ADP-核糖基化因子样 GTPase 4A；ARL4A
ADP-核糖基化因子样 4；ARL4
HGNC 批准的基因符号：ARL4A
细胞遗传学定位：7p21.3 基因组坐标（GRCh38）：7:12,686,903-12,690,958（来自 NCBI）
▼ 说明
ADP-核糖基化因子（ARFs；参见 ARF1, 103180）调节多种细胞功能，例如囊泡运输、内吞作用和磷脂酶 D 活性。ARF 和 ARF 样（ARL）蛋白与 ARF 具有序列相似性，形成 Ras 相关 GTPase 超家族的一个亚家族。
▼ 克隆与表达
Shurmann et al.（1994）鉴定了小鼠Arl4基因，该基因在前脂肪细胞系3T3-L1的分化细胞中大量表达，但在未分化的3T3-L1细胞中检测不到表达。Jacobs等（1998）通过Northern blot分析发现，大鼠Arl4主要在睾丸中表达，在脾和肠中表达量较低，在脑、心脏、总脂肪、肝、肺和胸腺中表达量更低。大鼠睾丸原位杂交显示，Arl4在青春期和成年睾丸生殖细胞中表达，但在青春期前睾丸中不表达。Jacobs et al.（1998）提出Arl4参与精子的产生。
Jacobs等人（1999）在哺乳动物细胞的核区室和核外区室中检测到重组大鼠Arl4蛋白。他们证明 Arl4 含有 C 端核定位信号。重组Arl4的鸟嘌呤核苷酸交换活性率明显高于ARF1和ARP（ARFRP1; 604699）。
Jacobs等人（1998）通过搜索EST数据库，鉴定出3个含有5素非翻译区（UTR）的人类ARL4 EST。这些 EST 中的 1 个 EST 的 5 素数 UTR 序列与其他 EST 的 5 素数 UTR 序列不同。Jacobs等人（1998）提出，人类ARL4基因的表达，就像小鼠Arl4的表达一样，是由2个孤立的启动子指导的。
人ARL4基因的完整编码序列已存入GenBank（U73960）。推导的ARL4蛋白序列与小鼠的蛋白序列有99%的一致性，编码200个氨基酸。
Lin等（2000）通过Northern blot分析发现，小鼠Arl4表达在胚胎第7天最高，但到第11天大大降低。胚胎小鼠原位杂交分析检测到在10-12体节阶段（第8.5天）表达。在前脑-中脑交界处以及在中脑和后脑交界处的第25-29体节阶段（第9.5天），表明随着时间的推移呈现出头尾表达模式。在成年小鼠中，在生精小管的基底区域（包括支持细胞）中检测到表达，但在间质细胞中未检测到表达。免疫荧光显微镜和蛋白质印迹分析表明大约 25 kD 蛋白质的细点状核表达。以 ARL4 作为诱饵的酵母 2-hybrid 和 GST Pull-down 分析揭示了与输入蛋白-α（KPNA2；KPNA2；600685），核定位信号受体。功能分析表明，ARL4 与 ARL1（603425）一样，但不属于酵母 Arl3，会发生肉豆蔻酰化。
Schurmann et al.（2002）利用免疫组织化学分析检测到小鼠Arl4在精母细胞和精细胞中的表达，但在精原细胞和成熟精子中没有检测到。对 10 至 30 天龄小鼠睾丸进行 Northern 印迹和免疫组织化学分析显示，Arl4 表达从第 16 天开始，在第 24 天达到峰值。
▼ 基因功能
Heo 等人（2006）通过对 125 种荧光蛋白缀合的 Ras、Rab、Arf 和 Rho 蛋白的亚细胞定位进行成像，研究了质膜靶向机制。在定位于质膜的 48 种蛋白质中，37 种含有带正电荷的氨基酸簇。为了测试这些多元簇是否结合带负电荷的磷脂酰肌醇4,5-二磷酸脂质，Heo等人（2006）开发了一种化学磷酸酶激活方法来消耗质膜磷脂酰肌醇4,5-二磷酸。出乎意料的是，只有当磷脂酰肌醇 4,5-二磷酸和磷脂酰肌醇 3,4,5-三磷酸都耗尽时，具有多元簇的蛋白质才会从质膜解离，这表明这两种脂质第二信使共同调节质膜靶向。
▼ 测绘
国际辐射混合测绘联盟将ARL4A基因定位到染色体7p21-p15.3（stSG30907）。
Jacobs et al.（1998）将小鼠Arl4基因定位到染色体12的近端区域，与Lamb1-1、Hfhbf1和Sos2（601247）基因连锁。小鼠染色体12的近端区域与人类染色体7q和14q具有同线性同源性。
▼ 动物模型
Schurmann et al.（2002）产生了缺乏Arl4的小鼠。这些小鼠的睾丸中其他 Arl 基因的表达没有上调，能够存活，并且除了睾丸重量和精子数量减少外，其他情况均明显正常。然而，剩余的精子具有正常的活力，并且 Arl4 -/- 小鼠具有生育能力并产下正常大小的窝。Schurmann et al.（2002）提出ARL4是细胞减数分裂过程中所必需的，它的缺失会导致单倍体精子细胞形成的延迟。
