信号蛋白 4C；SEMA4C

信号蛋白F；SEMAF
KIAA1739

HGNC 批准的基因符号：SEMA4C

细胞遗传学定位：2q11.2 基因组坐标（GRCh38）：2:96,859,718-96,870,830（来自 NCBI）

▼ 说明

当生长锥做出特定的路径选择并使用周围环境中的各种引导分子找到正确的目标时，在发育过程中形成了复杂但针对每个神经元的特定神经网络。信号蛋白（SEMA），例如 SEMA4C，是跨膜和分泌蛋白，似乎在生长锥引导过程中发挥作用。这些蛋白质含有大约 500 个氨基酸的保守 sema 结构域（Inagaki 等人，1995 年总结）。

▼ 克隆与表达

Inagaki等人（1995）克隆了一个新的小鼠信号蛋白基因Sema4c，并将其命名为SemaF。原位杂交检测到 E15.5、E16.5 和 P1 小鼠整个大脑和脊髓中的 SemaF 表达。在中枢神经系统中，新皮质原基、海马、丘脑、下丘脑、顶盖、脑桥核、脊髓和视网膜的表达非常高。在多种组织的原基中也发现高表达，例如嗅觉上皮、犁鼻器上皮、牙齿釉质上皮、垂体前叶和中叶、内耳上皮和感觉神经节，包括三叉神经和感觉神经节。背根神经节。此外，SemaF在肺和肾中表达。在成年小鼠中，SemaF 表达显着下降，在大脑的几个限制区域（包括海马体）表达量非常低。Inagaki et al.（1995）提出SemaF在发育过程中起到形成神经网络的作用。

Simmons et al.（1998）先前已经鉴定出在染色体5p上的cri-du-chat（123450）关键区域内编码的部分人类SEMAF cDNA。通过对人胎盘RNA进行5-prime RACE，他们获得了全长SEMAF cDNA。推导的 1,074 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 120 kD。它有一个 N 端信号序列，后面是一个 484 个氨基酸的 SEMA 结构域、一个大约 400 个氨基酸的结构域（具有 7 个 1 型 1 级反应蛋白（参见 188060）重复序列）、一个跨膜结构域和一个 81 个氨基酸细胞质结构域。Northern 印迹分析在所有 16 个成人组织中检测到大约 9.6 和 15 kb 的转录物。SEMAF 在胎儿脑、肺和肾脏中也有微弱表达，但在胎儿肝脏中没有表达。胚胎小鼠大脑的原位杂交在胚胎第12.5天时在端脑前囊泡的心室区检测到Semaf。到胚胎第 13.5 天时，在丘脑以及皮质、层和苍白球的心室区中检测到表达，但在海马中未检测到表达。

Nagase等人（2000）通过对从大小分级的人海马cDNA文库中获得的克隆进行测序，获得了部分SEMA4C克隆，他们将其命名为KIAA1739。RT-PCR ELISA 在整个成人大脑和脊髓以及所有检查的特定大脑区域中检测到非常高的 SEMA4C 表达。在成人心脏和卵巢以及胎儿大脑和肝脏中也检测到高表达。在所有其他检查的外周组织中均检测到较低的 SEMA4C 表达，其中睾丸中的表达最低。

Maier等人（2011）利用原位杂交发现，Sema4c和相关的信号蛋白Sema4g（618991）在发育中的小脑神经元中表达。具体来说，Sema4c 在颗粒细胞和伯格曼神经胶质细胞中表达，Sema4g 在浦肯野细胞（发育中的小鼠小脑皮层）中表达。

▼ 基因结构

Simmons et al.（1998）确定SEMA4C基因跨度超过200 kb。

▼ 测绘

通过对 YAC 重叠群进行测序，Simmons 等人（1998）将 SEMA4C 基因定位到染色体 5p15.3，位于 cri-du-chat 关键区域内。他们将小鼠 Sema4c 基因对应到染色体 15。

▼ 基因功能

Wu et al.（2007）发现，在小鼠C2C12细胞培养分化过程中以及大鼠骨骼肌损伤修复过程中，Sema4c的表达被诱导。C2C12细胞中人SEMA4C的过表达加速了肌管的形成，增加了肌肉特异性蛋白的表达，并增加了p38（MAPK14；600289），生肌分化的正调节剂。SEMA4C 的过度表达不会引起参与肌原性进展的其他信号通路的激活。Sema4c 的敲低或 p38 的化学抑制会抑制 C2C12 分化。Wu等人（2007）得出结论，SEMA4C以p38依赖性方式促进终末肌原性分化。

Maier et al.（2011）通过体外结合实验表明，小鼠Sema4c和Sema4g与plexin-B2受体（PLXNB2；PLXNB2）结合。604293）在细胞培养物和小鼠小脑切片上。Plxnb2是发育中小脑的小脑颗粒细胞中唯一表达的B型受体，表明Sema4c和Sema4g是小脑中Plxnb2的配体。

▼ 动物模型

Maier et al.（2011）发现，大约三分之一的Sema4c -/- 小鼠患有脑外畸形，即神经管闭合失败导致新生儿死亡。绕过脑畸形的 Sema4c -/- 小鼠能够存活且具有生育能力，并且没有表现出明显的行为缺陷。然而，所有 Sema4c -/- 小鼠均存在小脑异常和明显的色素沉着缺陷。Sema4c +/- 小鼠的缺陷程度较低，其表达野生型 Sema4c 蛋白水平的约 50%，表明潜在的单倍体不足效应。与 Sema4c 小鼠相比，Sema4g -/- 小鼠表现出正常的胚胎发育，并且具有活力和生育能力，没有明显的表型或小脑异常。Sema4c -/- Sema4g -/- 双敲除小鼠的小脑表型增强，表明 Sema4c 和 Sema4g 平行充当 Plxnb2 的配体。敲除分析证实，Sema4c 和 Sema4g 在共同的遗传途径中充当 Plxnb2 配体，其中 Sema4c 在介导 Plxnb2 依赖性小脑形态发生中比 Sema4g 发挥更主导作用。进一步分析表明，Sema4c 和 Sema4g 以 Plxnb2 依赖性方式促进颗粒细胞前体细胞的迁移。