层粘连蛋白，α-4; LAMA4
LAMA3，前
HGNC 批准的基因符号：LAMA4
细胞遗传学位置：6q21 基因组坐标（GRCh38）：6:112,107,931-112,254,985（来自 NCBI）
▼ 说明
层粘连蛋白是一种多结构域糖蛋白，是基底膜的主要非胶原成分。它由 3 个不相同的链组成：A（LAMA1；150320）、B1（LAMB1；150240） 和 B2（LAMC1；150290）。 3条经典层粘连蛋白链形成由3个短臂组成的十字形结构，每个短臂由不同的链形成，以及由所有3条链组成的长臂。 LAMA4 编码变体 A 链（Richards 等，1994）。
▼ 克隆与表达
Richards 等人通过筛选人类角质形成细胞 cDNA 文库中的 VII 型胶原蛋白序列（1994）分离出一种新的层粘连蛋白α链变异基因LAMA4（以前称为LAMA3）。 Northern印迹分析表明，编码LAMA4的cDNA与6.45-kb mRNA杂交，显着小于层粘连蛋白A的9.5-至10-kb mRNA（Haaparanta等人，1991）。
伊瓦奈宁等人（1995） 通过使用基于 GenBank 报告的部分层粘连蛋白样序列的引物生成的 PCR 产物筛选胎肺文库，克隆了层粘连蛋白 α-4 cDNA。完整的 cDNA 长约 6.2 kb，编码预测的 1,816 个氨基酸的蛋白质。该蛋白的结构域与 α-3 链（LAMA3，也称为 BM600）相似，两者都类似于 α-1 和 α-2 的截短版本，其中氨基末端约 1,200 个残基已丢失。 Northern 印迹显示 mRNA 在成人心脏、肺、卵巢、小肠和大肠、肝脏和胎盘中强烈表达。
▼ 基因结构
理查兹等人（1997） 确定 LAMA4 基因包含 39 个外显子，跨度 122 kb。
▼ 测绘
Richards 等人对基因组 DNA 使用 PCR、流式分选染色体和荧光原位杂交（1994） 将 LAMA4 基因定位于人类染色体 6q21。在这篇摘要中，作者将该基因称为 LAMA3；在相关文章中，理查兹等人（1994） 使用了修正后的符号 LAMA4。
▼ 分子遗传学
诺尔等人（2007） 对 180 名患有严重扩张型心肌病（CMD1JJ; 615235） 的白人患者的 LAMA4 基因进行了测序，并分别在 2 名患者中鉴定出无义突变（R1073X; 600133.0001） 和错义突变（P943L; 600133.0002）。对另外 374 名白人 CMD 患者进行这些突变的基因分型，发现另外 1 名患者患有 P943L 突变。通过 SSCP 对另外 200 名日本 CMD 患者的 LAMA4 基因进行筛查，未发现任何变异。
▼ 动物模型
蒂波尔等人（2002）指出LAMA4在基底膜中表达，例如内皮细胞下方的基底膜、周围神经的神经束膜以及正在发育的肌纤维周围的基底膜。 Lama4缺失小鼠在胚胎期和新生儿期出现出血。新生儿昏昏欲睡、面色苍白、呈黄色（黄疸）。他们在实验性血管生成中表现出广泛的出血和微血管生长恶化，以及轻微的运动缺陷。对新生小鼠的组织学检查显示 IV 型胶原（120130） 和 nidogen（131390） 延迟沉积到毛细血管基底膜中。电子显微镜显示致密层不连续。
王等人（2006） 培育了 Lama4 -/- 小鼠，并在 40 周龄时观察到心脏肥大和心脏功能受损的逐渐发展，组织学显示整个心脏有多个肌肉变性和纤维化灶。从 Lama4 -/- 心脏分离的心肌细胞在体内保持其收缩性。然而，缺氧诱导因子-1-α（HIF1A；603348）和血管内皮生长因子-A（VEGFA；192240）水平升高，以及心肌细胞变性和纤维化的多个病灶，表明持续的心脏缺血。电子显微镜证实畸形血管和宽的毛细血管周围细胞外基质（ECM） 空间，表明 Lama4 -/- 突变心脏中存在微循环异常。王等人（2006） 得出结论，层粘连蛋白 α-4 链的突变会导致心血管 ECM 结构异常，从而导致心脏供氧不足。
Wu 等人使用 Lama4 -/- 小鼠通过免疫荧光、共聚焦、电子显微镜和流式细胞术分析来评估主动和被动实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）、多发性硬化症模型（MS; 126200）（2009） 观察到 Lama5（601033） 在所有血管中补偿性普遍表达，与促炎细胞因子的反应无关。与野生型小鼠相比，Lama4 -/- 小鼠对主动型 EAE 的易感性显着降低，并且通过转移致脑炎野生型 T 细胞对被动型 EAE 的抵抗力显着降低。通过 Itga6 -/- 骨髓嵌合体消除整合素 α-6（ITGA6; 147556）/β-1（ITGB1; 135630） 阳性 T 细胞也导致 EAE 严重程度降低。吴等人（2009） 得出结论，LAMA5 通过 LAMA4 直接抑制整合素 α-6/β-1 介导的 T 细胞迁移，并且 T 细胞使用与其他免疫细胞不同的机制来穿透内皮基底膜屏障。
▼ 等位基因变异体（2 个选定示例）：
.0001 心肌病，扩张，1JJ
LAMA4，ARG1073TER
Knoll 等人在一名患有严重扩张型心肌病（CMD1JJ；615235）的女性中，她在 29 岁时被诊断出来，是心脏移植的候选者，射血分数仅为 20%（2007） 鉴定了 LAMA4 基因中 3217C-T 转变的杂合性，导致 arg1073-to-ter（R1073X） 取代，预计会删除 LAMA4 蛋白 C 末端 5 个 LG 结构域中的 4 个，从而损害与整合素分子。据了解，患者已故的父亲患有心力衰竭。在她未受影响的儿子或 362 名特征明确的白种人对照中没有发现这种突变。细胞贴壁测定表明，与野生型相比，R1073X 突变体的内皮细胞粘附显着降低，并且与野生型相比，突变体与固定化 α-3（605025）-β-1（135630） 整合素的平衡解离常数显着更高。心肌活检样本的免疫组织化学显示患者内皮细胞显着损失。
.0002 心肌病，扩张，1JJ
LAMA4，PRO943LEU
Knoll 等人在 2 名患有严重扩张型心肌病（CMD1JJ；615235）的无关男性中进行了研究，他们的诊断年龄分别为 53 岁和 68 ，射血分数分别为 29% 和 31%（2007） 鉴定了 LAMA4 基因中 2828C-T 转变的杂合性，导致 LG1 结构域环中高度保守的残基处发生 pro943 到 leu（P943L） 的取代。在 362 名特征明确的白人对照中未发现该突变。细胞附着测定表明，与野生型相比，P943L 突变体的内皮细胞粘附显着降低，并且与野生型相比，突变体与固定化 α-3（605025）-β-1（135630） 整合素的平衡解离常数显着更高。心肌活检样本的免疫组织化学显示，两名患者的内皮细胞均显着损失。
