Семейство транскрипционных факторов, участвующих в анатомическом развитии
Белки FOX (forkhead box) представляют собой семейство транскрипционных факторов , которые играют важную роль в регуляции экспрессии генов , участвующих в росте , пролиферации, дифференцировке и долголетии клеток . Многие белки FOX важны для эмбрионального развития. [1] [2] Белки FOX также обладают новаторской транскрипционной активностью, поскольку способны связывать конденсированный хроматин во время процессов дифференцировки клеток. [3]
Определяющей особенностью белков FOX является коробочка с вилкообразной головкой , последовательность из 80-100 аминокислот , образующая мотив , который связывается с ДНК . Этот мотив вилкообразной головки также известен как крылатая спираль из-за внешнего вида петель в белковой структуре домена, напоминающего бабочку. [4] Белки «вилкоголовки» представляют собой подгруппу белков класса «спираль-поворот-спираль» .
Биологические роли
Идентифицировано множество генов, кодирующих белки FOX. Например, ген FOXF2 кодирует forkhead box F2, один из многих человеческих гомологов forkhead транскрипционного фактора Drosophila melanogaster . FOXF2 экспрессируется в легких и плаценте .
Некоторые гены FOX являются нижестоящими мишенями сигнального пути hedgehog , который играет роль в развитии базальноклеточной карциномы . Члены класса О (белки FOXO) регулируют обмен веществ, клеточную пролиферацию, устойчивость к стрессу и, возможно, продолжительность жизни. Активность FoxO контролируется посттрансляционными модификациями , включая фосфорилирование , ацетилирование и убиквитинирование . [5]
Открытие
Членом-основателем и тезкой семейства FOX является фактор транскрипции вилочной головки у дрозофилы , открытый немецкими биологами Детлефом Вайгелем и Гербертом Йекле. [6] [7] С тех пор было обнаружено большое количество членов семейства, особенно у позвоночных . Первоначально им давались совершенно разные названия (например, HFH, FREAC и fkh), но в 2000 году была введена единая номенклатура, которая сгруппировала белки FOX в подклассы (FOXA-FOXS) на основе сохранения последовательности. [8]
Гены
- FOXA1 , FOXA2 , FOXA3 (см. также ядерные факторы гепатоцитов ).
- ФОКСБ1 , ФОКСБ2
- FOXC1 (связан с глаукомой), FOXC2 (варикозное расширение вен)
- FOXD1 , FOXD2, FOXD3 ( витилиго ), FOXD4 , FOXD4L1, FOXD4L3, FOXD4L4, FOXD4L5, FOXD4L6
- FOXE1 (щитовидная железа), FOXE3 (хрусталик)
- FOXF1 (легкие), FOXF2
- FOXG1 (мозг)
- FOXH1 (широко выраженный)
- FOXI1 (ухо), FOXI2, FOXI3
- FOXJ1 (реснички), FOXJ2 (эритроид), FOXJ3
- FOXK1 , FOXK2 (ВИЧ, IL-2, надпочечники)
- FOXL1 (яичник), FOXL2
- FOXM1 (клеточный цикл, эритроид, рак)
- FOXN1 (волосы, тимус), FOXN2, FOXN3 (контрольные точки клеточного цикла; широко экспрессируются), FOXN4
- FOXO1 (широко выраженный: мышцы, печень, поджелудочная железа), FOXO3 (апоптоз, эритроид, долголетие), FOXO4 (широко выраженный), FOXO6 (печень, скелетные мышцы, мозг)
- FOXP1 (плюрипотентность, затем мозг, сердце и легкие), FOXP2 (широко выраженный? мозг; язык), FOXP3 (Т-клетки), FOXP4 – могут быть наследственными ответственными за двигательное обучение, согласно исследованиям на насекомых (где есть только один FoxP ) [9 ]
- FOXQ1
- ФОКСР1, ФОКСР2
- ФОКС1 [10]
Рак
Член семейства FOX, FOXD2, был обнаружен в прогрессирующей сверхэкспрессии в неопластических кератиноцитах , положительных на вирус папилломы человека , полученных из преднеопластических поражений шейки матки на разных уровнях злокачественности. [11] По этой причине этот ген, вероятно, связан с онкогенезом и может быть потенциальным прогностическим маркером прогрессирования предопухолевых поражений шейки матки . [11]
Рекомендации
- ^ Тутея Г., Кестнер К.Х. (сентябрь 2007 г.). «SnapShot: факторы транскрипции вилкообразной головки I». Клетка . 130 (6): 1160.e1–1160.e2. дои : 10.1016/j.cell.2007.09.005 . PMID 17889656. S2CID 38793380.
- ^ Тутея Г., Кестнер К.Х. (октябрь 2007 г.). «Факторы транскрипции Forkhead II». Клетка . 131 (1): 192–192.e1. дои : 10.1016/j.cell.2007.09.016 . PMID 17923097. S2CID 322449.
- ^ Зарет К.С., Кэрролл Дж.С. (ноябрь 2011 г.). «Пионерские факторы транскрипции: установление компетентности в экспрессии генов». Генс Дев . 25 (21): 2227–41. дои : 10.1101/gad.176826.111. ПМК 3219227 . ПМИД 22056668.
- ^ Леманн О.Дж., Соуден Дж.К., Карлссон П., Джордан Т., Бхаттачарья СС (2003). «Фокс в развитии и болезни». Тенденции в генетике . 19 (6): 339–344. дои : 10.1016/S0168-9525(03)00111-2. ПМИД 12801727.
- ^ ван дер Хорст А, Бургеринг BM (июнь 2007 г.). «Подчеркивая роль белков FoxO в продолжительности жизни и заболеваниях». Нат. Преподобный мол. Клеточная Биол . 8 (6): 440–50. дои : 10.1038/nrm2190. PMID 17522590. S2CID 31546098.
- ^ Вайгель Д., Юргенс Г., Кюттнер Ф., Зайферт Э., Джекле Х. (1989). «Головка вилки гомеотического гена кодирует ядерный белок и экспрессируется в терминальных областях эмбриона дрозофилы». Клетка . 57 (4): 645–658. дои : 10.1016/0092-8674(89)90133-5. PMID 2566386. S2CID 12317967.
- ^ Вейгель Д., Джекль Х (1990). «Домен вилочной головки, новый ДНК-связывающий мотив эукариотических факторов транскрипции?». Клетка . 63 (3): 455–456. дои : 10.1016/0092-8674(90)90439-Л. PMID 2225060. S2CID 1986657.
- ^ Кестнер К.Х., Кнохель В., Мартинес Д.Е. (2000). «Единая номенклатура факторов транскрипции крылатой спирали / вилки». Гены и развитие . 14 (2): 142–146. дои : 10.1101/gad.14.2.142 . PMID 10702024. S2CID 26488600.
- ^ Мендоса, Э; Коломб, Дж; Рыбак, Дж; Пфлюгер, Х.Ю.; Зарс, Т; Шарфф, К; Брембс, Б. (2014). «Мутанты дрозофилы FoxP лишены оперантного самообучения». ПЛОС ОДИН . 9 (6): e100648. Бибкод : 2014PLoSO...9j0648M. дои : 10.1371/journal.pone.0100648 . ПМК 4070984 . ПМИД 24964149.
- ^ «Группа генов: Коробки с вилкой (FOX)» . Комитет по генной номенклатуре HUGO при Европейском институте биоинформатики . Проверено 6 июня 2021 г.
- ^ ab Ротондо Х.К., Боси С., Басси С., Феррацин М., Ланца Г., Гафа Р., Магри Э., Селватичи Р., Торресани С., Марси Р., Гарутти П., Негрини М., Тоньон М., Мартини Ф (апрель 2015 г.). «Изменения экспрессии генов при прогрессировании неоплазии шейки матки, выявленные с помощью микроматричного анализа цервикальных неопластических кератиноцитов». J Клеточная Физиол . 230 (4): 802–812. дои : 10.1002/jcp.24808. hdl : 11392/2066612 . PMID 25205602. S2CID 24986454.
Внешние ссылки