基因Sp4,也称为特异性蛋白4,是一种重要的转录因子。Sp4属于Sp家族转录因子,该家族还包括Sp1、Sp2和Sp3。Sp家族转录因子通过结合到DNA上的GC盒(富含GC序列的DNA区域)来调节基因表达,它们在多种生物学过程中发挥关键作用,包括细胞生长、分化、凋亡和癌变[2]。
Sp4在多种疾病中发挥重要作用。研究表明,Sp4基因多态性与胃癌风险相关。在胃癌患者中,Sp4基因的某些单核苷酸多态性(SNPs)与胃癌风险降低相关[1]。此外,Sp4还与精神疾病相关。Sp4基因的某些SNPs与双相情感障碍和 schizophrenia 的风险增加相关。在Sp4基因敲除小鼠中,观察到与精神疾病相关的行为异常,这表明Sp4在精神疾病的发生发展中起着重要作用[4,5]。
Sp4还参与神经系统的发育和功能。Sp4基因敲除小鼠表现出海马体发育异常和神经行为异常,这表明Sp4在海马体发育和神经行为中起着重要作用[4]。Sp4还参与神经生长因子(NGF)介导的神经疼痛信号通路。NGF可以降低感觉神经元的激活阈值,通过Sp4的招募,NGF还促进TRPV1在感觉神经元中的表达,从而参与疼痛信号的传导[3]。
Sp4通过结合到基因启动子区域的GC盒来调节基因表达。例如,Sp4可以与神经生长因子-3(NT-3)基因启动子区域的GC盒结合,从而调节NT-3基因的表达[6]。此外,Sp4还可以与神经元的Sp1结合序列结合,从而影响神经元基因的表达[6]。
综上所述,Sp4是一种重要的转录因子,通过结合到基因启动子区域的GC盒来调节基因表达。Sp4在多种疾病中发挥重要作用,包括胃癌、双相情感障碍和 schizophrenia。Sp4还参与神经系统的发育和功能,以及神经疼痛信号通路。深入研究Sp4的生物学功能和作用机制,有助于我们更好地理解疾病的发病机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Cui, Yihan, Wang, Wenjin, Luo, Peipei, Mi, Chen, Jia, Ai. 2022. The genetic polymorphisms in the SP4 gene and the risk of gastric cancer. In Future oncology (London, England), 18, 3993-4004. doi:10.2217/fon-2022-0577. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36346067/
2. Vizcaíno, Carolina, Mansilla, Sylvia, Portugal, José. 2015. Sp1 transcription factor: A long-standing target in cancer chemotherapy. In Pharmacology & therapeutics, 152, 111-24. doi:10.1016/j.pharmthera.2015.05.008. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25960131/
3. Schumacher, Mark A. . Peripheral Neuroinflammation and Pain: How Acute Pain Becomes Chronic. In Current neuropharmacology, 22, 6-14. doi:10.2174/1570159X21666230808111908. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37559537/
4. Zhou, Xianjin, Tang, Wei, Greenwood, Tiffany A, Geyer, Mark A, Kelsoe, John R. 2009. Transcription factor SP4 is a susceptibility gene for bipolar disorder. In PloS one, 4, e5196. doi:10.1371/journal.pone.0005196. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19401786/
5. Zhou, Xianjin. 2021. Over-representation of potential SP4 target genes within schizophrenia-risk genes. In Molecular psychiatry, 27, 849-854. doi:10.1038/s41380-021-01376-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34750502/
6. Ishimaru, Naoki, Tabuchi, Akiko, Hara, Daichi, Shiota, Jun, Tsuda, Masaaki. 2006. Regulation of neurotrophin-3 gene transcription by Sp3 and Sp4 in neurons. In Journal of neurochemistry, 100, 520-31. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17059557/