信号素 4D;SEMA4D

信号素J;SEMAJ
白细胞激活抗原 CD100;CD100
塌陷素 4; COLL4

HGNC 批准的基因符号:SEMA4D

细胞遗传学定位:9q22.2 基因组坐标(GRCh38):9:89,360,787-89,498,113(来自 NCBI)

▼ 说明

信号蛋白家族的成员,例如 SEMA4D,在轴突引导、免疫反应、细胞迁移、细胞间通讯、组织发育和血管生成中发挥作用(Negishi-Koga et al., 2011)。

▼ 克隆与表达

Hall等人(1996)指出CD100首先被鉴定为静息T细胞的细胞表面蛋白;之前的研究表明它参与淋巴细胞活化。Hall等人(1996)从植物血凝素激活的人T细胞的cDNA文库中克隆了CD100。序列分析表明,CD100编码863个氨基酸的多肽,包含分泌信号序列、单跨膜结构域、免疫球蛋白(Ig)样结构域和保守的500个氨基酸的sema结构域。因此,Hall et al.(1996)指出CD100是信号蛋白家族的成员,并且是第一个被认为参与免疫系统的信号蛋白。参见SEMA3F(601124)和SEMA3B(601281)。Northern 印迹分析表明,CD100 在多种组织(造血组织和非造血组织)中主要以 4.5 kb 信息的形式表达。

▼ 基因功能

Hall等人(1996)在B细胞中表达CD100,发现它能诱导B细胞聚集并提高其体外活力。

Tamignone et al.(1999)报道了丛蛋白B1(PLXNB1;601053)是SEMA4D的受体。

Swiercz et al.(2002)发现大鼠海马神经元暴露于Sema4d会导致轴突生长锥塌陷。注意到 Plxnb1 和 Sema4d 对生长锥形态的影响,Swiercz 等人(2002)和 Vikis 等人(2002)都进行了实验,记录了 Plxnb1 重新定位到质膜,在那里它可以与 Sema4d 相互作用,如下:小 GTP 酶的结合和几种信号分子的动员。

Giordano et al.(2002)提出了上皮细胞侵袭性生长过程中PLXNB1和MET(164860)之间串扰的证据。SEMA4D 与 PLXNB1 的结合刺激了 MET 的酪氨酸激酶活性,导致两种受体的酪氨酸磷酸化。在缺乏 MET 表达的细胞中未发现这种效应。

Oinuma 等人(2004)报道,信号蛋白 4D 受体丛蛋白 B1 直接刺激 RRAS(165090)的内在 GTP 酶活性,RRAS 是小 GTP 结合蛋白 Ras 超家族的成员,与促进细胞粘附和神经突生长有关。该活性需要 plexin B1 与 RND1(609038)(Rho 家族的一种小型 GTP 结合蛋白)相互作用。丛蛋白 B1/RND1 复合物下调 RRAS 活性对于 SEMA4D 诱导的海马神经元生长锥塌陷至关重要。Oinuma et al.(2004)得出结论,plexin B1 通过充当 RRAS 的 GTPase 激活蛋白来介导 SEMA4D 诱导的排斥性轴突引导信号传导。

▼ 生化特征

晶体结构

Janssen et al.(2010)展示了丛蛋白B1和A2的信号蛋白结合区(601054)与信号蛋白胞外域(人PLXNB1-SEMA4D和鼠PlxnA2-Sema6A(605885))的同源复合物的晶体结构,以及PlxnA2的未配体结构(1-4)和Sema6A(ecto)。这些结构,加上野生型和突变蛋白的生物物理和细胞分析,揭示了信号蛋白二聚体孤立地结合 2 个丛蛋白分子,并且信号传导严重依赖于所得二价 2:2 复合物的亲合力(单体信号蛋白结合丛蛋白,但未能触发)信令)。Janssen等人(2010)的数据支持细胞间信号传导机制,涉及信号蛋白稳定的丛蛋白二聚化,可能随后进行聚类,这与之前的功能数据一致。此外,通过信号蛋白和丛蛋白的氨基末端7叶β-螺旋桨(sema)结构域的保守接触形成的复合物的共享通用结构表明,共同的相互作用模式触发了所有基于信号蛋白-丛蛋白的信号传导,而 sema 结构域内或刀片之间的不同插入决定了结合特异性。

▼ 动物模型

Shi等人(2000)培育了Cd100基因无效突变的小鼠。他们确定这些小鼠有免疫系统缺陷,但在其他方面发育正常。除了抗体产生和T细胞增殖方面的缺陷外,作者还观察到免疫系统中的CD100受体Cd72(107272)和Shp1(PTPN6)的酪氨酸磷酸化;176883)即使在没有 B 细胞刺激的情况下,Cd100 缺陷小鼠中也会发生与 Cd72 的关联。

Negishi-Koga et al.(2011)发现,由于成骨细胞骨形成增加,Sema4d -/- 和 Plxnb1 -/- 小鼠的骨密度增加。Sema4d 仅在野生型破骨细胞中表达,Plxnb1 在野生型成骨细胞中表达。Sema4d/Plxnb1 信号通过小 GTPase RhoA(165390)抑制骨形成,RhoA 的激活可能涉及 Plxnb1 结合伙伴 Arhgef11(605708)和 Arhgef12(604763)。下游,成骨细胞中 RhoA 的激活抑制了 Igf1(147440)信号传导和细胞运动。Negishi-Koga et al.(2011)得出结论,表达Sema4d的破骨细胞和表达Plxnb1的成骨细胞之间的信号传导调节骨形成。

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