四个半 LIM 域 2; FHL2
- 横纹肌肉瘤 LIM 蛋白下调;DRAL
- SLIM3
HGNC 批准的基因符号:FHL2
细胞遗传学位置:2q12.2 基因组坐标(GRCh38):2:105,357,712-105,438,529(来自 NCBI)
▼ 说明
FHL2 属于包含 LIM 结构域的蛋白质大家族,涉及广泛的功能,包括细胞识别、分化和生长控制。LIM 结构域是富含半胱氨酸的锌结合基序,包含双锌指结构域(C2CH 和 C4)。LIM 结构域被认为充当指导蛋白质-蛋白质相互作用的相互作用模块(Ng 等人总结,2002)。
▼ 克隆与表达
通过使用部分人 SLIM1(FHL1; 300163) cDNA 搜索序列数据库,Morgan 和 Madgwick(1996) 鉴定了部分 SLIM3 cDNA。
杰尼尼等人(1997)使用消减克隆来分离在正常成肌细胞向横纹肌肉瘤细胞转化过程中下调的基因。该基因被称为 DRAL,意为“横纹肌肉瘤 LIM 蛋白下调”,编码 279 个氨基酸的多肽,观察到的质量为 32 kD。该蛋白质序列包含 4 个完整的 LIM 结构域和第五个 LIM 结构域的后半部分。DRAL 似乎是仅 LIM 蛋白类别的成员,该蛋白主要由 LIM 结构域组成,几乎没有其他结构域。Southern印迹揭示了脊椎动物中保守的单拷贝基因。Northern印迹显示DRAL基因在心脏和卵巢中表达水平最高,而在骨骼肌、前列腺、睾丸、小肠和结肠中表达水平较低。肿瘤细胞系的 Northern 印迹结果向 Genini 等人提出建议(1997)该基因可能在多种细胞类型的转化过程中下调。
Muller 等人在酵母 2 杂交筛选中使用雄激素受体(AR;313700)(2000) 从前列腺 cDNA 文库中孤立克隆了 FHL2。胎儿RNA的Northern印迹分析显示心脏中的特异性表达。在成人心脏中,FHL2 主要表达于右心室和左心室,免疫组织化学分析显示其定位于心肌的肌纤维内。在前列腺中,在上皮细胞中检测到 FHL2。蛋白质印迹分析检测到 32 kD 的蛋白质。菲米亚等人(2000) 确定 FHL2 与 ACT(605126) 具有 60% 的序列同一性。小鼠组织的 Northern 印迹分析显示,在心脏中表达最高,在卵巢、睾丸、肾上腺和垂体中表达较低但可检测到。Amaar 等人使用以 IGFBP5(146734) 作为诱饵的酵母 2-杂交筛选(2002) 从骨肉瘤 cDNA 文库中克隆了 FHL2。Northern印迹分析显示在人成骨细胞中强烈表达。颅骨和肋骨成骨细胞核提取物的蛋白质印迹分析以及骨肉瘤细胞系的免疫荧光显微镜检查表明 FHL2 和 IGFBP5 在体内存在相互作用。
▼ 基因结构
穆勒等人(2000) 证实了 Morgan 和 Madgwick(1996) 的发现,并确定推导的 FHL2 蛋白含有 279 个氨基酸,计算分子量约为 32 kD。
▼ 基因功能
Tanahashi 和 Tabira(2000) 使用酵母 2 杂交系统筛选了与阿尔茨海默病基因 presenilin-2(600759) 相互作用的蛋白质,并克隆了 DRAL。DRAL 与 PS2 的内切蛋白水解 N 端片段中的亲水环区域(氨基酸 269-298)相互作用,但不与 PS1 的亲水环区域(104311)相互作用,尽管 PS2 的残基 269 至 298 与相应的 PS1 序列仅相差 3 个氨基酸酸。残基 275 至 296 区域内的 9 个 PS2 点突变中的每一个都废除了结合。通过亲和柱测定证实了体外相互作用,并通过人肺成纤维细胞 MRC5 细胞的免疫共沉淀证实了内源性 PS2 和 DRAL 之间的生理相互作用。作者认为 DRAL 的作用是连接 PS2 和细胞内信号通路。
通过酵母 2-杂交分析和截短的 FHL2 蛋白的共免疫沉淀,Muller 等人(2000) 确定 FHL2 的 N 端和 C 端 LIM 结构域都有助于 FHL2 和 AR 之间的相互作用。在心肌和前列腺上皮细胞中,FHL2 与 AR 共定位于细胞核中。FHL2 以激动剂和 AF2 依赖性方式选择性增加 AR 的转录活性,但不增加任何其他核受体的转录活性。此外,前列腺特异性 AR 靶基因 probasin 的转录由 FHL2 共同激活。阿玛尔等人(2002) 发现 FHL2 在体内和体外均与 IGFBP5 相互作用。FHL2 不与其他 IGFBP 相互作用。麦克劳林等人(2002) 在体外和体内发现 FHL2 和 PLZF(176797) 之间的相互作用。FHL2 没有单个 LIM 结构域介导相互作用,但似乎需要完整蛋白质的完整性。在报告基因检测中,人胚胎肾细胞中 FHL2 与 PLZF 的共表达增强了 PLZF 的转录抑制活性。穆勒等人(2002) 研究了哺乳动物 FHL2 在细胞信号传导中的作用。他们确定,通过细胞外刺激(例如溶血磷脂酸或 1-磷酸鞘氨醇)刺激 RHO(参见 300023)信号通路,可诱导依赖于 FHL2 转录共激活的基因表达。刺激诱导 FHL2 易位至细胞核以及 FHL2 和 AR 依赖性报告基因的转录激活。穆勒等人(2002)还发现,在正常前列腺的分泌上皮中,FHL2免疫反应性几乎完全局限于细胞膜。FHL2 也定位于基底细胞区室。
Ng 等人通过酵母 2-杂交分析鼻咽癌细胞 cDNA 文库(2002) 发现 FHL2 结合 NP220(ZNF638; 614349)。突变分析显示 NP220 的 C 端部分与 FHL2 的 LIM 结构域 2 至 4 相互作用。在不存在 NP220 的情况下,FHL2 定位于转染的 HepG2 细胞的细胞质和细胞核,但当与 NP220 共表达时,FHL2 定位于细胞核。在存在或不存在 FHL2 的情况下,NP220 定位于细胞核。
白等人(2005) 发现小鼠 Traf6(602355) 通过与活化的破骨细胞中的 Fhl2 结合来介导破骨细胞生成。通过取代 Rank(603499) 中的 Traf6,Fhl2 通过抑制 Nfkb(164011) 减弱破骨细胞形成和细胞骨架组织。结果,Fhl2 缺陷小鼠的破骨细胞生成和骨吸收加速。
▼ 测绘
杰尼尼等人(1997) 使用原位杂交将人类 FHL2 基因定位到 2q12-q14。通过荧光原位杂交,Chan 等人(1998) 将 FHL2 基因对应到 2q12-q13。
▼ 动物模型
楚等人(2000) 培育出携带 Fhl2 基因无效突变的小鼠。Fhl2缺陷小鼠在主动脉收缩引起的急性机械应激之前和之后都能存活并保持正常的心脏功能。作者确定 Fhl2 对于心脏发育和功能并不是必需的。