Exoc4,也称为exocyst complex component 4,是细胞中exocyst复合体的一部分,该复合体在细胞内物质运输中发挥着重要作用。Exocyst复合体是一种多蛋白复合物,负责介导囊泡与质膜的融合,从而将货物蛋白从内质网和顺式高尔基体运输到质膜,并在细胞膜上形成新的囊泡。Exoc4在这一过程中扮演着关键角色,它通过与exocyst复合体中的其他亚基相互作用,确保囊泡运输的精确性和效率。此外,Exoc4还参与了细胞骨架的重组和细胞极性的建立,这些过程对于细胞形态的维持和功能的正常发挥至关重要[1,2]。
Exoc4的突变或异常表达与多种疾病的发生发展密切相关。例如,在急性早幼粒细胞白血病(APL)中,患者常伴有额外的染色体异常,包括EXOC4基因的融合。有研究发现,EXOC4基因与TRHDE基因的融合可能导致APL的发生,尽管其确切的致病机制尚不清楚,但这一发现为理解APL的分子机制提供了新的线索[3]。此外,EXOC4基因的突变还与遗传性轴突病(IA)的发生有关,IA是一种罕见的遗传性疾病,导致中枢和外周神经系统中长轴突的长度依赖性退化。研究发现,EXOC4基因的突变可能与IA的发生有关,这表明EXOC4在神经系统的发育和功能维持中起着重要作用[4]。
在糖尿病的研究中,EXOC4基因也显示出与2型糖尿病(T2D)和空腹血糖水平相关的遗传变异。研究发现,EXOC4基因附近的遗传变异与T2D的发生和空腹血糖水平相关。这些变异可能通过影响EXOC4的表达或功能,进而影响胰岛素的分泌和葡萄糖的代谢,最终导致糖尿病的发生[5]。
在动物育种研究中,EXOC4基因也被作为潜在的育种标记。例如,在猪的繁殖性状研究中,EXOC4基因中的SNP rs81471943(C/T)被发现与卵巢重量、乳头数量、总活产仔数和黄体数量等繁殖性状相关。这一发现表明,EXOC4基因可能参与了猪的繁殖过程,并且可以作为育种标记来提高猪的繁殖性能[6]。在鸭的育种研究中,EXOC4基因的拷贝数变异被发现与胸肌重量的变化相关,这表明EXOC4基因可能参与了鸭的肌肉生长和发育过程[7]。
此外,EXOC4基因还与牛的胰岛素、三碘甲状腺原氨酸(T3)和甲状腺素(T4)的浓度相关。研究发现,EXOC4基因中的SNP与T3和T4的浓度相关,这表明EXOC4基因可能参与了牛的内分泌调节过程[8]。
在基因组研究中,EXOC4基因还与体重指数(BMI)相关。研究发现,EXOC4基因与BMI之间存在相互作用,这表明EXOC4基因可能参与了肥胖的发生发展[9]。
综上所述,Exoc4基因在细胞内物质运输、神经系统的发育和功能维持、胰岛素分泌和葡萄糖代谢、动物育种以及肥胖的发生发展中发挥着重要作用。Exoc4基因的突变或异常表达与多种疾病的发生发展密切相关,这为理解这些疾病的分子机制提供了新的线索。未来,对Exoc4基因的深入研究将有助于开发新的治疗方法,并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. He, Yingting, Zhou, Xiaofeng, Zheng, Rongrong, Li, Jiaqi, Yuan, Xiaolong. 2021. The Association of an SNP in the EXOC4 Gene and Reproductive Traits Suggests Its Use as a Breeding Marker in Pigs. In Animals : an open access journal from MDPI, 11, . doi:10.3390/ani11020521. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33671441/
2. Liu, Xiaodong, Li, Wanting, Xiao, Jian, Zhong, Huixiu, Yang, Kun. 2023. Case Report: Co-existence of a novel EXOC4-TRHDE gene fusion with PML-RARA in acute promyelocytic leukemia. In Frontiers in oncology, 13, 1165819. doi:10.3389/fonc.2023.1165819. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37152017/
3. Laramie, Jason M, Wilk, Jemma B, Williamson, Sally L, Borecki, Ingrid B, Myers, Richard H. 2008. Polymorphisms near EXOC4 and LRGUK on chromosome 7q32 are associated with Type 2 Diabetes and fasting glucose; the NHLBI Family Heart Study. In BMC medical genetics, 9, 46. doi:10.1186/1471-2350-9-46. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18498660/
4. Liang, Shiting, Wang, Youliang, Kang, Meixia, Hou, Fan Fan, Zhang, Fujian. 2023. Generation and characterization of an inducible renal proximal tubule-specific CreERT2 mouse. In Frontiers in cell and developmental biology, 11, 1171637. doi:10.3389/fcell.2023.1171637. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37215091/
5. Nihalani, Deepak, Solanki, Ashish K, Arif, Ehtesham, Sampson, Matthew G, Lipschutz, Joshua H. 2019. Disruption of the exocyst induces podocyte loss and dysfunction. In The Journal of biological chemistry, 294, 10104-10119. doi:10.1074/jbc.RA119.008362. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31073028/
6. Bis-Brewer, Dana M, Gan-Or, Ziv, Sleiman, Patrick, Schüle, Rebecca, Züchner, Stephan. 2020. Assessing non-Mendelian inheritance in inherited axonopathies. In Genetics in medicine : official journal of the American College of Medical Genetics, 22, 2114-2119. doi:10.1038/s41436-020-0924-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32741968/
7. Yu, Simeng, Liu, Zihua, Li, Ming, Hou, Shuisheng, Zhou, Zhengkui. 2023. Resequencing of a Pekin duck breeding population provides insights into the genomic response to short-term artificial selection. In GigaScience, 12, . doi:10.1093/gigascience/giad016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36971291/
8. Gan, QianFu, Li, YiRan, Liu, QingHua, Su, GuoSheng, Liang, XueWu. 2019. Genome-wide association studies for the concentrations of insulin, triiodothyronine, and thyroxine in Chinese Holstein cattle. In Tropical animal health and production, 52, 1655-1660. doi:10.1007/s11250-019-02170-z. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31853785/
9. Ruiz-De-La-Cruz, Gilberto, Sifuentes-Rincón, Ana María, Casas, Eduardo, Welsh, Thomas H, Randel, Ronald D. 2023. Genetic Variants and Their Putative Effects on microRNA-Seed Sites: Characterization of the 3' Untranslated Region of Genes Associated with Temperament. In Genes, 14, . doi:10.3390/genes14051004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37239364/