FORMIN 1

Formins，如 FMN1，是肌节蛋白成核蛋白，参与细胞极性、胞质分裂、细胞迁移和转录活性（ Hu et al., 2014 ）

▼ 克隆与表达

小鼠“肢体畸形”（ld）基因座的突变破坏了胚胎模式的形成，导致所有四肢的远端骨骼和手指的减少和融合以及肾发育不全的不同发病率。Woychik 等人（1990）在分子水平上对 ld 基因座进行了表征，并确定了一个复杂的基因，由于其在四肢和肾脏形成中的假定作用，被命名为 formin。

马斯等人（1991）描述了包含 2 个主要人鼠同源区的人类基因组克隆的序列和限制性图谱数据。他们将基因座符号 LD 分配给人类基因座。他们还展示了 LD 基因座上的 2 个频繁出现的 DNA 多态性，这可能有助于测试与结合了肢体和肾脏异常的人类综合征的联系。

沃格特等人（1993）表明，大而复杂的 LD 基因能够产生许多交替剪接的 mRNA 转录物，这些转录物编码称为福尔马明的核蛋白亚型。他们使用源自在 ld 基因座具有分子定义突变的小鼠的细胞系，制备了针对特定甲酸肽的多克隆抗体，并证实了抗体反应性的真实性。

▼ 基因功能

祖尼加等人（1999）报道分泌的骨形态发生蛋白（BMP）拮抗剂 gremlin（GREM1; 603054 ）将 Sonichedgehog（SHH; 600725 ）信号从极化区域传递到顶端外胚层脊。间充质 gremlin 表达在 ld 突变纯合子小鼠胚胎的肢芽中丢失，这破坏了 Shh/Fgf4（ 164980 ）反馈回路的建立。将 gremlin 表达细胞移植到 ld 突变肢芽中挽救了 Fgf4 表达并恢复了 Shh/Fgf4 反馈回路。对 Shh-null 突变胚胎的分析表明，Shh 信号传导是维持 gremlin 和 Fmn1（被 ld 突变破坏的基因）所必需的。相比之下，Fmn1、gremlin 和 Fgf4 激活孤立于 Shh 信号。祖尼加等人（1999）得出结论，该研究揭示了 SHH 信号从后间充质传递到顶端外胚层脊的级联反应，并确定 BMP 拮抗剂 gremlin 的福尔马明依赖性激活足以诱导 FGF4 并建立 SHH/FGF4 反馈环形。

Kobielak 等人使用酵母 2-杂交系统分析 α-连环蛋白（见116805）结合伙伴（2004）在小鼠皮肤表达库中发现了 α-catenin 和 formin 之间的直接相互作用。此外，他们发现福尔马明在体外使未分支的肌节蛋白（见102610）细丝的聚合成核，并在体内以 α-连环蛋白依赖性、径向肌节蛋白电缆形成的形式发挥作用。

Hu 等人使用酵母 2-杂交和免疫沉淀分析（2014）发现小鼠肌节蛋白结合蛋白 Flnb（ 603381 ）和 Flna（ 300017 ）直接与 Fmn1 相互作用。细丝蛋白和 Fmn1 在细胞质中共定位，在较小程度上在细胞核中，它们在软骨细胞中共表达。

▼ 基因结构

王等人（1997）发现小鼠 Fmn1 基因非常大，跨越 400 kb 并包含至少 24 个外显子。王等人（1997）指出，一些内含子非常大，超过 50 kb，可能在转录调控中发挥作用。

▼ 测绘

马斯等人（1991）通过小鼠/人体细胞杂交研究和原位杂交的组合表明人 LD 基因位于 15q13-q14。该基因和 β-2-微球蛋白基因（ 109700 ）都位于小鼠的第 2 号染色体上。

理查德等人（1992）绘制了 15 号染色体上的 LD 基因座，靠近心肌 α-肌节蛋白（ACTC; 102540 ）的基因。

理查德等人（1994）绘制了 149 个 15 号染色体基因座，包括 18 个基因、60 个 cDNA 衍生的序列标记位点（STS）和 69 个微卫星，通过 PCR 方法在保留全部或部分 15 号染色体的 3 个体细胞杂交体中的染色体断点和到 10-Mb YAC contig。15 号染色体被分成 5 个区域，每兆碱基产生超过 1 个序列标记位点的平均分辨率。他们将 FMN 基因对应到其区域 I：15pter-q14。

▼ 动物模型

鼠“肢体畸形”（ld）基因座由几个不同的非互补突变等位基因定义，这些等位基因具有特征性肢体畸形和可变外显性肾发育不全表型（Green，1981；Woychik 等人，1985；Woychik 等人，1990）。肢体畸形的特征是所有 4 个肢体的关节和并指。肾缺陷包括单侧或双侧肾发育不全。

gremlin（GREM1; 603054 ）和 Fmn1 之间的关系很有趣，因为它们在小鼠基因组中很接近。Fmn1 转录物包含大量外显子，其中最多的 3 个外显子位于 Grem1 开放解读码组约 40 kb 处。鉴于 ld 小鼠与 gremlin 突变小鼠的表型明显相同，并且 Fmn1 与 Grem1 接近，Khokha 等人（2003）测试了 gremlin 是否会补充 ld。他们发现 gremlin 无法与 ld 互补，因此确定了另一个 ld 等位基因。尽管 Fmn1 和 gremlin 之间可能存在复杂的相互作用，但Khokha 等人（2003）支持 ld 突变直接影响 gremlin 表达的观点，并且它们位于 gremlin 表达的顺式调节元件中。

周等人（2009）产生了 Fmn1 pro/pro 小鼠，它们不能产生可检测的 Fmn1 蛋白或任何全长 Fmn1 剪接变体。他们发现 Fmn1 pro/pro 每肢仅显示 4 指，后跖骨变形，指骨软组织融合，腓骨缺失，FVB 背景外显率为 100%，129/SvEv 背景外显率为 66%。Fmn1 突变等位基因不会在遗传上破坏特征性的 gremlin 增强子。事实上，gremlin RNA 表达在 35 体节发育阶段上调。Fmn1 pro/pro 小鼠表现出增加的骨形态发生蛋白（Bmp）活性，如 Msx1（142983）的上调和 Fgf4（ 164980 ）的减少所证明）在顶端外胚层嵴内。在 Fmn1 受到干扰的细胞中 Bmp 受体下游的活性增强表明 Fmn1 在抑制 Bmp 信号传导中的作用。

胡等人（2014 年）发现，小鼠中 Flnb 和 Fmn1 的敲除（KO）导致体型、体重和生长板长度的减少比单独敲除任一基因的小鼠中观察到的更为严重。在 Flnb/Fmn1 双敲除小鼠中，长骨缩短与软骨细胞增殖减少和骨化总体延迟有关。Fmn1 KO 小鼠与 Flnb/Fmn1 双 KO 小鼠的比较显示 Fmn1 和 Flnb 在肥大前区的功能不重叠，Fmn1 的缺失导致肥大前区的宽度减小，而 Flnb 的缺失导致肥大前区的过早分化前肥大区。