E2F转录因子4； E2F4

HGNC 批准的基因符号：E2F4

细胞遗传学位置：16q22.1 基因组坐标（GRCh38）：16:67,192,155-67,198,918（来自 NCBI）

▼ 说明

转录因子 E2F（参见 E2F1，189971）被鉴定为腺病毒 E2A 启动子转录所需的 DNA 结合蛋白。E2F 结合位点也存在于许多生长响应和生长促进基因中。E2F 家族成员，例如 E2F4，部分通过与其他细胞蛋白相互作用来调节这些基因，包括核口袋蛋白 RB1（614041）、p107（116957）和 p130（180203）（Ginsberg et al., 1994））。

▼ 克隆与表达

金斯伯格等人（1994）分离出一种独特的 E2F 相关 PCR 产物，用作筛选 cDNA 文库的探针。鉴定出的 cDNA 编码 2.2 kb RNA，并具有 411 至 416 个氨基酸的预测蛋白质，具体取决于转录物中存在的丝氨酸编码 CAG 重复序列的数量。该蛋白质被命名为 E2F4，具有许多存在于其他 E2F 家族成员中的结构域。Northern印迹分析表明该基因在所有检查的组织中都有表达。

▼ 测绘

金斯伯格等人（1994）通过荧光原位杂交将E2F4基因定位于染色体16q22.1。

▼ 基因功能

金斯伯格等人（1994）指出 E2F 家族的成员 DP-1（189902）与 E2F1 形成异二聚体，刺激 E2F1 的 DNA 结合和 RB1 结合作用。他们发现E2F4与E2F1一样，与DP-1形成异二聚体。E2F1 和 E2F4 的共表达使 E2-CAT 报告基因的转录水平显着提高。然而，金斯伯格等人（1994）表明，与 E2F 家族的其他成员不同，E2F4 在体内与 p107 相互作用，并且这种相互作用减弱了 E2F4 的反式激活能力。这种相互作用还降低了 E2F4 在 U2OS 细胞中的转化活性。与其他 E2F 家族成员一样，E2F4 也在体内与 RB1 相互作用，尽管亲和力低于与 p107 的亲和力。

萨德特等人（1995）使用 2 杂交系统以 p130 作为诱饵，从人成纤维细胞文库中克隆了 E2F4。与 E2F1 不同，E2F4 和 E2F5（600967）不与视网膜母细胞瘤基因产物 RB1 结合。在同步角质形成细胞中，E2F4 和 E2F5 转录在 G1 中期最高，且早于 E2F1。

MYC（190080）诱导 E2F1、E2F2（600426）和 E2F3（600427）基因的转录。Leone 等人使用删除了单个 E2f 基因的原代小鼠胚胎成纤维细胞（2001）表明 MYC 诱导的 S 期和细胞凋亡需要不同的 E2F 活性。在 E2f2 或 E2f3 缺失的情况下，Myc 诱导 S 期的能力会受损，但在 E2f1 或 E2f4 缺失的情况下，Myc 诱导 S 期的能力不会受损。相比之下，在 E2f1 删除的细胞中，Myc 诱导细胞凋亡的能力显着降低，但 E2f2 或 E2f3 则没有。作者提出，特定 E2F 活性的诱导是控制细胞增殖和细胞命运决定的 MYC 途径的重要组成部分。

SMAD3（603109）是 TGF-β（190180）受体转录激活的直接介质（参见 190181）。其上皮细胞中的靶基因包括产生细胞抑制反应的细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK；参见 116953）抑制剂。陈等人（2002）定义了在相同的背景下，SMAD3 如何介导生长促进基因 MYC 的转录抑制。细胞质中预先存在包含 SMAD3、转录因子 E2F4、E2F5 和 DP1 以及辅阻遏物 p107 的复合物。响应 TGF-β，该复合物进入细胞核并与 SMAD4（600993）结合，识别 MYC 上的复合 SMAD-E2F 位点进行抑制。E2F4/E2F5 和 p107 以前被称为 CDK 调节信号的最终接收者，在这里充当 CDK 上游 TGF-β 受体信号的转导者。

法哈斯等人（2002）得出结论，E2F1 和 E2F4 蛋白在早期脂肪细胞分化的调节中发挥直接作用。Fajas 等人使用电泳迁移率变动分析和免疫沉淀实验（2002）证明 E2F 家族成员在体外和体内与 PPARG（601487）启动子结合。Fajas 等人结合使用敲除小鼠和嵌合小鼠进行体外实验和体内实验（2002）证明 E2F4 的消耗会刺激脂肪生成。他们得出结论，E2F4 在终末脂肪细胞分化过程中抑制 PPARG 表达。

通过分析小鼠胚胎干细胞染色质免疫沉淀测序和微阵列分析的数据，Gokhman 等人（2013）确定 E2f1 和 E2f4 是组蛋白基因表达的主要调节因子。这两个因素结合了所有检查的组蛋白基因。

▼ 动物模型

亨伯特等人（2000）建立了一个突变小鼠模型来评估主要 E2F 家族成员 E2F4 的体内作用。E2f4 的缺失对细胞周期停滞或增殖没有可检测到的影响。然而，E2f4 对于正常发育至关重要。E2f4 -/- 小鼠因对机会性感染的易感性增加而死亡，而机会性感染似乎是由颅面缺陷引起的。他们还表现出多种红细胞异常，这些异常是由细胞成熟后期的自主缺陷引起的。这些发现表明 E2F4 对 RB 肿瘤抑制因子控制红细胞发育做出了重大贡献。

伦佩尔等人（2000）还产生了 E2f4 活性缺陷的小鼠。对 E2f4 缺陷的新生幼崽的分析揭示了造血谱系发育异常以及肠道上皮发育缺陷。具体来说，作者观察到多个谱系中各种成熟造血细胞类型的缺乏以及未成熟细胞数量的增加。这与凋亡细胞频率增加有关。伦佩尔等人（2000）还发现通常产生隐窝的肠道上皮厚度显着减少，绒毛密度也减少。

高巴茨等人（2000）报道，小鼠中 E2f4 和 E2f5 同时失活会导致新生儿死亡，这表明 E2f4 和 E2f5 在小鼠发育过程中发挥重叠的功能。与野生型细胞相比，从这些小鼠中分离的胚胎成纤维细胞正常增殖，并以正常动力学从 G0 期重新进入；然而，他们未能在 G1 期对 p16INK4A（CDKN2A; 600160）做出反应。因此，作者得出结论，E2F4 和 E2F5 对于细胞周期进展来说是可有可无的，但对于口袋蛋白介导的循环细胞 G1 期停滞是必需的。