Li等人（1994年）描述了STX4A的核苷酸序列，这是一种从胎盘文库中分离出来的合成蛋白基因。（该基因以前被标记为STX2。）它编码一个预测的297-氨基酸蛋白质，与大鼠Stx4a的氨基酸序列89%相同。
通过对大鼠脑切片的免疫组织化学分析，Kennedy等人（2010年）显示Stx4在整个大脑中表达。在大鼠海马神经元中，Stx4在体棘间室中呈点状分布，而Stx4簇通常局限于树突棘。CA1大鼠海马的免疫金电子显微镜显示，突触后密度侧面的棘膜附近频繁出现Stx4标记，偶尔出现突触前膜标记。小鼠脑的生化分级显示Stx4存在于突触体部分，但不存在于突触囊泡部分。
Schrauwen等人（2023年）对人类STX4、Stx4a的小鼠同源基因的小鼠RNA表达数据集进行了电子分析，并观察到Stx4b在内耳发育期间高度表达，在感觉上皮中广泛表达。Stx4a在发育后期上调，包括内外毛细胞、螺旋神经节和前庭神经节细胞。Stx4a在颅面发育早期也广泛表达，如胚胎第8.5天的近轴中胚层和上颌弓表皮外胚层（E9.5）。12日龄野生型小鼠耳蜗组织中Stx4a的整体免疫染色显示，Stx4a在立纤毛以及整个外、内毛细胞体和质膜中具有免疫反应性。
Gross（2014）基于STX4序列（GenBank AF026007）与基因组序列（GRCh37）的比对，将STX4基因定位到染色体16p11.2。
Mandon等人（1996年）指出，囊泡相关膜蛋白（VAMPs）或联会蛋白（synaptobevins）（见185880）被提议与靶膜中的同源囊泡靶向受体结合，其中包括联会蛋白家族的几个成员。将含有水通道蛋白2（AQP2；107777）的囊泡靶向肾集合管细胞顶端质膜的分子机制可能涉及囊泡靶蛋白STX4。在已知的合成蛋白亚型中，只有STX1（STX1A；186590）和STX4以高亲和力结合VAMP2（185881）。因此，STX1和STX4可以被认为是收集导管细胞中AQP2/VAMP2小泡靶向顶端质膜的候选分子。STX1主要在中枢神经系统中表达，与之相反，STX4在包括肾脏在内的多种组织中表达。Mandon等人（1996年）使用Bennett等人（1993年）提供的大鼠Stx1a、Stx1b（601485）和Stx4的序列数据设计PCR引物，用于大鼠组织的RT-PCR分析。他们在集合管主细胞的顶端质膜中检测到Stx4 mRNA。他们还证明，在大鼠肾脏内髓集合管细胞的顶端质膜中存在一种具有Stx4特征的蛋白质。
为了阐明STXBP3（608339）在胰岛素刺激的GLUT4（SLC2A4；138190）胞吐中的生理功能，Kanda等人（2005年）产生了缺乏Stx4-binding蛋白STXBP3的小鼠胚胎，并从其间充质成纤维细胞中发育出STXBP3-/-脂肪细胞。与+/+细胞相比，Stxbp3-/-脂肪细胞中胰岛素诱导的细胞表面谷蛋白4的出现增强。Wortmannin是PI3K的抑制剂，可抑制胰岛素刺激的Glut4在+/+脂肪细胞中的外化，但不能抑制-/-脂肪细胞。Kanda等人（2005年）认为，脂肪细胞中STX4和STXBP3之间相互作用的破坏可能导致胰岛素刺激的GLUT4外化增强。
Sander等人（2008）利用RT-PCR、免疫印迹分析和免疫荧光显微镜证明，人类肠道肥大细胞（MC）表达SNAP23（602534）、STX1B、STX2（132350）、STX3（STX3A；600876）、STX4和STX6（603944），但不表达SNAP25（600322）。MC也表达VAMP3（603657）、VAMP7（300053）和VAMP8（603177），但与啮齿动物MC相比，它们只表达低水平的VAMP2（185881）。VAMP7和VAMP8转位到质膜，在活化后与SNAP23和STX4相互作用。抑制STX4、SNAP23、VAMP7或VAMP8，但不抑制VAMP2或VAMP3，导致高亲和力IgE受体介导的组胺释放显著降低。Sander等人（2008年）得出结论，人类MC表达SNARE的特定模式，快速脱颗粒需要VAMP7和VAMP8，但不需要VAMP2。
Kennedy等人（2010年）利用大鼠海马神经元表明，树突棘处再循环内体的胞吐发生在紧邻突触后密度的Stx4富集部位。Stx4的破坏急性或慢性阻断突触激活触发的膜融合和货物传递，Stx4急性抑制可消除长期增强。Kennedy等人（2010年）得出结论认为，STX4是SNARE机制的核心组成部分，其调节树突棘中再循环内体的快速、活性依赖性融合。
常染色体隐性聋123
Schrauwen等人（2023年）在一个分离常染色体隐性遗传非综合征性听力损失的巴基斯坦大近亲家族（家系4768）的2个同胞中的8名受影响成员中，确定了STX4基因（186591.0002）中剪接位点突变的纯合子性，该基因与家系中的疾病分离。该变异体在gnomAD数据库v2中以较低的次要等位基因频率出现，在其他公共变异体数据库中未发现，包括gnomAD-v3。
挂起确认的关联
关于STX4基因变异与早发性扩张型心肌病（CMD）之间可能的相关性的讨论，见186591.0001。
在确定一名患有CMD的9岁男孩（患者1）和STX4基因纯合子错义突变（参见186591.0001）后，Perl等人（2022年）使用GeneMatcher鉴定了另一名患有双等位基因STX4突变的个体：一名男性婴儿（患者2），其产前出现多种异常，包括额叶水肿、持续动脉导管、，羊水过少/脱水、肾发育不良、十二指肠闭锁伴严重扩张的回声肠管和重叠的手指。妊娠30周分娩后的产后评估显示多种畸形，包括肺发育不全、肝肿大、十二指肠闭锁、肾发育不良、小膀胱、脊柱侧凸、马蹄内翻足以及右手、肘和脚的肌肉骨骼挛缩。超声心动图显示心脏排列正常，左心室功能中度下降。面部畸形包括发育不良的低耳和后旋耳、下颌骨后缩和触须状嘴。他全身水肿，需要呼吸机支持；他出生后5天死于多器官衰竭。婴儿是2 bp缺失的复合杂合子（c.89_90delGC），导致移码，预计会导致过早终止密码子（Gly30AspfsTer28）和剪接位点突变（c.232+4A-c）。他的未受影响的父母都是其中一个突变的杂合子。作者认为，在人类正常发育过程中需要STX4，该基因在心脏生理学和神经肌肉功能中发挥作用。
Perl等人（2022年）利用CRISPR/Cas9生成了stx4突变斑马鱼等位基因。stx等位基因杂合携带者相当于野生型斑马鱼。然而，到受精后72小时（hpf），所有纯合stx4突变体都表现出复杂的缺陷，包括心脏线性化的心肌功能障碍、心包水肿、心动过缓、小头症、中脑/后脑边界丧失、耳囊泡发育不全、神经元萎缩和细胞死亡，以及触摸不敏感。一小部分（不到10%）的stx4突变体的心脏在72 hpf时完全停止跳动，大约20%的stx4突变体表现出节段间和颅内血管系统出血。stx4突变体在受精后5天内均未存活，可能是由于多器官缺陷所致。在72-hpf的stx4突变体及其野生型杂合物移植心脏中的Ca（2+）显像显示，与野生型心房相比，stx4突变心房中的Ca-（2+）瞬态振幅显著降低，且起搏stx4变异心室中的Ca2+瞬态持续时间显著短于野生型心室。作者得出结论，在stx4突变体中观察到的心脏功能障碍至少部分是由于心肌细胞中Ca（2+）处理缺陷所致。对L型钙通道（LTCC）激动剂和拮抗剂的进一步实验表明，stx4突变体降低了肌膜LTCC功能，这可能是导致stx4功能丧失时观察到的心脏功能障碍的原因。
Schrauwen等人（2023年）通过靶向与人类c.232+6T-c变异体（186591.0002）相对应的起始密码子位点（ATG）和斑马鱼5-prime供体剪接位点（SS），产生了具有基于吗啉的STX4同源基因敲除的斑马鱼。与对照组相比，ATG和SS吗啉对刺激的反应（惊吓反应）均表现出显著差异。注射的幼虫也表现出严重的形态发育缺陷和水肿，与对照幼虫相比，头部尺寸更大。此外，ATG和SS吗啉的神经肥大细胞未表现出对染料的摄取，这表明这些细胞的机械传递功能被破坏。作者得出结论，斑马鱼中基于吗啉的stx4基因敲除导致听力和机械传递功能丧失，并伴有严重的形态学缺陷。