蜗牛家族转录抑制子 1； SNAI1

果蝇蜗牛，1 的同源物；蜗牛1

HGNC 批准的基因符号：SNAI1

细胞遗传学位置：20q13.13 基因组坐标（GRCh38）：20:49,982,980-49,988,886（来自 NCBI）

▼ 说明

锌指转录因子“snail”首先在果蝇中被发现，与基本螺旋-环-螺旋转录因子“twist”（TWIST1；601622）一起对于中胚层的形成是不可或缺的（Grau et al., 1984）。蜗牛或扭曲突变纯合的果蝇胚胎不形成腹侧沟，无法发育中胚层，并在胚胎发生早期死亡。虽然twist是中胚层特异性基因的正向调节因子，但snail通过下调中胚层内外胚层基因的表达来充当边界抑制因子。蜗牛是果蝇蜗牛蛋白质家族的成员。在脊椎动物中，蜗牛蛋白家族中只有 2 个成员是已知的，即 Snail 和 Slug（602150）；参见塞夫顿等人（1998）。对脊椎动物中蜗牛的分析证实了其在中胚层形成中的作用。

▼ 克隆和表达

Twigg 和 Wilkie（1999）分离并表征了人类 SNAI1 基因。在多个人类胎儿组织中检测到 1.9 kb 的单个转录物，其中在肾脏中表达最高。SNAI1 开放解读码组编码推导的 264 个氨基酸的蛋白质，其中包含 4 个锌指基序，与小鼠 Snai1 具有 87.1% 的同一性。

▼ 基因功能

Cano 等人通过对经历上皮-间质转化的早期小鼠胚胎进行原位杂交（2000）发现Snai1是小鼠E-钙粘蛋白（192090）转录的抑制因子，Snai1的表达与E-钙粘蛋白的表达呈负相关。他们还通过筛选小鼠和人类细胞系以及对正在发生恶性进展的原发性人类肿瘤进行原位杂交，发现强有力的证据表明，SNAI1 的异常表达可能是与 E-钙粘蛋白表达丧失相关的上皮细胞致瘤性转化的基础。通过对几种上皮细胞系的转染实验，他们发现Snai1过度表达会导致向成纤维细胞表型的急剧转变，同时E-钙粘蛋白表达丢失并获得致瘤和侵袭特性。巴特勒等人（2000）通过对一组上皮肿瘤细胞系进行 Northern 印迹分析，发现了 Snai1 和 E-钙粘蛋白表达的相同反向模式。同样，他们还发现 SNAI1 的外源表达下调 E-钙粘蛋白 mRNA。通过转染反义 SNAI1，他们观察到 SNAI1 水平的降低可促进 E-钙粘蛋白 mRNA 和蛋白质的显着恢复。通过突变分析和凝胶阻滞测定，Batlle 等人（2000）发现 E-钙粘蛋白启动子区域包含的 3 个 E 框在 SNAI1 介导的 E-钙粘蛋白抑制中协同作用。他们观察到，SNAI1 水平的降低可促进 E-钙粘蛋白 mRNA 和蛋白质的显着恢复。通过突变分析和凝胶阻滞测定，Batlle 等人（2000）发现 E-钙粘蛋白启动子区域包含的 3 个 E 框在 SNAI1 介导的 E-钙粘蛋白抑制中协同作用。他们观察到，SNAI1 水平的降低可促进 E-钙粘蛋白 mRNA 和蛋白质的显着恢复。通过突变分析和凝胶阻滞测定，Batlle 等人（2000）发现 E-钙粘蛋白启动子区域包含的 3 个 E 框在 SNAI1 介导的 E-钙粘蛋白抑制中协同作用。

通过 RT-PCR，Okubo 等人（2001）发现SNAI1在正常乳腺上皮细胞和基质成纤维细胞系中的表达高于乳腺癌细胞系。他们表明，SNAI1 与人类芳香酶基因（107910）启动子 I.3 附近的调节区域相互作用，导致启动子 I.3 的抑制以及正常乳腺组织中芳香酶表达的下调。

Palmer 等人使用逆转录病毒转导（2004）生成了异位表达小鼠血凝素标记的 Snai1 蛋白（SNAIL-HA）的人 SW480-ADH 结肠癌细胞。这些细胞中 Snai1 的过度表达导致维生素 D 受体（VDR; 601769） mRNA 和蛋白质表达降低，并抑制 1,25（OH）2D3 对 E-钙粘蛋白和 VDR 的诱导。1,25（OH）2D3 类似物可以抑制注射模拟细胞的免疫缺陷小鼠的肿瘤生长，但不能抑制注射 SNAIL-HA 细胞的免疫缺陷小鼠的肿瘤生长。Palmer 等人在 32 组来自接受结直肠手术的患者的正常结肠和肿瘤组织样本中进行了研究（2004）发现肿瘤组织中 SNAI1 的高表达与 VDR 和 E-钙粘蛋白的下调相关（分别为 p = 0.007 和 0.0073）。帕尔默等人。

维加等人（2004）发现 Snai1 调节转染小鼠 Snai1 的犬肾细胞以及小鼠和鸡胚胎中的细胞周期进程。Snai1 还赋予对由生存因子的撤回和促凋亡信号诱导的细胞死亡的抵抗力。

Blechschmidt 等人在 48 个原发性卵巢癌（167000）个肿瘤和相应的转移瘤中（2008）发现原发癌组织中 E-钙粘蛋白表达减少与总生存期缩短之间存在显着关联（p = 0.008）。原发肿瘤中 E-钙粘蛋白表达降低和 SNAIL 表达升高的患者死亡风险较高（p = 0.002）。原发肿瘤和转移瘤之间E-cadherin或SNAIL的表达没有显着差异。这些发现与 E-钙粘蛋白和 SNAIL 在转移性癌症行为中的作用一致。

SNAIL1 是一种不稳定的转录因子，在细胞核中被 GSK3-β（605004）磷酸化，从而触发其核输出以及随后的泛素化和蛋白酶体降解。Vinas-Castells 等人使用人类和小鼠细胞系（2010）发现 FBXL14（609081）还指导 SNAIL1 的泛素化和降解。FBXL14 与 SNAIL1 相互作用，不依赖于 GSK3-β 或 SNAIL1 的磷酸化，并且泛素化 SNAIL1 N 端结构域中 5 个保守赖氨酸中的 3 个。在 MCF-7 细胞中，缺氧导致 FBXL14 下调，随后 SNAIL1 蛋白水平增加。小鼠乳腺癌细胞中的 RNA 干扰实验表明，缺氧诱导的 Twist1 刺激对于 Fbxl14 下调和 Snail1 稳定是必要的。

Ye 等人使用基因工程敲入报告小鼠系（2015）证明，存在于乳腺上皮基底层的正常腺体重建乳腺干细胞和起源于管腔层的乳腺肿瘤起始细胞利用旁系上皮间质转化（EMT）转录因子 Slug（602150 ）和 Snail，分别引发不同的 EMT 计划。叶等人（2015）警告说，在肿瘤起始细胞和相应正常组织的正常干细胞中运行的看似相似的干细胞程序可能在细节上存在显着差异。

奥卡纳等人（2017）发现，在小鼠中，Snail1 的作用方式与斑马鱼中的 Prrx1a（167420）和小鸡中的 Prrx1 类似，驱动左右差异细胞向中线运动，导致心脏后极通过肌动球蛋白依赖性机制。

赵等人（2018）发现 MCF10A 人乳腺上皮细胞中磷酸酶 SCP4（CTDSPL2; 618739）的异位表达增强了 TGFB（TGFB1; 190180）诱导的上皮间质转化，并通过调节 SNAIL 促进细胞迁移。相反，敲除 SCP4 会减弱这些参数。SCP4 直接与 SNAIL 的 N 末端区域结合，并通过 Ser96 和 Ser100 的去磷酸化来阻断其多泛素化，从而促进 SNAIL 的稳定性。

▼ 基因结构

SNAI1 基因全长约 6.4 kb，包含 3 个外显子，编码序列上游有一个 CpG 岛（11：Twigg 和 Wilkie，1999）。

▼ 测绘

通过荧光原位杂交和辐射杂交分析，Twigg 和 Wilkie（1999）将 SNAI1 基因定位到人类染色体 20q13.1。他们还分离并测序了 SNAI1 假基因（SNAI1P），并将其对应到 2q34。

▼ 分子遗传学

由于 TWIST 基因的杂合基因内突变和缺失是 Saethre-Chotzen 综合征（101400）（一种颅缝早闭综合征）的病因，并且由于twist 和 snail 在果蝇早期发育中的互补作用，Twigg 和Wilkie（1999）研究了 SNAI1 在综合征性和非综合征性颅缝早闭中的可能作用。通过 SSCP 分析对 SNAI1 编码序列的研究排除了 SNAI1 作为颅缝早闭的主要疾病基因。Paznekas 等人也报告了类似的结果（1999）。

▼ 动物模型

佩雷斯-曼塞拉等人（2005）培育出带有四环素抑制性 Snail 转基因的小鼠，使 Snail 表达水平比正常水平高 20%。这些小鼠没有表现出形态学改变，但出现了上皮和间质肿瘤（白血病）。抑制 Snail 转基因并不能挽救恶性表型，这表明 Snail 引起的改变是不可逆的。蜗牛转基因小鼠胚胎成纤维细胞（MEF）表现出与对照 MEF 相似的迁移能力；然而，Snail 转基因 MEF 在裸鼠中诱导肿瘤形成。Snail 表达导致体内辐射防护增强，尽管它不影响 p53（191170）对 DNA 损伤的调节。与这些结果一致的是，Snail 表达在 DNA 损伤后以不依赖于 p53 的方式受到抑制。佩雷斯-曼塞拉等人。

为了避免 Snail 缺失小鼠的早期胚胎致死（这可能是由于胚胎外膜缺陷造成的），Murray 和 Gridley（2006）创造了有条件删除 Snail 基因的小鼠。条件性 Snail 敲除胚胎存活至胚胎第 9.5 天，随后死于严重的血管缺陷。这些胚胎显示出左右不对称的缺陷，但与删除蜗牛的青蛙和鸟类胚胎不同，它们没有显示出神经嵴缺陷。