RHO 鸟嘌呤核苷酸交换因子 4； ARHGEF4

APC 刺激的鸟嘌呤核苷酸交换因子； ASEF
ASEF1

HGNC 批准的基因符号：ARHGEF4

细胞遗传学位置：2q21.1 基因组坐标（GRCh38）：2:130,836,914-131,047,253（来自 NCBI）

▼ 说明

Rho 样 GTP 酶（参见 RHOA；165390）参与多种细胞过程，通过结合 GTP 来激活，并通过其内在 GTP 酶活性将 GTP 转化为 GDP 来失活。鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF），例如 ARHGEF4，通过催化 Rho GTPase 释放结合的 GDP 来加速 Rho GTPase 的 GTPase 活性（Thiesen et al., 2000）。

▼ 克隆与表达

川崎等人（2000）试图鉴定与 APC（611731）的犰狳重复结构域相互作用的蛋白质。通过筛选人类胎儿大脑 cDNA 文库，他们鉴定出了 ARHGEF4，并将其称为 ASEF。全长 ASEF cDNA 编码 619 个氨基酸的蛋白质，其基序存在于 Dbl（MCF2; 311030）蛋白质家族中。 ASEF 包含 Dbl 同源（DH）、血小板-白细胞C 激酶底物（PLEK; 173570）同源（PH）和 Src（190090）同源 3（SH3）结构域。 Northern 印迹分析显示，3.6 kb 的 Asef mRNA 在小鼠大脑中高度表达。免疫组织化学分析显示，Asef 在小鼠中枢神经系统中高表达，包括海马、嗅球和小脑，其中 Apc 也高表达。 Apc 和 Asef 共定位于小鼠结肠上皮细胞和神经元细胞中。

Thiesen 等人通过在 EST 数据库中搜索编码 DH 结构域的序列，然后搜索成人大脑 RNA 的 5-prime RACE（2000）获得了全长ARHGEF4 cDNA。推导的 720 个氨基酸的蛋白质的计算分子量为 81.8 kD，包含 N 端 SH3 结构域和串联 DH 和 PH 结构域。 ARHGEF4 与 KIAA0424（ARHGEF9；300429）具有 58% 的氨基酸同一性。 RACE和RT-PCR还揭示了2种潜在的ARHGEF4剪接变体，一种包含替代的5-prime UTR，另一种包含用29个独特氨基酸替换全长ARHGEF4的最后112个氨基酸的插入。 Northern 印迹分析检测到 3.8 kb 转录物在大脑中微弱表达，在肾脏、肺和肌肉中表达微弱。

▼ 基因功能

川崎等人（2000）表明人 APC 和 ASEF 在体外试验中直接相互作用，并使用胚胎大鼠脑裂解物的免疫沉淀证明了体内相互作用。发现 ASEF 氨基酸 73 至 126 含有与 APC 相互作用的结合域。 Asef 还与 β-连环蛋白（116806）进行免疫沉淀，但人 ASEF 不直接与 β-连环蛋白相互作用，这表明 ASEF、APC 和 β-连环蛋白在体内存在于同一复合物中。川崎等人（2000）发现 ASEF 可以作为 RAC 特异性的 GEF 发挥作用（参见 602048），并且该活性受到其 N 末端区域（包含 APC 结合域）的负向调节。川崎等人（2000）还发现 APC 增强了 ASEF 的 GEF 活性，并刺激转染的 MDCK 细胞中 ASEF 介导的细胞扁平化、膜皱褶和片状伪足形成。他们得出结论，APC-ASEF 复合物可能调节肌节蛋白细胞骨架网络、细胞形态和迁移以及神经元功能。

川崎等人（2003）表明 ASEF 的过度表达会降低 E-钙粘蛋白（192090）介导的细胞间粘附并促进上皮犬肾细胞的迁移。这两种活性均受到结直肠肿瘤细胞中表达的截短 APC 蛋白的刺激。基于RNA干扰和显性失活突变体的实验表明，表达截短的APC的结直肠肿瘤细胞的迁移需要ASEF和突变的APC。川崎等人（2003）得出结论，APC-ASEF复合物在细胞迁移以及E-钙粘蛋白介导的细胞-细胞粘附中发挥作用，并且结直肠肿瘤细胞中存在的截短的APC导致其异常的迁移特性。

哈曼等人（2007）发现 ASEF1 和 ASEF2（SPATA13; 613324）都是 CDC42（116952）的 GEF，但不是 RAC1 或 RHOA。使用缺失突变体，他们表明ASEF蛋白的串联N端APC结合区（ABR）和SH3结构域（ABRSH3）是结合APC的犰狳重复区所必需的。 ABRSH3 还通过结合 ASEF1 和 ASEF2 的 C 末端尾部并抑制其 GEF 活性，在自抑制反应中发挥作用。哈曼等人（2007）得出结论，ASEF1 和 ASEF2 的激活涉及 APC 与 ABRSH3 的结合，这会破坏 ABRSH3 与 ASEF C 末端尾部的自抑制相互作用，并允许在 CDC42 上进行 GDP/GTP 交换。

▼ 测绘

Thiesen 等人使用 FISH（2000）将 ARHGEF4 基因定位到染色体 2q22。