成纤维细胞生长因子 7; FGF7
角质细胞生长因子;KGF
HGNC 批准的基因符号:FGF7
细胞遗传学位置:15q21.2 基因组坐标(GRCh38):15:49,423,242-49,488,775(来自 NCBI)
▼ 克隆与表达
鲁宾等人(1989) 在人胚胎肺成纤维细胞系的条件培养基中鉴定出一种对上皮细胞具有特异性的生长因子。由于其在角质形成细胞中的主要活性,因此被称为角质形成细胞生长因子。发现 KGF 由约 28 kD 的单条多肽链组成。在附录中,Rubin 等人(1989) 指出,通过使用基于其论文中报道的 N 端序列的所有核苷酸探针,他们分离出了编码 KGF 的克隆,并发现 KGF 与成纤维细胞生长因子(FGF) 的 5 个已知成员之间存在显着的结构同源性家庭。
▼ 基因功能
鲁宾等人(1989) 发现 KGF 是上皮细胞的有效有丝分裂原,但对成纤维细胞或内皮细胞缺乏促有丝分裂活性。人胚胎成纤维细胞释放的这种生长因子提出了 KGF 可能在正常上皮细胞增殖的间充质刺激中发挥作用的可能性。
维尔纳等人(1994) 通过基底角质形成细胞中显性失活 KGF 受体(FGFR2; 176943) 的表达评估了 KGF 在正常和受伤皮肤中的功能。转基因小鼠皮肤的特征是表皮萎缩、毛囊异常和真皮增厚。皮肤损伤后,抑制 KGF 受体信号传导会降低伤口边缘表皮角质形成细胞的增殖率,导致伤口上皮细胞再生大大延迟。
氧化剂引起的肺损伤与肺上皮的广泛损伤有关。将 KGF 注入动物肺部可保护动物免受氧化剂引起的损伤。研究 KGF 体内功能的一个固有问题是,KGF 在肺部的组成性过度表达会导致胚胎死亡并伴有广泛的肺部畸形。雷等人(2003)报道了严格调节的、四环素诱导的、肺特异性转基因系统的开发,该系统允许KGF在肺中的调节表达,而不会因KGF表达渗漏而导致发育异常。利用该系统,他们表明,根据 KGF 受体在上皮细胞而非内皮细胞上的选择性表达,表达 KGF 的小鼠暴露于高氧环境可以保护肺上皮细胞,但不能保护内皮细胞免于细胞死亡。对 KGF 诱导的细胞存活途径的研究揭示了 KGF 在体外和体内诱导的多功能促生存 Akt(AKT1;164730)信号轴的激活。通过 Akt 显性失活突变体抑制 KGF 诱导的 Akt 激活,阻断了 KGF 介导的对暴露于高氧的上皮细胞的保护。 KGF 诱导的 Akt 激活可能在抑制肺泡细胞死亡中发挥重要作用,从而在氧化应激期间保护肺结构和功能。
Umemori 等人使用培养神经元中突触小泡的聚集作为分析方法(2004) 从小鼠大脑中纯化了推定的源自靶标的突触前组织分子,并将 Fgf22(605831) 鉴定为主要活性物种。 Fgf7 和 Fgf10(602115) 是 Fgf22 的最近亲,也具有这种活性;其他 Fgfs 有明显的效果。 Fgf7、Fgf10 和 Fgf22 的中和可抑制体内与颗粒细胞接触部位的苔藓纤维突触前分化。 Fgfr2 失活也有类似的效果。这些结果表明 FGF22 及其相关分子是哺乳动物大脑中的突触前组织分子。
寺内等人(2010) 证明成纤维细胞生长因子家族的 2 个成员 FGF22 和 FGF7 分别作为靶源性突触前组织者促进兴奋性和抑制性突触前末梢的组织。原位杂交显示小鼠海马CA3锥体神经元表达Fgf22和Fgf7。在缺乏 Fgf22 或 Fgf7 的突变体中,CA3 锥体神经元树突上的兴奋性或抑制性神经末梢的分化特别受损。他们的突触前缺陷通过突触后表达适当的 FGF 得以挽救。 Fgf22 缺陷小鼠对癫痫发作有抵抗力,而 Fgf7 缺陷小鼠则容易发生癫痫发作,正如兴奋/抑制平衡改变所预期的那样。寺内等人(2010) 证明 Fgf22 和 Fgf7 的不同作用涉及它们不同的突触定位和不同信号通路的使用。寺内等人(2010) 得出的结论是,特定的 FGF 作为靶标衍生的突触前组织者,有助于组织哺乳动物大脑中的特定突触前末梢。
▼ 测绘
马太伊等人(1995) 使用同位素原位杂交将 Fgf7 定位到小鼠 2 号染色体的 F-G 区域。通过使用外显子 1 探针分析人-啮齿动物体细胞杂交体的 DNA,Kelley 等人(1992)发现FGF7位于人类15号染色体上。小鼠2号染色体呈现出与15q13-q22同线性的保守区域。因此,人类突变可能存在于该位点。 Mattei 等人使用鼠 Fgf7 探针与人类中期染色体进行原位杂交(1995) 在 15 号染色体上发现了信号。Kelley 等人(1992) 发现 KGF 基因的一部分(由外显子 2 和 3、外显子之间的内含子以及 3-prime 非编码片段组成)在人类基因组中被扩增至大约 16 个拷贝,并分布到多个染色体。
Zimonjic 等人使用编码 KGF 外显子 1 的粘粒探针进行荧光原位杂交(1997) 将 KGF7 基因分配给 15q15-q21.1。此外,仅与编码外显子2和3的粘粒探针杂交的KGF样序列的拷贝定位于染色体2q21、9p11、9q12-q13、18p11、18q11、21q11和21q21.1上的分散位点。 KGF 样序列的分布表明阿尔菲德 DNA 在其扩增和分散中发挥着作用。在黑猩猩中,在 5 个染色体位点上观察到 KGF 样序列,每个位点都与人类位点同源,而在大猩猩中,鉴定出其中 4 个同源位点的子集。在猩猩中发现了 2 个位点,而长臂猿仅显示出一个位点。人类和类人猿基因组中KGF序列的染色体定位表明扩增和分散发生在多个离散步骤中,初始KGF基因复制和分散发生在多个离散步骤中,初始KGF基因复制和分散发生在长臂猿中并涉及位点对应于人类 15 号和 21 号染色体。Zimonjic 等人的发现(1997) 支持人类与黑猩猩和灵长类动物更密切的进化关系的概念,以及在高等灵长类动物的进化过程中 KGF 分散可能存在的选择压力。