前和运动柱出现之前表达。

Kania et al.（2000）表明Lim1和Lmx1b（602575）控制哺乳动物肢体发育中运动轴突的初始轨迹。一组外侧运动柱（LMC）神经元表达 Lim1，确保它们的轴突选择肢体的背侧轨迹。以互补的方式，背肢间充质细胞表达 Lmx1b 可以控制内侧和外侧 LMC 神经元的背侧和腹侧轴突轨迹。在缺乏这两种蛋白质的情况下，运动轴突似乎随机选择背侧和腹侧轨迹。因此，LIM 同源域蛋白在运动神经元和细胞内起作用，引导运动轴突建立轴突轨迹中二元选择的保真度。

▼ 基因结构

Bozzi等人（1996）确定了人类LHX1基因的基因组结构，LHX1基因是LIM/同源基因家族的成员。转录本由 5 个外显子组装而成，这些外显子由大小从 93 bp 到 2.3 kb 不等的内含子分隔。2 个 LIM 结构域完全包含在第一个和第二个外显子中，而同源结构域则分为外显子 3 和 4。这种结构与其他基因组结构已知的基因和人类 LHX 基因的组织结构非常相似。人类 ISL1 基因是一个例外，其同源结构域不包含内含子。Bozzi et al.（1996）指出，XLIM1基因以及其他同源基因，如EVX1（142996）和EVX2（142991）中也存在同一位置的内含子。作者认为，祖先同源基因中的内含子插入是早于两栖动物和哺乳动物分化的古老事件。

▼ 测绘

Dong等（1997）通过荧光原位杂交将人类LIM1基因定位于11p13-p12。

Fujii et al.（1998）描述了小鼠Lhx1基因的基因组组织及其在与人类染色体17q同源区域中的染色体11的定位。这显然与Dong et al.（1997）对人类染色体11p的映射不一致。

▼ 进化

人类进化的特点是大脑尺寸和复杂性的急剧增加。为了探究其遗传基础，Dorus 等人（2004）检查了涉及神经系统生物学各个方面的基因的进化。这些基因，包括 LHX1，在灵长类动物中表现出明显高于啮齿类动物的蛋白质进化率。这种趋势对于与神经系统发育有关的基因子集最为明显。此外，在灵长类动物中，蛋白质进化的加速在从祖先灵长类动物到人类的谱系中最为突出。Dorus等人（2004）得出结论，人类神经系统的表型进化具有显着的分子相关性，即潜在基因的加速进化，特别是那些与神经系统发育相关的基因。

▼ 动物模型

在小鼠中，Lhx1 基因在原条和脊索前中胚层中表达，随后在发育中的肾脏和中枢神经系统的部分中表达。Shawlot和Behringer（1995）通过敲除实验表明Lhx1是脊椎动物头部组织的重要调节因子。

Hukriede et al.（2003）研究了缺乏Lim1的小鼠和非洲爪蟾胚胎的发育。他们得出的结论是，Lim1 的主要功能是在原肠胚形成期间实现适当的细胞运动。