FGF4

Le facteur de croissance des fibroblastes 4 est une protéine qui, chez l'homme, est codée par le gène FGF4 .

La protéine codée par ce gène est un membre de la famille des facteurs de croissance des fibroblastes (FGF). Les membres de la famille FGF possèdent de larges activités mitogéniques et de survie cellulaire et sont impliqués dans une variété de processus biologiques, notamment le développement embryonnaire, la croissance cellulaire, la morphogenèse , la réparation tissulaire, la croissance tumorale et l'invasion. Ce gène a été identifié par son activité de transformation oncogène. Ce gène et FGF3 , un autre facteur de croissance oncogène, sont situés à proximité immédiate du chromosome 11. Une coamplification des deux gènes a été trouvée dans divers types de tumeurs humaines. Des études sur l'homologue de la souris ont suggéré une fonction dans la morphogenèse osseuse et le développement des membres par le biais de la voie de signalisation Sonic Hedgehog ( SHH ).

Français Au cours du développement embryonnaire, la protéine FGF4 de 21 kD fonctionne comme une molécule de signalisation impliquée dans de nombreux processus importants. Des études utilisant des souris knockout du gène Fgf4 ont montré des défauts de développement chez les embryons in vivo et in vitro, révélant que FGF4 facilite la survie et la croissance de la masse cellulaire interne pendant la phase post-implantation du développement en agissant comme un ligand autocrine ou paracrine. Les FGF produits dans la crête ectodermique apicale (AER) sont essentiels à la bonne croissance des membres antérieurs et postérieurs. La signalisation FGF dans l'AER est impliquée dans la régulation du nombre de doigts des membres et de la mort cellulaire dans le mésenchyme interdigital . Lorsque la dynamique de signalisation FGF et les processus de régulation sont altérés, une polydactylie postaxiale et une syndactylie cutanée, deux anomalies phénotypiques collectivement connues sous le nom de polysyndactylie , peuvent survenir dans les membres. La polysyndactylie est observée lorsqu'un excès de Fgf4 est exprimé dans les bourgeons des membres de souris de type sauvage. Dans les bourgeons des membres mutants qui n'expriment pas Fgf8 , l'expression de Fgf4 entraîne toujours une polysyndactylie, mais Fgf4 est également capable de sauver tous les défauts squelettiques qui découlent de l'absence de Fgf8. Par conséquent, le gène Fgf4 compense la perte du gène Fgf8, révélant que FGF4 et FGF8 remplissent des fonctions similaires dans la structuration du squelette des membres et le développement des membres. Des études sur des embryons knock-out Fgf4 de poisson zèbre ont démontré que lorsque la signalisation Fgf4 est inhibée, une structuration gauche-droite randomisée du foie, du pancréas et du cœur a lieu, montrant que Fgf4 est un gène crucial impliqué dans le développement de la structuration gauche-droite des organes viscéraux. De plus, contrairement au rôle du FGF4 dans le développement des membres, le FGF4 et le FGF8 ont des rôles distincts et fonctionnent indépendamment dans le processus de structuration gauche-droite des organes viscéraux. Il a également été démontré que la voie de signalisation du FGF détermine l'identité de l'intestin postérieur au cours du développement gastro-intestinal, et la régulation positive du FGF4 dans les cellules souches pluripotentes a été utilisée pour diriger leur différenciation pour la génération d' organoïdes et de tissus intestinaux in vitro.

Chez les canidés, l'insertion du rétrogène FGF4 sur le chromosome 18 est impliquée dans le phénotype des pattes courtes. Il s'agit toujours d'un membre de la famille des gènes FGF4. Le facteur de croissance des fibroblastes 4 est un gène codant pour une protéine, ce qui signifie qu'il s'agit d'une molécule protéique structurelle. Le rôle biologique joué par le FGF4-18 est important dans le développement embryologique, en particulier dans la croissance appropriée. Chez les canidés, la structure développementale à laquelle ce modèle de mutation rétrogénique conduit est le raccourcissement des pattes en raison des défauts d'ossification endochondrale. Ces mutations et les anomalies de signalisation du FGF sont également liées chez l'homme au nanisme en empêchant les os de croître jusqu'à la longueur normale. Ce rétrogène FGF4 non seulement sur le chromosome 18 mais aussi sur le chromosome 12 conduit à des membres raccourcis et à des vertèbres anormales associées à une maladie du disque intervertébral. Des recherches menées à l'Université de Californie à Davis ont montré que le rétrogène FGF4 sur le chromosome 12 est également attribué aux pattes courtes et aux disques intervertébraux anormaux qui dégénèrent. Ce rétrogène FGF4-12 particulier chez les canidés conduit au phénotype des membres courts dû à des os longs raccourcis dysplasiques, à une dégénérescence prématurée et à la calcification du disque intervertébral, ce qui donne une susceptibilité à la maladie du disque intervertébral (IVDD).

Lectures complémentaires