La double homéoboîte, 4 également connue sous le nom de DUX4, est une protéine qui, chez l'homme, est codée par le gène DUX4 . Sa mauvaise expression est la cause de la dystrophie musculaire facio-scapulo-humérale (FSHD).
Gène

Ce gène est situé dans un réseau de répétitions macrosatellites D4Z4 dans la région subtélomérique du chromosome 4q35 . Le réseau de répétitions D4Z4 contient 11 à 150 répétitions D4Z4 dans la population générale ; un réseau de répétitions D4Z4 hautement homologue a été identifié sur le chromosome 10. Le gène est constitué de trois exons . Les exons 1 et 2 sont présents dans chaque répétition D4Z4. Une seule copie de l'exon 3 est présente, télomérique par rapport au réseau de répétitions D4Z4. Le cadre de lecture ouvert (ORF) est entièrement contenu dans l'exon 1 et contient deux homéoboîtes . Les exons 2 et 3 codent pour la région non traduite à trois premiers (3'-UTR). Dans certains haplotypes, l'exon 3 contient un signal de polyadénylation . Il n’y avait aucune preuve de transcription à partir de bibliothèques d’ADNc standard , mais les expériences de RT-PCR et d’expression in vitro indiquent que l’ORF est transcrit.
Le réseau de répétitions et l'ORF sont conservés chez d'autres mammifères.
Structure
La protéine DUX4 est longue de 424 acides aminés . Deux homéodomaines sont situés à l' extrémité N. Un domaine d'activation de la transcription (TAD) et un domaine de liaison à p300 sont situés à l' extrémité C. Le TAD englobe un TAD potentiel de neuf acides aminés (9aaTAD).
Les deux homéodomaines et TAD ont une structure tertiaire bien définie. La région entre le deuxième homéodomaine et TAD devrait être désordonnée.
Les transcrits DUX4 peuvent être épissés pour produire des ARNm DUX4-S (court) ou DUX4-FL (pleine longueur). L'ARNm DUX4-FL code pour la protéine DUX4 entière. L'ARNm DUX4-S code pour une protéine DUX4 partielle, dépourvue du domaine d'activation de la transcription.
Fonction
La protéine DUX4 est un activateur transcriptionnel de nombreux gènes, dont le facteur de transcription homéodomaine pairé 1 ( PITX1 ). Elle stimule probablement l'activation du génome zygotique .
Les deux homéodomaines permettent à la protéine DUX4 de se lier à l'ADN. Le domaine C-terminal est impliqué dans l'activation du gène cible.
DUX est normalement exprimé dans les testicules , le thymus et les embryons au stade de clivage .
Importance clinique
L'expression inappropriée de DUX4 dans les cellules musculaires est la cause de la dystrophie musculaire facio-scapulo-humérale (FSHD).
La surexpression de DUX4 due à des translocations peut provoquer une leucémie à cellules B. Une translocation qui fusionne DUX4 avec CIC peut provoquer un type agressif de sarcome .