Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Forkhead окно О3 , также известный как FOXO3 или Foxo3a , является человеческий белок , кодируемый FOXO3 гена . [5]

Функция [ править ]

FOXO3 принадлежит O подкласса Forkhead семейства факторов транскрипции , которые характеризуются отчетливым вилкой головки ДНК-связывающего домена . У людей есть еще три члена семейства FoxO: FOXO1 , FOXO4 и FOXO6 . Эти факторы транскрипции обладают общей способностью подавляться и перемещаться из ядра при фосфорилировании белками, такими как Akt / PKB, в сигнальном пути PI3K (кроме FOXO6, который может быть конститутивно ядерным). [6] Видны другие посттрансляционные модификации, включая ацетилирование и метилирование, которые могут приводить к увеличению или изменению активности FOXO3a.

Использование мышей с нокаутом FOXO3a выявило широкий спектр функций как в отношении здоровья, так и болезней, а именно бесплодие, лимфопролиферацию, аденому, воспаление органов, метаболизм и т. Д .; тем не менее, несмотря на предполагаемую важность факторов транскрипции FOXO в старении, мыши с нокаутом FOXO3A не показывают очевидного сокращения продолжительности жизни или ускоренного старения [7]

Апоптоз [ править ]

Yu & Fellows et al. (2018) продемонстрировали, что активация FOXO3a в гладкомышечных клетках сосудов вызывает выраженный апоптоз и разрушение внеклеточного матрикса in vitro и усугубляет атеросклероз и ремоделирование сосудов in vivo . Кроме того, эти процессы, по крайней мере, частично зависели от ММР-13 , о чем свидетельствует нокдаун siRNA и специфическое фармакологическое ингибирование. Дальнейшие эксперименты также показали, что MMP-13 является новым подлинным геном-мишенью для транскрипции FOXO3a в VSMC. [8]

FOXO3a также действует как триггер апоптоза посредством активации генов, необходимых для гибели клеток, таких как Bim и PUMA , [9] или подавления антиапоптотических белков, таких как FLIP . [10]

Стволовые клетки [ править ]

Гопинатх и др. (2014) [11] демонстрируют функциональную потребность в FOXO3 в качестве регулятора Notch сигнального пути (существенный регулятор неподвижности в взрослых стволовых клеток ) в самообновление стволовых клеток в процессе мышечной регенерации .

Считается, что FOXO3a также участвует в защите от оксидативного стресса за счет активации антиоксидантов, таких как каталаза и MnSOD . Группа Рона ДеПиньо создала мышей с нокаутом Foxo3 и показала, что самки демонстрируют серьезное возрастное бесплодие из-за преждевременной недостаточности яичников.

Клиническое значение [ править ]

Дерегуляция Foxo3a участвует в онкогенеза , [12] , например , транслокации этого гена с MLL гена связано с вторичным острым лейкозом . Подавление активности FOXO3a часто наблюдается при раке (например, за счет увеличения активности Akt в результате потери PTEN ). FOXO3 известен как супрессор опухолей.

Наблюдались альтернативно сплайсированные варианты транскриптов, кодирующие тот же белок. [13]

Кетон тела β-оксибутират было показано на мышах , чтобы увеличить экспрессию гена в Foxo3a путем гистондезацетилазы торможения, на которых Foxo3a транскрипционно повышенную экспрессию гена антиоксидантных ферментов SOD2 и каталазы . [14] Уровень β-гидроксибутирата в плазме увеличивается при голодании или кетогенной диете . [15]

Связь с долголетием [ править ]

Было показано, что генетическая изменчивость FOXO3 связана с продолжительностью здоровья и долголетием у людей. [16] Он встречается у большинства долгожителей из различных этнических групп по всему миру. [17] [18] В гомологичные гены ДАФ-16 в нематоды C. Элеганс и dFOXO в дрозофилы также связаны с долговечностью в этих организмах. [ необходима цитата ] . У мышей, лишенных FOXO3, не наблюдается явного ускоренного старения или сокращения продолжительности жизни.

См. Также [ править ]

  • FOX белки
  • Даф-16

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000118689 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000048756 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Андерсон MJ, Viars CS, Czekay S, Cavenee WK, Arden KC (январь 1998). «Клонирование и характеристика трех генов вилки человека, которые составляют подсемейство FKHR-подобных генов». Геномика . 47 (2): 187–99. DOI : 10.1006 / geno.1997.5122 . PMID 9479491 . 
  6. Brunet A, Bonni A, Zigmond MJ , Lin MZ, Juo P, Hu LS, Anderson MJ, Arden KC, Blenis J, Greenberg ME (март 1999 г.). «Akt способствует выживанию клеток путем фосфорилирования и ингибирования фактора транскрипции Forkhead». Cell . 96 (6): 857–68. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 80595-4 . PMID 10102273 . S2CID 14506473 .  
  7. ^ Eijkelenboom A, Burgering BM (февраль 2013). «FOXOs: сигнальные интеграторы для поддержания гомеостаза». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 14 (2): 83–97. DOI : 10.1038 / nrm3507 . PMID 23325358 . S2CID 39922160 .  
  8. Yu H, Fellows A, Foote K, Yang Z, Figg N, Littlewood T, Bennett M (март 2018). «FOXO3a связывает апоптоз гладкомышечных клеток сосудов, разрушение матрикса, атеросклероз и ремоделирование сосудов посредством нового пути с участием MMP13» . Артериосклероз, тромбоз и биология сосудов . 38 (3): 555–565. DOI : 10.1161 / ATVBAHA.117.310502 . PMC 5828387 . PMID 29326312 .  
  9. ^ Ekoff М, Т Кауфмана, Энгстрёе М, Мотояма Н, Villunger А, Йонссон СО, Штрассер А, Nilsson G (ноябрь 2007 г.). «Белок Puma, содержащий только BH3, играет важную роль в апоптозе тучных клеток, вызванном депривацией цитокинов» . Кровь . 110 (9): 3209–17. DOI : 10.1182 / кровь-2007-02-073957 . PMC 2200922 . PMID 17634411 .  
  10. ^ Skurk С, Maatz Н, Ким HS, Ян Дж, Абид М. Р., Эйрд туалет, Уолш К (январь 2004). «Регулируемый Akt фактор транскрипции вилки FOXO3a контролирует жизнеспособность эндотелиальных клеток посредством модуляции ингибитора каспазы-8 FLIP» . Журнал биологической химии . 279 (2): 1513–25. DOI : 10.1074 / jbc.M304736200 . PMID 14551207 . 
  11. ^ Гопинатх С.Д., Уэбб А.Е., Брунет А, Rando ТА (апрель 2014). «FOXO3 способствует покою взрослых мышечных стволовых клеток в процессе самообновления» . Отчеты о стволовых клетках . 2 (4): 414–26. DOI : 10.1016 / j.stemcr.2014.02.002 . PMC 3986584 . PMID 24749067 .  
  12. ^ Myatt SS, Lam EW (ноябрь 2007). «Новые роли белков вилочного бокса (Fox) при раке». Обзоры природы Рак . 7 (11): 847–59. DOI : 10.1038 / nrc2223 . PMID 17943136 . S2CID 1330189 .  
  13. ^ "Entrez Gene: FOXO3A вилка O3A" .
  14. ^ Шимаза Т, Hirschey MD, Ньюмен - J, Вердин Е (2013). «Подавление окислительного стресса β-гидроксибутиратом, эндогенным ингибитором гистоновой деацетилазы» . Наука . 339 (6116): 211–214. DOI : 10.1126 / science.1227166 . PMC 3735349 . PMID 23223453 .  
  15. ^ Хартман AL, Gasior M, Vining EP, Rogawski MA (2007). «Нейрофармакология кетогенной диеты» . Детская неврология . 36 (5): 281–292. DOI : 10.1016 / j.pediatrneurol.2007.02.008 . ЧВК 1940242 . PMID 17509459 .  
  16. ^ Тиммерс PR, Уилсон И. Ф., Joshi PK, Deelen J (июль 2020). «Многофакторное геномное сканирование позволяет выявить новые локусы и метаболизм гема в процессе старения человека» . Nature Communications . 11 (1): 3570. Bibcode : 2020NatCo..11.3570T . DOI : 10.1038 / s41467-020-17312-3 . PMC 7366647 . PMID 32678081 .  
  17. ^ Willcox BJ, Донлон TA, Он Q, R Chen, Grove JS, Яно K, Masaki KH, Willcox DC, Родригес B, Снаряженная JD (Sep 2008). «Генотип FOXO3A тесно связан с долголетием человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (37): 13987–92. Bibcode : 2008PNAS..10513987W . DOI : 10.1073 / pnas.0801030105 . PMC 2544566 . PMID 18765803 .  
  18. ^ Flachsbart F, Caliebe A, Kleindorp R, Blanché H, von Eller-Eberstein H, Nikolaus S, Schreiber S, Nebel A (февраль 2009 г.). «Связь вариации FOXO3A с продолжительностью жизни человека подтверждена у долгожителей Германии» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (8): 2700–5. Bibcode : 2009PNAS..106.2700F . DOI : 10.1073 / pnas.0809594106 . PMC 2650329 . PMID 19196970 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Шталь М., Дейкерс П.Ф., Копс Г.Дж., Линза С.М., Сундук П.Дж., Бургеринг Б.М., Медема Р.Х. (май 2002 г.). «Фактор транскрипции вилки FoxO регулирует транскрипцию p27Kip1 и Bim в ответ на IL-2» . Журнал иммунологии . 168 (10): 5024–5031. DOI : 10.4049 / jimmunol.168.10.5024 . PMID  11994454 .
  • Моррис Б.Дж., Уиллкокс, округ Колумбия, Донлон Т.А., Уиллкокс Б.Дж. (март 2015 г.). «FOXO3: главный ген долголетия человека - мини-обзор» . Геронтология . 61 (6): 515–25. DOI : 10.1159 / 000375235 . PMC  5403515 . PMID  25832544 .
  • Kino T, Chrousos GP (июнь 2004 г.). «Дополнительный белок вируса иммунодефицита человека типа 1 Vpr: возбудитель СПИД-ассоциированного синдрома инсулинорезистентности / липодистрофии?» . Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1024 (1): 153–67. Bibcode : 2004NYASA1024..153K . DOI : 10.1196 / анналы.1321.013 . PMID  15265780 . S2CID  23655886 .
  • Hillion J, Le Coniat M, Jonveaux P, Berger R, Bernard OA (ноябрь 1997 г.). «AF6q21, новый партнер гена MLL в t (6; 11) (q21; q23), определяет подсемейство транскрипционных факторов вилки» . Кровь . 90 (9): 3714–9. DOI : 10.1182 / blood.V90.9.3714 . PMID  9345057 .
  • Андерсон М.Дж., Виарс С.С., Чекай С., Кавени В.К., Арден К.С. (январь 1998 г.). «Клонирование и характеристика трех генов вилки человека, которые составляют подсемейство FKHR-подобных генов». Геномика . 47 (2): 187–99. DOI : 10.1006 / geno.1997.5122 . PMID  9479491 .
  • ДаСильва Л., Киркен Р.А., Тауб Д.Д., Эванс Г.А., Дуе Р.Дж., Бейли М.А., Фаррар В.Л. (октябрь 1998 г.). «Молекулярное клонирование FKHRL1P2, члена семейства факторов транскрипции домена головы вилки, регулируемого в процессе развития». Джин . 221 (1): 135–42. DOI : 10.1016 / S0378-1119 (98) 00441-7 . PMID  9852958 .
  • Брюнет А., Бонни А., Зигмонд М.Дж., Лин М.З., Юо П., Ху Л.С., Андерсон М.Дж., Арден К.С., Бленис Дж., Гринберг М.Э. (март 1999 г.). «Akt способствует выживанию клеток путем фосфорилирования и ингибирования фактора транскрипции Forkhead». Cell . 96 (6): 857–68. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 80595-4 . PMID  10102273 . S2CID  14506473 .
  • Medema RH, Kops GJ, Bos JL, Burgering BM (апрель 2000 г.). «AFX-подобные факторы транскрипции Forkhead опосредуют регуляцию клеточного цикла с помощью Ras и PKB через p27kip1». Природа . 404 (6779): 782–7. Bibcode : 2000Natur.404..782M . DOI : 10.1038 / 35008115 . PMID  10783894 . S2CID  205005804 .
  • Брюнет А., Пак Дж., Тран Х, Ху Л.С., Хеммингс Б.А., Гринберг М.Э. (февраль 2001 г.). «Протеинкиназа SGK опосредует сигналы выживания, фосфорилируя фактор транскрипции вилки FKHRL1 (FOXO3a)» . Молекулярная и клеточная биология . 21 (3): 952–65. DOI : 10.1128 / MCB.21.3.952-965.2001 . PMC  86685 . PMID  11154281 .
  • Schuur ER, Loktev AV, Sharma M, Sun Z, Roth RA, Weigel RJ (сентябрь 2001 г.). «Лиганд-зависимое взаимодействие рецептора эстрогена-альфа с членами семейства факторов транскрипции вилки» . Журнал биологической химии . 276 (36): 33554–60. DOI : 10.1074 / jbc.M105555200 . PMID  11435445 .
  • Копс Г.Дж., Медема Р.Х., Глассфорд Дж., Эссерс М.А., Дейкерс П.Ф., Коффер П.Дж., Лам Э.В., Бургеринг Б.М. (апрель 2002 г.). «Контроль выхода и входа клеточного цикла с помощью факторов транскрипции вилки, регулируемых протеинкиназой B» . Молекулярная и клеточная биология . 22 (7): 2025–36. DOI : 10.1128 / MCB.22.7.2025-2036.2002 . PMC  133681 . PMID  11884591 .
  • Махмуд Д.Л., Джи-Амлак М., Деб Д.К., Платаниас Л.С., Уддин С., Викрема А. (февраль 2002 г.). «Фосфорилирование факторов транскрипции вилки с помощью эритропоэтина и фактора стволовых клеток предотвращает ацетилирование и их взаимодействие с коактиватором p300 в эритроидных клетках-предшественниках» . Онкоген . 21 (10): 1556–62. DOI : 10.1038 / sj.onc.1205230 . PMID  11896584 .
  • Надаль А., Марреро П. Ф., Аро Д. (август 2002 г.). «Понижающая регуляция митохондриального гена 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-синтазы инсулином: роль фактора транскрипции вилки FKHRL1» . Биохимический журнал . 366 (Pt 1): 289–97. DOI : 10.1042 / BJ20020598 . PMC  1222772 . PMID  12027802 .
  • Wistow G, Bernstein SL, Wyatt MK, Fariss RN, Behal A, Touchman JW, Bouffard G, Smith D, Peterson K (июнь 2002 г.). «Анализ экспрессирующей последовательности меток человеческого RPE / сосудистой оболочки для проекта NEIBank: более 6000 неизбыточных транскриптов, новые гены и варианты сплайсинга». Молекулярное зрение . 8 : 205–20. PMID  12107410 .
  • Модур В., Нагараджан Р., Эверс Б.М., Милбрандт Дж. (Декабрь 2002 г.). «Белки FOXO регулируют апоптоз, связанный с фактором некроза опухолей, вызывая экспрессию лиганда. Последствия мутации PTEN при раке простаты» . Журнал биологической химии . 277 (49): 47928–37. DOI : 10.1074 / jbc.M207509200 . PMID  12351634 .
  • Charvet C, Альберти I, Лучано Ф., Жакель А., Бернар А., Обергер П., Декерт М. (июль 2003 г.). «Протеолитическая регуляция фактора транскрипции Forkhead FOXO3a с помощью протеаз, подобных каспазе-3» . Онкоген . 22 (29): 4557–68. DOI : 10.1038 / sj.onc.1206778 . PMID  12881712 .
  • Crossley LJ (октябрь 2003 г.). «Активация нейтрофилов с помощью fMLP регулирует факторы транскрипции FOXO (вилка) множеством путей, один из которых включает связывание FOXO с фактором выживания Mcl-1» . Журнал биологии лейкоцитов . 74 (4): 583–92. DOI : 10,1189 / jlb.0103020 . PMID  12960271 . S2CID  15199594 .
  • Сантерс А., Фернандес де Маттос С., Шталь М., Бросенс ​​Дж. Дж., Зумпулиду Г., Сондерс, Калифорния, Коффер П. Дж., Медема Р. Х., Кумбес Р. К., Лам Е. В. (декабрь 2003 г.). «FoxO3a транскрипционная регуляция Bim контролирует апоптоз в обработанных паклитакселом клеточных линиях рака молочной железы» . Журнал биологической химии . 278 (50): 49795–805. DOI : 10.1074 / jbc.M309523200 . PMID  14527951 .
  • Yu H, Fellows A, Foote K, Yang Z, Figg N, Littlewood T, Bennett M (март 2018 г.). «FOXO3a связывает апоптоз гладкомышечных клеток сосудов, разрушение матрикса, атеросклероз и ремоделирование сосудов посредством нового пути с участием MMP13» . Артериосклероз, тромбоз и биология сосудов . 38 (3): 555–565. DOI : 10.1161 / ATVBAHA.117.310502 . PMC  5828387 . PMID  29326312 .
  • Скурк К., Маатц Х., Ким Х.С., Ян Дж., Абид М.Р., Эйрд В.С., Уолш К. (январь 2004 г.). «Регулируемый Akt фактор транскрипции вилки FOXO3a контролирует жизнеспособность эндотелиальных клеток посредством модуляции ингибитора каспазы-8 FLIP» . Журнал биологической химии . 279 (2): 1513–25. DOI : 10.1074 / jbc.M304736200 . PMID  14551207 .
  • Dansen TB, Kops GJ, Denis S, Jelluma N, Wanders RJ, Bos JL, Burgering BM, Wirtz KW (январь 2004 г.). «Регулирование экспрессии гена белка-носителя стерола с помощью фактора транскрипции вилки FOXO3a» . Журнал липидных исследований . 45 (1): 81–8. DOI : 10.1194 / мл. M300111-JLR200 . PMID  14563822 .; Чи 长 此 人 十二 厂 二

Внешние ссылки [ править ]

  • FOXO3A + белок, + человек в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)

Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , находящийся в открытом доступе .