含锌指和扫描结构域的蛋白质 4;ZSCAN4

锌指蛋白 494;ZNF494

HGNC 批准的基因符号:ZSCAN4

细胞遗传学定位:19q13.43 基因组坐标(GRCh38):19:57,651,476-57,679,152(来自 NCBI)

▼ 说明

ZSCAN4 基因编码一种参与端粒维持的蛋白质,并且在小鼠胚胎干(ES)细胞的关键特征中发挥关键作用,即抵抗细胞衰老并维持培养中许多细胞分裂的正常核型(Zalzman et al., 2010)。

▼ 克隆与表达

Falco等人利用DNA微阵列数据寻找仅在合子基因组激活阶段表达的基因,该阶段在小鼠植入前发育的2细胞阶段开始,标志着从母体遗传到胚胎遗传程序的重要转变。 (2007)鉴定了 Zscan4,其表达仅限于晚期 2 细胞阶段胚胎。对序列数据库的搜索确定了与人类 ZSCAN4 基因相对应的 2,230 bp cDNA。433 个氨基酸的 ZSCAN4 蛋白与小鼠 Zscan4 具有 45% 的总体氨基酸相似性,在 SCAN 和锌指结构域中分别具有 50% 和 59% 的相似性。人类 ZSCAN4 基因以单拷贝存在,而小鼠基因组包含 9 个旁系同源拷贝,其中 6 个表达基因指定为 Zscan4a 至 Zscan4f 和 3 个假基因。

▼ 基因功能

Falco et al.(2007)发现小鼠Zscan4基因在植入前发育中表达。Zscan4d 是 2 细胞晚期的主要转录本,而 Zscan4c 是 ES 细胞中的主要转录本。在任何其他细胞类型中均未检测到任何 Zscan4 基因的转录本。siRNA 降低 Zscan4 转录水平延迟了从 2 细胞阶段到 4 细胞阶段的进展,并产生了无法在囊胚生长培养物中植入或增殖的囊胚。

Zalzman et al.(2010)表明ZSCAN4参与ES细胞的端粒维持和长期基因组稳定性。只有 5% 的 ES 细胞在给定时间表达 Zscan4,但几乎所有 ES 细胞在 9 代中至少激活一次 Zscan4。短暂的 Zscan4 阳性状态与端粒重组和减数分裂特异性同源重组基因上调导致的快速端粒延伸相关,这些基因编码与端粒上的 Zscan4 共定位的蛋白质。此外,Zalzman等人(2010)发现Zscan4敲低会缩短端粒,增加核型异常和自发姐妹染色单体交换,并减慢细胞增殖直至第8代达到危机。

▼ 测绘

人类 ZSCAN4 基因定位到染色体 19q13.43,位于与近端小鼠染色体 7 保守同线性的区域,其中小鼠 Zscan4 基因簇所在(Falco et al., 2007)。

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