Kif12,也称为Kinesin family member 12,是一种重要的微管依赖性分子马达,属于动力蛋白家族(Kinesin family)。动力蛋白家族的蛋白质含有动力蛋白催化结构域(KISc)和螺旋-卷曲结构域,它们通过利用KISc结构域中的ATP水解能量来产生力。Kif12在细胞内运输过程中起着关键作用,参与多种细胞过程,如细胞分裂、细胞器定位、细胞骨架重塑和信号转导。
Kif12基因在人类染色体9q32上,包含19个外显子。人类的KIF12基因编码的蛋白质与小鼠的Kif12蛋白具有80.8%的氨基酸序列一致性,共享了KISc结构域、螺旋-卷曲结构域和C端尾结构域。研究表明,KIF12基因在胎儿肝脏、成人脑和胰腺胰岛中表达,同时在肾脏肿瘤、子宫癌和胰腺癌中也有表达。这表明KIF12在正常生理和病理状态下都发挥着重要作用。
Kif12基因的表达和功能受到多种因素的调控。例如,研究发现,肝细胞核因子-1β(HNF-1β)是一种转录因子,它可以调节肾脏、肝脏、胰腺和其他上皮器官中的基因表达。HNF-1β的突变会导致遗传性肾脏囊肿和糖尿病综合征,以及散发性肾脏发育不良。通过功能基因组学方法,研究人员发现HNF-1β在肾脏中的一个靶基因是Kif12,这是一个先前被鉴定为多囊肾疾病小鼠模型中的候选修饰基因。HNF-1β的突变会抑制Kif12的转录,从而可能导致细胞极性的异常,这是囊性肾脏疾病的一个特征[1]。
此外,Kif12基因的突变与多种疾病相关。例如,Kif12基因突变相关的胆汁淤积症是一种罕见的进行性家族性肝内胆汁淤积症(PFIC)的亚型,称为PFIC 8型,全球仅报告了21例。Kif12基因突变会导致肝细胞极性的受损,从而引起胆汁淤积和肝功能衰竭。在一些病例中,需要进行肝移植来治疗这种疾病[2,3,4]。
此外,Kif12基因的表达模式在肾脏发育过程中也发挥着重要作用。研究发现,Kif12在肾脏发育的早期阶段高度表达,随后逐渐降低。Kif12的表达模式与肾脏发育过程中其他基因的表达模式相关,如DLG1。这表明Kif12可能在肾脏发育过程中起着重要的调控作用,参与肾脏结构和功能的形成[5]。
综上所述,Kif12是一种重要的微管依赖性分子马达,参与多种细胞过程。Kif12基因的表达和功能受到多种因素的调控,并且在多种疾病中发挥重要作用,如多囊肾疾病、胆汁淤积症和肾脏发育不良。对Kif12基因的研究有助于深入理解其生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Gong, Yimei, Ma, Zhendong, Patel, Vishal, Pontoglio, Marco, Igarashi, Peter. 2008. HNF-1beta regulates transcription of the PKD modifier gene Kif12. In Journal of the American Society of Nephrology : JASN, 20, 41-7. doi:10.1681/ASN.2008020238. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19005009/
2. Gautam, Vipul, Panda, Kalpana, Kumar, Vikram, Agarwal, Shaleen, Gupta, Subhash. . Youngest Living Donor Liver Transplant for End-Stage Liver Disease in a 6-Month-Old With a Novel Aggressive Mutation in KIF12 Gene. In Pediatric transplantation, 28, e14804. doi:10.1111/petr.14804. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38853137/
3. Stalke, Amelie, Sgodda, Malte, Cantz, Tobias, Baumann, Ulrich, Pfister, Eva-Doreen. 2021. KIF12 Variants and Disturbed Hepatocyte Polarity in Children with a Phenotypic Spectrum of Cholestatic Liver Disease. In The Journal of pediatrics, 240, 284-291.e9. doi:10.1016/j.jpeds.2021.09.019. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34555379/
4. Vogel, Georg-Friedrich, Podpeskar, Alexandra, Rieder, Dietmar, Knisely, A S, Janecke, Andreas R. 2024. Kinesin family member 12-related hepatopathy: A generally indolent disorder with elevated gamma-glutamyl-transferase activity. In Clinical genetics, 106, 224-233. doi:10.1111/cge.14524. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38553872/
5. Veljačić Visković, Daniela, Lozić, Mirela, Vukoja, Martina, Filipović, Natalija, Lozić, Bernarda. 2023. Spatio-Temporal Expression Pattern of CAKUT Candidate Genes DLG1 and KIF12 during Human Kidney Development. In Biomolecules, 13, . doi:10.3390/biom13020340. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36830709/