マフク

ホモサピエンスにおけるタンパク質コード遺伝子
マフク
識別子
エイリアスMAFK、NFE2U、P18、MAF bZIP転写因子K
外部IDオミム:600197; MGI : 99951;ホモロジーン: 1770;ジーンカード:MAFK; OMA :MAFK - オルソログ
オルソログ
人間ねずみ
エントレズ
アンサンブル
ユニプロット
RefSeq (mRNA)

NM_002360

NM_010757

RefSeq(タンパク質)

NP_002351

NP_034887

場所(UCSC)7番染色体: 1.53 – 1.54 Mb5 章: 139.78 – 139.79 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
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転写因子MafKはbZip Maf 転写因子 タンパク質であり、ヒトではMAFK 遺伝子によってコードされている。[5] [6]

MafKは、塩基領域およびロイシンジッパー(bZIP)型転写因子である低分子Mafタンパク質の一つです。HUGO遺伝子命名委員会によって承認されたMAFKの遺伝子名は「v-maf avian musculoaponeurotic fibrosarcoma oncogene homolog K」です。

発見

MafKは、1993年にニワトリにおいて小型Maf(sMaf)遺伝子の一員として初めてクローン化され、同定されました。MafKは、βグロビンやその他の赤血球関連遺伝子の調節領域にある特定のモチーフ(NF-E2)に結合するNF-E2複合体の構成要素であるp18 NF-E2としても同定されています。[7] MAFKは、ヒトを含む多くの脊椎動物で同定されています。脊椎動物には、機能的に重複した3つのsMafタンパク質、MafF、MafG、MafKが存在します。[6]

構造

MafKは、DNA結合のための基本領域と二量体形成のためのロイシンジッパー構造からなるbZIP構造を有する。[5]他のsMafと同様に、MafKには標準的な転写活性化ドメインが存在しない。[5]

表現

MAFKは様々な組織で広く発現しているが、発現レベルは異なっている。ヒトBodyMapプロジェクトで検討された16組織すべてでMAFKの発現が検出されたが、脂肪組織、肺組織、骨格筋組織では比較的豊富であった。 [8]マウスMafkは、造血組織と心臓組織の両方で異なるGATA因子によって制御されている。[9]神経細胞において、 MAFKの発現はTGF-β [10]とWntシグナル伝達[11]の影響を受け、ラットMafkの発現はNGF [12]とAKT [13]の影響を受ける。

関数

配列の類似性のため、sMaf の bZIP 構造に関して機能的な違いは観察されていません。sMaf は、それ自体でホモ二量体を形成し、CNC (キャップ アンド カラー) タンパク質 [p45 NF-E2 ( NFE2 )、Nrf1 ( NFE2L1 )、Nrf2 ( NFE2L2 )、および Nrf3 ( NFE2L3 )] [14] [15] [16] [17]Bach タンパク質 ( BACH1およびBACH2 ) [18]などの他の特定の bZIP 転写因子とヘテロ二量体を形成します。

sMafホモ二量体は、Maf認識要素(MARE:T GC TGACTCA GC A)と呼ばれる回文DNA配列とその関連配列に結合します。[5] [19]構造解析により、Maf因子の基本領域が隣接するGC配列を認識することが実証されています。[20]対照的に、CNC-sMafまたはBach-sMafヘテロ二量体は、MAREとわずかに異なるDNA配列(RTGA(C/G)NNN GC:R = AまたはG)に優先的に結合します。[21]後者のDNA配列は、それぞれNrf2-sMafヘテロ二量体とp45 NF-E2-sMafヘテロ二量体が結合する抗酸化物質/求電子剤応答要素[22] [23]またはNF-E2結合モチーフ[24] [25]として認識されています。後者の配列はCNC-sMaf結合エレメント(CsMBE)として分類されるべきであると提案されている。[21]

sMafsはc-Junやc-Fosなどの他のbZIP転写因子とヘテロ二量体を形成することも報告されている。[26]

標的遺伝子

sMafは、そのパートナーに応じて異なる標的遺伝子を制御します。たとえば、p45-NF-E2-sMafヘテロダイマーは、血小板産生を担う遺伝子を制御します。[14] [27] [28]マウスの遺伝学的研究では確認されていませんが、多くの研究でp45-NFE2-sMafヘテロダイマーがβグロビンやその他の赤血球関連遺伝子の制御に関与していることが示唆されています。[7] [14] Nrf2-sMafヘテロダイマーは、抗酸化物質/異物代謝酵素遺伝子などの一連の細胞保護遺伝子を制御します。[16] [29] Bach1-sMafヘテロダイマーは、ヘムオキシゲナーゼ1遺伝子を制御します。[18]個々のsMafが標的遺伝子の転写制御にどのように寄与するかはまだ十分に検討されていません。

疾患の関連性

sMafsの喪失は、以下の表にまとめられているように、疾患様表現型をもたらします。MafKを欠損するマウスは実験室条件下では一見健康である一方、[27] MafGを欠損するマウスは軽度の神経表現型と軽度の血小板減少症を示します。[27]しかし、MafgとMafkの1つの対立遺伝子を欠損するマウスMafg −/− ::Mafk +/−)は進行性の神経変性、血小板減少症、白内障を示し、[30] [31] MafGとMafKを欠損するマウス(Mafg −/− ::Mafk −/−)はより重度の神経変性を示し、周産期に死亡します。[32] MafF、MafG、およびMafKを欠損するマウスは胎児致死です。[33] Maff −/− ::Mafg −/− ::Mafk −/−マウス由来の胚線維芽細胞は、ストレスに応答してNrf2依存性細胞保護遺伝子を活性化することができない。[29]

遺伝子型 マウスの表現型
マフ マフグ マフク
−/− 実験室条件下では明らかな表現型は認められない[27]
−/− 軽度の運動失調、軽度の血小板減少症[27]
−/− +/− 重度の運動失調、進行性神経変性、重度の血小板減少症、白内障[30] [31]
−/− −/− より重篤な神経表現型および周産期致死[32]
−/− +/− −/− 重篤な異常なし[33](妊娠可能)
−/− −/− −/− 成長遅延、胎児肝低形成、胎生13.5日前後で致死[33]
+/−(ヘテロ接合体)、−/−(ホモ接合体)、空白(野生型)

さらに、蓄積された証拠は、CNC および Bach タンパク質のパートナーとして、sMaf が神経変性、動脈硬化、癌など、さまざまなヒト疾患の発症と進行に関与していることを示唆しています。

注記

参考文献

  1. ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000198517 – Ensembl、2017年5月
  2. ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000018143 – Ensembl、2017年5月
  3. ^ 「Human PubMed Reference:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター
  4. ^ 「マウスPubMedリファレンス:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター
  5. ^ abcd Fujiwara KT, Kataoka K, Nishizawa M (1993年9月). 「mafがん遺伝子ファミリーの2つの新規メンバー、mafKとmafFは、推定トランス活性化ドメインを欠く核b-Zipタンパク質をコードする」. Oncogene . 8 (9): 2371–80 . PMID  8361754.
  6. ^ ab "Entrez Gene: MAFK v-maf 筋腱膜線維肉腫癌遺伝子ホモログ K (鳥類)".
  7. ^ ab Andrews, NC (1993). 「赤血球系転写因子NF-E2の普遍的なサブユニットは、v-mafがん遺伝子に関連する小さな塩基性ロイシンジッパータンパク質である」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 90 (24): 11488–92 . Bibcode :1993PNAS...9011488A. doi : 10.1073/pnas.90.24.11488 . PMC 48009. PMID 8265578  . 
  8. ^ Petryszak R, Burdett T, Fiorelli B, Fonseca NA, Gonzalez-Porta M, Hastings E, Huber W, Jupp S, Keays M, Kryvych N, McMurry J, Marioni JC, Malone J, Megy K, Rustici G, Tang AY, Taubert J, Williams E, Mannion O, Parkinson HE, Brazma A (2014年1月). 「Expression Atlas update - マイクロアレイおよびシーケンシングベースの機能ゲノミクス実験による遺伝子および転写産物発現データベース」Nucleic Acids Research . 42 (データベース号): D926–32. doi :10.1093/nar/gkt1270. PMC 3964963. PMID 24304889  . 
  9. ^ 勝岡 史朗、本橋 浩、小野寺 健、諏訪部 暢、エンゲル JD、山本 正治 (2000年6月). 「1つのエンハンサーが造血細胞と心筋細胞の両方でmafK転写活性化を媒介する」. The EMBO Journal . 19 (12): 2980–91 . doi :10.1093/emboj/19.12.2980. PMC 203348. PMID 10856242  . 
  10. ^ Okita Y, Kamoshida A, Suzuki H, Itoh K, Motohashi H, Igarashi K, Yamamoto M, Ogami T, Koinuma D, Kato M (2013年7月). 「トランスフォーミング成長因子βは転写因子MafKおよびBach1を誘導し、ヘムオキシゲナーゼ1遺伝子の発現を抑制する」. The Journal of Biological Chemistry . 288 (28): 20658–67 . doi : 10.1074/jbc.M113.450478 . PMC 3711329. PMID  23737527 . 
  11. ^ Wang R, Zheng J, Zhang DS, Yang YH, Zhao ZF (2015). 「Wnt1誘導性MAFK発現は骨肉腫細胞の増殖を促進する」. Genetics and Molecular Research . 14 (3): 7315–25 . doi : 10.4238/2015.July.3.7 . PMID  26214410.
  12. ^ Töröcsik B, Angelastro JM, Greene LA (2002年10月). 「基本領域およびロイシンジッパー転写因子MafKは、神経突起の伸展を制御する新たな神経成長因子応答性前初期遺伝子である」. The Journal of Neuroscience . 22 (20): 8971–80 . doi :10.1523/JNEUROSCI.22-20-08971.2002. PMC 6757672. PMID 12388604  . 
  13. ^ Ro YT, Jang BK, Shin CY, Park EU, Kim CG, Yang SI (2010). 「Aktは神経機能において役割を果たすMafK、シナプトタグミンI、およびシンテニン-1の発現を制御する」. Journal of Biomedical Science . 17 (1) 18. doi : 10.1186/1423-0127-17-18 . PMC 2844376. PMID 20233453  . 
  14. ^ abc 五十嵐 功、片岡 功、伊藤 功、林 暢、西澤 正之、山本 正之 (1994年2月). 「赤血球系因子NF-E2 p45と低分子Mafタンパク質の二量体形成による転写制御」Nature 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 (1998年1月). 「CNC-bZIP因子TCF11/LCR-F1/Nrf1とMafGの相互作用:結合部位選択と転写制御」. Nucleic Acids Research . 26 (2): 512–20 . doi :10.1093/nar/26.2.512. PMC 147270. PMID 9421508  . 
  16. ^ ab 伊藤 健、千葉 剛、高橋 誠、石井 剛、五十嵐 健、加藤 勇、小宅 剛、林 暢、佐藤 健、畑山 郁、山本 正治、鍋島 雄一 (1997年7月). 「Nrf2/small Mafヘテロダイマーは抗酸化応答配列を介してフェーズII解毒酵素遺伝子の誘導を媒介する」.生化学および生物物理学的研究通信. 236 (2): 313–22 . Bibcode :1997BBRC..236..313I. doi :10.1006/bbrc.1997.6943. PMID  9240432.
  17. ^ 小林 明、伊藤 栄、土岐 剛、小亀 健、高橋 誠、五十嵐 健、林 暢、山本 正治 (1999年3月). 「新規Cap'n' Collarファミリー転写因子Nrf3の分子クローニングと機能解析」. The Journal of Biological Chemistry . 274 (10): 6443–52 . doi : 10.1074/jbc.274.10.6443 . PMID  10037736.
  18. ^ ab Oyake T, Itoh K, Motohashi H, Hayashi N, Hoshino H, Nishizawa M, Yamamoto M, Igarashi K (1996年11月). 「Bachタンパク質は、MafKと相互作用し、NF-E2部位を介して転写を制御する、BTB-塩基性ロイシンジッパー転写因子の新規ファミリーに属する」. Molecular and Cellular Biology . 16 (11): 6083–95 . doi :10.1128/mcb.16.11.6083. PMC 231611. PMID 8887638  . 
  19. ^ 片岡 功、五十嵐 功、伊藤 功、藤原 健太郎、野田 正之、山本 正之、西澤 正之 (1995年4月). 「小型Mafタンパク質はFosとヘテロ二量体を形成し、NF-E2転写因子の競合的抑制因子として作用する可能性がある」.分子細胞生物学. 15 (4): 2180–90 . doi :10.1128/mcb.15.4.2180. PMC 230446. PMID 7891713  . 
  20. ^ 黒川 浩、本橋 秀、末野 聡、木村 正之、高川 秀、菅野 雄三、山本 正、田中 剛 (2009年12月). 「Maf転写因子による代替DNA認識の構造基盤」.分子細胞生物学. 29 (23): 6232–44 . doi :10.1128/MCB.00708-09. PMC 2786689. PMID 19797082  . 
  21. ^ ab Otsuki A, Suzuki M, Katsuoka F, Tsuchida K, Suda H, Morita M, Shimizu R, Yamamoto M (2016年2月). 「CsMBEとして定義されるユニークなシストロムは、細胞保護におけるNrf2-sMafヘテロダイマー機能に厳密に必須である」. Free Radical Biology & Medicine . 91 : 45– 57. doi :10.1016/j.freeradbiomed.2015.12.005. PMID  26677805.
  22. ^ Friling RS, Bensimon A, Tichauer Y, Daniel V (1990年8月). 「マウスグルタチオンS-トランスフェラーゼYaサブユニット遺伝子の異物誘導性発現は求電子剤応答性エレメントによって制御される」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 87 (16): 6258–62 . Bibcode :1990PNAS...87.6258F. doi : 10.1073/pnas.87.16.6258 . PMC 54512. PMID 2166952  . 
  23. ^ Rushmore TH, Morton MR, Pickett CB (1991年6月). 「抗酸化応答性エレメント:酸化ストレスによる活性化と機能活性に必要なDNAコンセンサス配列の同定」. The Journal of Biological Chemistry . 266 (18): 11632–9 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)99004-6 . PMID  1646813.
  24. ^ Mignotte V, Eleouet JF, Raich N, Romeo PH (1989年9月). 「ヒトポルフォビリノーゲンデアミナーゼ遺伝子の赤血球プロモーターの制御に関与するシス因子およびトランス因子」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 86 (17): 6548–52 . Bibcode :1989PNAS...86.6548M. doi : 10.1073/pnas.86.17.6548 . PMC 297881. PMID  2771941 . 
  25. ^ ロミオ PH、プランディーニ MH、ジューリン V、ミニョッテ V、プレナント M、ヴァインチェンカー W、マルゲリー G、ウザン G (1990 年 3 月)。 「巨核球系と赤血球系譜は特定の転写因子を共有している」。自然344 (6265): 447– 9. Bibcode :1990Natur.344..447R。土井:10.1038/344447a0。PMID  2320113。S2CID 4277397  。
  26. ^ Newman JR, Keating AE (2003年6月). 「コイルドコイルアレイを用いたヒトbZIP相互作用の包括的同定」. Science . 300 (5628): 2097–101 . Bibcode :2003Sci...300.2097N. doi : 10.1126/science.1084648 . PMID  12805554. S2CID  36715183.
  27. ^ abcde Shavit JA, Motohashi H, Onodera K, Akasaka J, Yamamoto M, Engel JD (1998年7月). 「mafGヌル変異マウスにおける巨核球形成障害と行動異常」. Genes & Development . 12 (14): 2164–74 . doi :10.1101/gad.12.14.2164. PMC 317009. PMID 9679061  . 
  28. ^ Shivdasani RA, Rosenblatt MF, Zucker-Franklin D, Jackson CW, Hunt P, Saris CJ, Orkin SH (1995年6月). 「転写因子NF-E2は、巨核球の発達におけるトロンボポエチン/MGDFの作用とは独立して、血小板形成に必要である」. Cell . 81 (5): 695– 704. doi : 10.1016/0092-8674(95)90531-6 . PMID  7774011. S2CID  14195541.
  29. ^ ab Katsuoka F, Motohashi H, Ishii T, Aburatani H, Engel JD, Yamamoto M (2005年9月). 「抗酸化応答配列依存性遺伝子の活性化に低分子MAFタンパク質が必須であることを示す遺伝学的証拠」. Molecular and Cellular Biology . 25 (18): 8044–51 . doi :10.1128/MCB.25.18.8044-8051.2005. PMC 1234339. PMID 16135796  . 
  30. ^ ab 勝岡 史朗、本橋 浩、玉川 雄三、呉 誠、五十嵐 健、エンゲル JD、山本 正治 (2003年2月). 「小型Maf複合変異体は、ミオクローヌスおよび異常驚愕反応と一致する中枢神経系ニューロン変性、異常転写、およびBachタンパク質の誤局在を示す」.分子細胞生物学. 23 (4): 1163–74 . doi :10.1128/mcb.23.4.1163-1174.2003. PMC 141134. PMID 12556477  . 
  31. ^ ab Agrawal SA, Anand D, Siddam AD, Kakrana A, Dash S, Scheiblin DA, Dang CA, Terrell AM, Waters SM, Singh A, Motohashi H, Yamamoto M, Lachke SA (2015年7月). 「bZIP転写因子MafgおよびMafkの複合マウス変異体は、白内障に関連する非クリスタリン遺伝子の制御ネットワークを明らかにする」. Human Genetics . 134 (7): 717–35 . doi :10.1007/s00439-015-1554-5. PMC 4486474. PMID  25896808 . 
  32. ^ ab Onodera K, Shavit JA, Motohashi H, Yamamoto M, Engel JD (2000年3月). 「複合mafG::mafK変異マウスにおける周産期合成致死性と造血障害」. The EMBO Journal . 19 (6): 1335–45 . doi :10.1093/emboj/19.6.1335. PMC 305674. PMID  10716933 . 
  33. ^ abc Yamazaki H, Katsuoka F, Motohashi H, Engel JD, Yamamoto M (2012年2月). 「3種類の低分子Mafタンパク質を全て欠損したマウスにおける胎児致死および胎児肝アポトーシス」. Molecular and Cellular Biology . 32 (4): 808–16 . doi :10.1128/MCB.06543-11. PMC 3272985. PMID 22158967  . 

さらに読む

  • Ney PA, Andrews NC, Jane SM, Safer B, Purucker ME, Weremowicz S, Morton CC, Goff SC, Orkin SH, Nienhuis AW (1993年9月). 「ヒトNF-E2複合体の精製:造血細胞特異的サブユニットのcDNAクローニングと関連パートナーの証拠」. Molecular and Cellular Biology . 13 (9): 5604–12 . doi :10.1128/mcb.13.9.5604. PMC 360284.  PMID 8355703  .
  • 大宅 剛志、伊藤 健、本橋 秀、林 暢、星野 秀、西澤 正治、山本 正治、五十嵐 健 (1996年11月). 「Bachタンパク質は、MafKと相互作用し、NF-E2部位を介して転写を制御する、BTB-塩基性ロイシンジッパー転写因子の新規ファミリーに属する」. Molecular and Cellular Biology . 16 (11): 6083–95 . doi :10.1128/mcb.16.11.6083. PMC  231611. PMID 8887638  .
  • Toki T, Itoh J, Kitazawa J, Arai K, Hatakeyama K, Akasaka J, Igarashi K, Nomura N, Yokoyama M, Yamamoto M, Ito E (1997年4月). 「ヒト低分子Mafタンパク質はCNCファミリー転写因子とヘテロダイマーを形成し、NF-E2モチーフを認識する」. Oncogene . 14 (16): 1901–10 . doi : 10.1038/sj.onc.1201024 . PMID  9150357.
  • Quevillon S, Robinson JC, Berthonneau E, Siatecka M, Mirande M (1999年1月). 「アミノアシルtRNA合成酵素の高分子集合体:タンパク質間相互作用の同定とコアタンパク質の特性解析」. Journal of Molecular Biology . 285 (1): 183– 95. doi :10.1006/jmbi.1998.2316. PMID  9878398.
  • 小林 明、伊藤 栄、土岐 剛、小亀 健、高橋 誠、五十嵐 健、林 暢、山本 正治 (1999年3月). 「新規Cap'n' Collarファミリー転写因子Nrf3の分子クローニングと機能解析」. The Journal of Biological Chemistry . 274 (10): 6443–52 . doi : 10.1074/jbc.274.10.6443 . PMID  10037736.
  • Nguyen T, Huang HC, Pickett CB (2000年5月). 「抗酸化応答エレメントの転写制御.NRF2による活性化とMafKによる抑制」. The Journal of Biological Chemistry . 275 (20): 15466–73 . doi : 10.1074/jbc.M000361200 . PMID  10747902.
  • Dhakshinamoorthy S, Jaiswal AK (2000年12月). 「小型maf(MafGおよびMafK)タンパク質は、抗酸化応答配列を介したNAD(P)H:キノン酸化還元酵素1遺伝子の発現および抗酸化誘導を負に制御する」The Journal of Biological Chemistry . 275 (51): 40134–41 . doi : 10.1074/jbc.M003531200 . PMID  11013233.
  • Newman JR, Keating AE (2003年6月). 「コイルドコイルアレイを用いたヒトbZIP相互作用の包括的同定」. Science . 300 (5628): 2097–101 . Bibcode :2003Sci...300.2097N. doi : 10.1126/science.1084648 . PMID :  12805554. S2CID  : 36715183.
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