RHO 鸟嘌呤核苷酸交换因子 25； ARHGEF25

RAC 和 CDC42 特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子
鸟嘌呤核苷酸交换因子 GEFT；GEFT
p63RHOGEF

HGNC 批准的基因符号：ARHGEF25

细胞遗传学位置：12q13.3 基因组坐标（GRCh38）：12:57,610,116-57,617,245（来自 NCBI）

▼ 描述

Rho 系列小 GTP 酶充当分子开关来控制多种细胞过程。鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF），如 GEFT，通过加速 GDP/GTP 交换来激活 Rho GTPases（Souchet 等，2002）。

▼ 克隆与表达

通过数据库分析，Souchet 等人（2002）鉴定出人类 p63RhoGEF。推导的 580 个氨基酸蛋白具有串联 Dbl 同源（DH）和血小板-白细胞C 激酶底物同源（PH）结构域，这是 GEF 的特征。Northern blot分析检测到2.6-kb转录物在心脏和大脑中高表达，而在小肠中表达较弱；在检查的其他组织中未检测到表达。原位杂交显示，小脑皮质的星形胶质细胞和少突胶质细胞体以及左心室的心肌细胞中存在 p63RhoGEF。小脑皮质的免疫染色在含有星形胶质细胞和近端树突的外部低细胞层、浦肯野细胞层和深层超细胞颗粒细胞层中检测到均匀的点状 p63RhoGEF 染色。在左心室中，心肌细胞染色程度较高。

郭等人（2003）克隆小鼠和人类 GEFT。推导的蛋白质具有 90% 的氨基酸同一性。对人体组织的 Northern 印迹分析检测到大脑、心脏和肌肉中主要 3 kb 转录物的高表达。在小肠、结肠、肝脏、胎盘和肺中检测到较低的表达，在免疫组织中检测到很少或没有表达。

通过成年小鼠的原位杂交，Bryan 等人（2004）发现Geft在大脑中广泛表达，并高度集中在海马和小脑的浦肯野细胞和颗粒细胞中。

▼ 基因功能

Souchet 等（2002）发现 p63RhoGEF 的 DH 结构域刺激 RhoA（ARHA; 165390）上的鸟嘌呤核苷酸释放，但不刺激 CDC42（116952）、RhoG（ARHG; 179505）或 RAC 上的鸟嘌呤核苷酸释放（参见 RAC1; 602048）。DH 结构域似乎可以稳定 RAC 和 CDC42 上的 GDP 结合。leu301 位于面向 GTPase 伴侣的 DH 结构域的 α 螺旋中，其突变完全消除了 RhoA 上的交换活性。

郭等人（2003）发现GEFT在GTP酶交换测定和GTP结合的RAC1和CDC42的下拉测定中对RAC1和CDC42具有特异性交换活性。HeLa 细胞中 GEFT 的过度表达导致细胞形态改变和肌节蛋白细胞骨架重组，包括膜微刺、丝状伪足和片状伪足的形成。GEFT 在小鼠成纤维细胞中的表达促进病灶形成、细胞增殖和细胞迁移。

布莱恩等人（2004）发现人类 GEFT 促进了培养的大鼠海马神经元的树突生长，从而与对照组相比产生了更大的棘。在小鼠神经母细胞瘤细胞中，GEFT 促进 RAC1、CDC42 和 RhoA 的活性 GTP 结合状态，并主要通过 RAC1 增加神经突生长。PAK1（602590）和 PAK5（PAK7; 608038）是 RAC1 和 CDC42 的下游效应子，对于 GEFT 诱导的神经突生长是必需的。AP1（165160）和 NF-kappa-B（NFKB；参见 164011）是参与神经突生长和存活的转录因子，在 GEFT 表达细胞中表达上调。布莱恩等人（2004）得出结论，GEFT 通过激活 RAC/CDC42-PAK 信号通路来增强树突棘形成和神经突生长。

布莱恩等人（2005）发现人类GEFT在基因转移后促进心脏毒素损伤的小鼠胫骨前肌的骨骼肌再生。内源性 Geft 在多能细胞系中在肌原分化过程中转录上调，在成脂分化过程中转录下调。GEFT 的外源表达通过激活 RhoA、Rac1 和 Cdc42 及其下游效应蛋白促进小鼠成肌细胞系的肌生成，而显性失活 GEFT 突变体则抑制这一过程。GEFT 还抑制小鼠前脂肪细胞系中胰岛素诱导的脂肪生成。

通过酵母 2-杂交分析和蛋白质下拉分析，Smith 等人（2008）发现小鼠 Bves（604577）与 Geft 相互作用。删除分析显示，含有 Popeye 结构域的 Bves C 端部分与 Geft 的一部分相互作用，其中包括负责 Geft 与小 GTP 酶的核苷酸交换活性的 DH 结构域。免疫组织化学分析显示，Bves 和 Geft 在小鼠骨骼肌、心肌和肠平滑肌的细胞膜上共定位，尽管 Geft 在肌原纤维上的定位比 Bves 更广泛。Bves C 端结构域的过度表达会减少 NIH-3T3 成纤维细胞中活性 Rac1 和 Cdc42 的数量，但不会减少 Rhoa 的数量，并且还会诱导细胞变圆并降低细胞运动性。史密斯等人。

▼ 基因结构

郭等人（2003）确定GEFT基因包含13个外显子。

▼

通过基因组序列分析进行作图，Guo 等人（2003）将 GEFT 基因定位到染色体 12q13.11。

▼ 生化特征

晶体结构

卢茨等人（2007）确定了 G-α-q（600998）-p63RhoGEF-RhoA 复合物的晶体结构，详细说明了 G-α-q 与 p63RhoGEF 的 Dbl 和血小板-白细胞C 激酶底物同源（DH 和 PH）结构域的相互作用。这些相互作用涉及效应子结合位点和 G-α-q 的 C 末端区域，并且似乎减轻了 PH 结构域对催化 DH 结构域的自身抑制。Trio（601893）、Duet（604605）和 p63RhoGEF 被证明构成 G-α-q 效应子家族，似乎在体外和完整细胞中都能激活 RhoA。卢茨等人（2007）提出，这种结构代表了古老信号转导途径的关键，预计该信号转导途径在一系列生理过程中发挥着重要作用。