Эта статья была обновлена ​​внешним экспертом в рамках модели двойной публикации. Соответствующая рецензируемая статья опубликована в журнале Gene. Щелкните для просмотра.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Фактор транскрипции MafK является BZIP Maf фактор транскрипции белка , что в организме человека кодируется MAFK гена . [5] [6]

MafK является одним из малых белков Maf , которые являются факторами транскрипции основного региона и типа лейциновой молнии (bZIP). Утвержденное комитетом по номенклатуре генов HUGO название гена MAFK - «гомолог К онкогена мышечно-апоневротической фибросаркомы v-maf птиц».

Открытие [ править ]

MafK был впервые клонирован и идентифицирован у кур в 1993 году как член малых генов Maf (sMaf). MafK также был идентифицирован как p18 NF-E2, компонент связывания комплекса NF-E2 со специфическим мотивом (NF-E2) в регуляторных областях β-глобина и других генов, связанных с эритроидом. [7] MAFK был идентифицирован у многих позвоночных, включая человека. У позвоночных есть три функционально избыточных белка sMaf: MafF, MafG и MafK. [6]

Структура [ править ]

MafK имеет структуру bZIP, которая состоит из основной области для связывания ДНК и структуры лейциновой молнии для образования димера. [5] Подобно другим sMaf, MafK не имеет каких-либо канонических доменов активации транскрипции. [5]

Выражение [ править ]

MAFK широко, но по-разному экспрессируется в различных тканях. Экспрессия MAFK была обнаружена во всех 16 тканях, исследованных в рамках проекта BodyMap человека, но относительно обильна в тканях жировой ткани, легких и скелетных мышц. [8] Mouse Mafk регулируется различными факторами GATA как в кроветворной, так и в сердечной тканях. [9] На экспрессию MAFK влияют TGF-β [10] и передача сигналов Wnt [11], а на экспрессию Mafk у крыс влияют NGF [12] и AKT [13] в нейрональных клетках.

Функция [ править ]

Из-за сходства последовательностей не наблюдалось никаких функциональных различий между sMaf с точки зрения их структур bZIP. sMafs сами по себе образуют гомодимеры и гетеродимеры с другими специфическими факторами транскрипции bZIP, такими как белки CNC (cap 'n' collar) [p45 NF-E2 ( NFE2 ), Nrf1 ( NFE2L1 ), Nrf2 ( NFE2L2 ) и Nrf3 ( NFE2L3 )] [14] [15] [16] [17] и белки Баха ( BACH1 и BACH2 ). [18]

Гомодимеры sMaf связываются с палиндромной последовательностью ДНК, называемой элементом распознавания Maf (MARE: T GC TGACTCA GC A), и его родственными последовательностями. [5] [19] Структурный анализ показал, что основная область фактора Maf распознает фланкирующие последовательности GC. [20] Напротив, гетеродимеры CNC-sMaf или Bach-sMaf преимущественно связываются с последовательностями ДНК (RTGA (C / G) NNN GC : R = A или G), которые немного отличаются от MARE. [21] Последние последовательности ДНК были признаны элементами антиоксидантного / электрофильного ответа [22] [23] или NF-E2-связывающими мотивами [24] [25]с которыми связываются гетеродимеры Nrf2-sMaf и p45 NF-E2-sMaf, соответственно. Было предложено, чтобы последние последовательности были классифицированы как элементы связывания CNC-sMaf (CsMBEs). [21]

Также сообщалось, что sMaf образуют гетеродимеры с другими факторами транскрипции bZIP, такими как c-Jun и c-Fos. [26]

Целевые гены [ править ]

sMafs регулируют различные гены-мишени в зависимости от своих партнеров. Например, гетеродимер p45-NF-E2-sMaf регулирует гены, ответственные за продукцию тромбоцитов. [14] [27] [28] Хотя это не было подтверждено генетическими исследованиями на мышах, многие исследования предполагают, что гетеродимер p45-NFE2-sMaf участвует в регуляции β-глобина и других генов, связанных с эритроидом. [7] [14] Гетеродимер Nrf2-sMaf регулирует батарею цитопротекторных генов, таких как гены ферментов, метаболизирующих антиоксиданты / ксенобиотики. [16] [29] Гетеродимер Bach1-sMaf регулирует ген гемоксигеназы-1. [18] Вклад отдельных sMafs в регуляцию транскрипции их генов-мишеней еще недостаточно изучен.

Связь с заболеванием [ править ]

Потеря sMafs приводит к возникновению болезнеподобных фенотипов, как показано в таблице ниже. Мыши, лишенные MafK, кажутся здоровыми в лабораторных условиях [27], в то время как мыши без MafG проявляют мягкий нейрональный фенотип и умеренную тромбоцитопению. [27] Однако у мышей, лишенных Mafg и одного аллеля Mafk ( Mafg - / - :: Mafk +/- ), наблюдается прогрессирующая дегенерация нейронов, тромбоцитопения и катаракта, [30] [31] и мыши, лишенные MafG и MafK ( Mafg - / - :: Mafk - / - ) проявляют более серьезную дегенерацию нейронов и умирают в перинатальной стадии. [32]Мыши без MafF, MafG и MafK смертельны для эмбрионов. [33] Эмбриональные фибробласты, которые получены из Maff - / - :: Mafg - / - :: Mafk - / - мышей не в состоянии активировать Nrf2-зависимые гены цитопротекторных в ответ на стресс. [29]

Кроме того, накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что как партнеры белков CNC и Баха sMaf участвуют в возникновении и прогрессировании различных заболеваний человека, включая нейродегенерацию, артериосклероз и рак.

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000198517 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000018143 - 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. ^ a b c d Fujiwara KT, Kataoka K, Nishizawa M (сентябрь 1993 г.). «Два новых члена семейства онкогенов maf, mafK и mafF, кодируют ядерные белки b-Zip, лишенные предполагаемого трансактиваторного домена». Онкоген . 8 (9): 2371–80. PMID 8361754 . 
  6. ^ а б «Ген Энтреса: MAFK v-maf мышечно-апоневротический гомолог онкогена фибросаркомы K (птичий)» .
  7. ^ а б Эндрюс, Северная Каролина (1993). «Повсеместная субъединица эритроидного фактора транскрипции NF-E2 представляет собой небольшой белок основной лейциновой молнии, связанный с онкогеном v-maf» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 90 (24): 11488–92. Bibcode : 1993PNAS ... 9011488A . DOI : 10.1073 / pnas.90.24.11488 . PMC 48009 . PMID 8265578 .  
  8. ^ Petryszak R, Бардетт Т, Fiorelli В, Фонсека Н.А., Гонсалес-Порта М, Гастингс Е, Huber Вт, Юпп S, Keays М, Kryvych Н, МакМурри Дж, Marioni JC, Мэлоун Дж, Megy К, Рустичи G, Тан А.Ю. , Тауберт Дж., Уильямс Э., Мэннион О, Паркинсон Х.Э., Бразма А. (январь 2014 г.). «Обновление Expression Atlas - база данных экспрессии генов и транскриптов из экспериментов по функциональной геномике на основе микрочипов и секвенирования» . Исследования нуклеиновых кислот . 42 (выпуск базы данных): D926–32. DOI : 10.1093 / NAR / gkt1270 . PMC 3964963 . PMID 24304889 .  
  9. ^ Katsuoka Р, Мотохаси Н, Онодера К, Suwabe Н, Engel JD, Ямамото М (июнь 2000). «Один энхансер опосредует активацию транскрипции mafK как в гематопоэтических, так и в клетках сердечной мышцы» . Журнал EMBO . 19 (12): 2980–91. DOI : 10.1093 / emboj / 19.12.2980 . PMC 203348 . PMID 10856242 .  
  10. ^ Окиты Y, Kamoshida А, Сузуки Н, Ито К, Мотохаси Н, Игараши К, Ямамото М, Ogami Т, Коинума Д, Като М (июль 2013). «Трансформирующий фактор роста-β индуцирует факторы транскрипции MafK и Bach1 для подавления экспрессии гена гемоксигеназы-1» . Журнал биологической химии . 288 (28): 20658–67. DOI : 10.1074 / jbc.M113.450478 . PMC 3711329 . PMID 23737527 .  
  11. Перейти ↑ Wang R, Zheng J, Zhang DS, Yang YH, Zhao ZF (2015). «Wnt1-индуцированная экспрессия MAFK способствует пролиферации клеток остеосаркомы» . Генетика и молекулярные исследования . 14 (3): 7315–25. DOI : 10.4238 / 2015.July.3.7 . PMID 26214410 . 
  12. ^ Törőcsik B, Angelastro JM, Greene LA (октябрь 2002). «Основная область и фактор транскрипции лейциновой молнии MafK - это новый немедленный ранний ген, отвечающий на фактор роста нервов, который регулирует рост нейритов» . Журнал неврологии . 22 (20): 8971–80. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.22-20-08971.2002 . PMC 6757672 . PMID 12388604 .  
  13. ^ Ro YT, Jang BK, Шины CY, Парк ЕС, Ким CG, Ян С. (2010). «Akt регулирует экспрессию MafK, синаптотагмина I и синтенина-1, которые играют роль в функции нейронов» . Журнал биомедицинских наук . 17 : 18. DOI : 10,1186 / 1423-0127-17-18 . PMC 2844376 . PMID 20233453 .  
  14. ↑ a b c Игараси К., Катаока К., Ито К., Хаяси Н., Нишизава М., Ямамото М. (февраль 1994 г.). «Регулирование транскрипции путем димеризации эритроидного фактора NF-E2 p45 с небольшими белками Maf». Природа . 367 (6463): 568–72. Bibcode : 1994Natur.367..568I . DOI : 10.1038 / 367568a0 . PMID 8107826 . S2CID 4339431 .  
  15. Johnsen O, Murphy P, Prydz H, Kolsto AB (январь 1998 г.). «Взаимодействие фактора CNC-bZIP TCF11 / LCR-F1 / Nrf1 с MafG: выбор сайта связывания и регуляция транскрипции» . Исследования нуклеиновых кислот . 26 (2): 512–20. DOI : 10.1093 / NAR / 26.2.512 . PMC 147270 . PMID 9421508 .  
  16. ^ а б Ито К., Чиба Т., Такахаши С., Исии Т., Игараси К., Като Ю., Ояке Т., Хаяси Н., Сато К., Хатаяма И., Ямамото М., Набешима Ю. (июль 1997 г.). «Гетеродимер Nrf2 / small Maf опосредует индукцию генов детоксицирующих ферментов фазы II через элементы антиоксидантного ответа». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 236 (2): 313–22. DOI : 10.1006 / bbrc.1997.6943 . PMID 9240432 . 
  17. ^ Кобаяши А, Ито Е, Токи Т, Kogame К, Такахаши S, Игараши К, Hayashi Н, М Ямамото (март 1999). «Молекулярное клонирование и функциональная характеристика нового фактора транскрипции семейства Cap'n 'collar Nrf3» . Журнал биологической химии . 274 (10): 6443–52. DOI : 10.1074 / jbc.274.10.6443 . PMID 10037736 . 
  18. ^ a b Ояке Т., Ито К., Мотохаши Х., Хаяси Н., Хосино Х., Нисидзава М., Ямамото М., Игараси К. (ноябрь 1996 г.). «Белки Баха принадлежат к новому семейству факторов транскрипции лейциновой молнии BTB, которые взаимодействуют с MafK и регулируют транскрипцию через сайт NF-E2» . Молекулярная и клеточная биология . 16 (11): 6083–95. DOI : 10.1128 / mcb.16.11.6083 . PMC 231611 . PMID 8887638 .  
  19. ^ Катаок К, Игараши К, Ито К, Фудзивар КТ, Нод М, Ямамото М, М Нишизава (апрель 1995 г.). «Малые белки Maf гетеродимеризуются с Fos и могут действовать как конкурентные репрессоры фактора транскрипции NF-E2» . Молекулярная и клеточная биология . 15 (4): 2180–90. DOI : 10.1128 / mcb.15.4.2180 . PMC 230446 . PMID 7891713 .  
  20. ^ Курокава Н, Мотохасьте Н, Sueno S, Кимура М, Takagawa Н, Кан Y, Ямамото М, Т Танаки (декабрь 2009 г.). «Структурные основы распознавания альтернативной ДНК факторами транскрипции Maf» . Молекулярная и клеточная биология . 29 (23): 6232–44. DOI : 10.1128 / MCB.00708-09 . PMC 2786689 . PMID 19797082 .  
  21. ^ Б Оцуки А, Suzuki М, Katsuoka Ж, Цутид К, Suda Н, Морит М, Shimizu Р, М Ямамото (февраль 2016). «Уникальный цистром, определяемый как CsMBE, строго необходим для функции гетеродимера Nrf2-sMaf при цитопротекции» . Свободная радикальная биология и медицина . 91 : 45–57. DOI : 10.1016 / j.freeradbiomed.2015.12.005 . PMID 26677805 . 
  22. ^ Фрилинг РС, Бенсимон А, Tichauer У, Дэниел V (август 1990 г.). «Индуцируемая ксенобиотиками экспрессия гена субъединицы Ya мышиной глутатион S-трансферазы контролируется электрофильно-чувствительным элементом» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 87 (16): 6258–62. Bibcode : 1990PNAS ... 87.6258F . DOI : 10.1073 / pnas.87.16.6258 . PMC 54512 . PMID 2166952 .  
  23. ^ Рашмор TH, Мортон MR, Пикетт CB (июнь 1991). «Элемент, реагирующий на антиоксидант. Активация окислительным стрессом и идентификация консенсусной последовательности ДНК, необходимой для функциональной активности». Журнал биологической химии . 266 (18): 11632–9. PMID 1646813 . 
  24. ^ Миньотт В, Eleouet ДФ, Райх N, Romeo PH (Sep 1989). «Цис- и транс-действующие элементы, участвующие в регуляции эритроидного промотора гена порфобилиногендеаминазы человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 86 (17): 6548–52. Bibcode : 1989PNAS ... 86.6548M . DOI : 10.1073 / pnas.86.17.6548 . PMC 297881 . PMID 2771941 .  
  25. ^ Romeo PH, Prandini МН, Joulin В, Миньотт В, Prenant М, Vainchenker Вт, Marguerie G, Uzan G (март 1990). «Мегакариоцитарные и эритроцитарные клоны имеют общие специфические факторы транскрипции». Природа . 344 (6265): 447–9. Bibcode : 1990Natur.344..447R . DOI : 10.1038 / 344447a0 . PMID 2320113 . S2CID 4277397 .  
  26. Newman JR, Keating AE (июнь 2003 г.). «Всесторонняя идентификация человеческих взаимодействий bZIP с массивами спиральных катушек». Наука . 300 (5628): 2097–101. Bibcode : 2003Sci ... 300.2097N . DOI : 10.1126 / science.1084648 . PMID 12805554 . S2CID 36715183 .  
  27. ^ a b c d e Шавит Дж. А., Мотохаши Х, Онодера К., Акасака Дж., Ямамото М., Энгель Дж. Д. (июль 1998 г.). «Нарушение мегакариопоэза и поведенческие дефекты у мутантных мышей mafG-null» . Гены и развитие . 12 (14): 2164–74. DOI : 10.1101 / gad.12.14.2164 . PMC 317009 . PMID 9679061 .  
  28. ^ Shivdasani RA, Розенблат MF, Zucker-Franklin D, Джексон CW, Hunt P, Сари CJ, Orkin SH (июнь 1995). «Фактор транскрипции NF-E2 необходим для образования тромбоцитов независимо от действий тромбопоэтина / MGDF в развитии мегакариоцитов». Cell . 81 (5): 695–704. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (95) 90531-6 . PMID 7774011 . S2CID 14195541 .  
  29. ^ a b Кацуока Ф., Мотохаши Х., Исии Т., Абуратани Х., Энгель Д. Д., Ямамото М. (сентябрь 2005 г.). «Генетические доказательства того, что малые белки maf необходимы для активации генов, зависимых от элементов антиоксидантного ответа» . Молекулярная и клеточная биология . 25 (18): 8044–51. DOI : 10.1128 / MCB.25.18.8044-8051.2005 . PMC 1234339 . PMID 16135796 .  
  30. ^ a b Кацуока Ф, Мотохаши Х, Тамагава Й, Куре С., Игараси К., Энгель Дж. Д., Ямамото М. (февраль 2003 г.). «Малые составные мутанты Maf демонстрируют дегенерацию нейронов центральной нервной системы, аберрантную транскрипцию и неправильную локализацию белка Баха, совпадающую с миоклонусом и аномальной реакцией испуга» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (4): 1163–74. DOI : 10.1128 / mcb.23.4.1163-1174.2003 . PMC 141134 . PMID 12556477 .  
  31. ^ a b Агравал С.А., Ананд Д., Сиддам А.Д., Какрана А., Даш С., Шейблин Д.А., Данг Калифорния, Террелл А.М., Уотерс С.М., Сингх А., Мотохаши Х., Ямамото М., Лачке С.А. (июль 2015 г.). «Сложные мышиные мутанты факторов транскрипции bZIP Mafg и Mafk обнаруживают регуляторную сеть некристаллиновых генов, связанных с катарактой» . Генетика человека . 134 (7): 717–35. DOI : 10.1007 / s00439-015-1554-5 . PMC 4486474 . PMID 25896808 .  
  32. ^ a b Онодера К., Шавит Дж. А., Мотохаши Х, Ямамото М., Энгель Дж. Д. (март 2000 г.). «Перинатальная синтетическая летальность и гематопоэтические дефекты у сложных мутантных мышей mafG :: mafK» . Журнал EMBO . 19 (6): 1335–45. DOI : 10.1093 / emboj / 19.6.1335 . PMC 305674 . PMID 10716933 .  
  33. ^ a b c Ямадзаки Х., Кацуока Ф., Мотохаши Х., Энгель Д. Д., Ямамото М. (февраль 2012 г.). «Эмбриональная летальность и апоптоз печени плода у мышей, лишенных всех трех малых белков Maf» . Молекулярная и клеточная биология . 32 (4): 808–16. DOI : 10.1128 / MCB.06543-11 . PMC 3272985 . PMID 22158967 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Ney PA, Andrews NC, Jane SM, Safer B, Purucker ME, Weremowicz S, Morton CC, Goff SC, Orkin SH, Nienhuis AW (сентябрь 1993 г.). «Очистка человеческого комплекса NF-E2: клонирование кДНК субъединицы, специфичной для гемопоэтических клеток, и доказательства наличия ассоциированного партнера» . Молекулярная и клеточная биология . 13 (9): 5604–12. DOI : 10.1128 / mcb.13.9.5604 . PMC  360284 . PMID  8355703 .
  • Ояке Т., Ито К., Мотохаши Х., Хаяси Н., Хосино Х., Нисидзава М., Ямамото М., Игараси К. (ноябрь 1996 г.). «Белки Баха принадлежат к новому семейству факторов транскрипции лейциновой молнии BTB, которые взаимодействуют с MafK и регулируют транскрипцию через сайт NF-E2» . Молекулярная и клеточная биология . 16 (11): 6083–95. DOI : 10.1128 / mcb.16.11.6083 . PMC  231611 . PMID  8887638 .
  • Токи Т., Ито Дж., Китадзава Дж., Араи К., Хатакеяма К., Акасака Дж., Игараси К., Номура Н., Йокояма М., Ямамото М., Ито Э. (апрель 1997 г.). «Человеческие малые белки Maf образуют гетеродимеры с факторами транскрипции семейства CNC и распознают мотив NF-E2» . Онкоген . 14 (16): 1901–10. DOI : 10.1038 / sj.onc.1201024 . PMID  9150357 .
  • Quevillon S, Robinson JC, Berthonneau E, Siatecka M, Mirande M (январь 1999 г.). «Сборка макромолекул аминоацил-тРНК синтетаз: идентификация белок-белковых взаимодействий и характеристика основного белка». Журнал молекулярной биологии . 285 (1): 183–95. DOI : 10.1006 / jmbi.1998.2316 . PMID  9878398 .
  • Кобаяси А., Ито Э, Токи Т., Когаме К., Такахаши С., Игараси К., Хаяси Н., Ямамото М. (март 1999 г.). «Молекулярное клонирование и функциональная характеристика нового фактора транскрипции семейства Cap'n 'collar Nrf3» . Журнал биологической химии . 274 (10): 6443–52. DOI : 10.1074 / jbc.274.10.6443 . PMID  10037736 .
  • Нгуен Т., Хуанг ХК, Пикетт CB (май 2000 г.). «Регуляция транскрипции антиоксидантного ответного элемента. Активация Nrf2 и репрессия MafK» . Журнал биологической химии . 275 (20): 15466–73. DOI : 10.1074 / jbc.M000361200 . PMID  10747902 .
  • Дакшинамурти С., Джайсвал А.К. (декабрь 2000 г.). «Малые белки maf (MafG и MafK) отрицательно регулируют опосредованную элементами антиоксидантного ответа экспрессию и антиоксидантную индукцию гена NAD (P) H: хинон оксидоредуктазы1» . Журнал биологической химии . 275 (51): 40134–41. DOI : 10.1074 / jbc.M003531200 . PMID  11013233 .
  • Ньюман Дж. Р., Китинг А. Э. (июнь 2003 г.). «Всесторонняя идентификация человеческих взаимодействий bZIP с массивами спиральных катушек». Наука . 300 (5628): 2097–101. Bibcode : 2003Sci ... 300.2097N . DOI : 10.1126 / science.1084648 . PMID  12805554 . S2CID  36715183 .

Внешние ссылки [ править ]

  • MAFK + белок, + человек по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  • FactorBook MafK