FOXO4 - FOXO4
Пептид белка O4 Forkhead box это белок что у людей кодируется FOXO4 пептид ген.[5][6] Он расположен на длинном плече Х-хромосомы от пары оснований от 71 096 148 до 71 103 533.[7]
Структура и функции
FOXO4 является членом подкласса O транскрипционных факторов семейства вилкоголовых, который характеризуется доменом крылатой спирали, используемым для связывания ДНК.[8][9] Семейство FOXO состоит из 4 человек, включая FOXO1, FOXO3, и FOXO6. Их активность модифицируется многими посттрансляционными действиями, такими как фосфорилирование, убиквитинирование и ацетилирование.[10] В зависимости от этого модифицированного состояния изменяется аффинность связывания FOXO4 с ДНК, что позволяет FOXO4 регулировать многие клеточные пути, включая передачу сигналов окислительного стресса, продолжительность жизни, передачу сигналов инсулина, прогрессирование клеточного цикла и апоптоз.[11][12][13][14][15] Двумя основными регуляторами активности FOXO4 являются: фосфоинозитид-3-киназа (PI3K) и серин / треонинкиназа АКТ / ПКБ.[16][17] И PI3K, и AKT модифицируют FOXO4 и предотвращают его перемещение в ядро, эффективно предотвращая транскрипцию нижестоящих мишеней FOXO.
Клиническое значение
Ассоциации с долголетием
Факторы транскрипции FOXO являются нижестоящими эффекторными молекулами сигнальный путь инсулиноподобного фактора роста (IGF). В отсутствие инсулина PI3K неактивен, поэтому FOXO гомолог daf-16 способен перемещаться в ядро и включать многие генетические пути, связанные с долголетием аскариды. Caenorhabditis elegans.[18] Активация этих путей FOXO увеличивает продолжительность жизни червей, мух, мышей; аналогичные варианты FOXO3a также связаны с более продолжительной человеческой жизнью.[19][20]
FOXO4 может связываться с p53 белок, чтобы вызвать клеточное старение.[21] Пептид, конкурирующий с FOXO4, может действовать как сенолитический за счет исключения p53 из ядра.[21]
Рак
Было обнаружено, что многие различные виды рака содержат мутации, которые способствуют фосфорилированию AKT и, следовательно, инактивации FOXO, эффективно предотвращая правильную регуляцию клеточного цикла.[22][23][24] FOXO4 активирует зависимый от клеточного цикла ингибитор киназы, P27, что, в свою очередь, предотвращает прогрессирование опухоли в G1.[25] В HER-2 положительные опухолевые клетки, увеличение активности FOXO4 уменьшает размер опухоли.[25] Было показано, что хромосомные транслокации FOXO4 являются причиной острого лейкоза.[26] В слитых белках, образованных этими транслокациями, отсутствует ДНК-связывающий домен, что приводит к потере функции белка.[26]
При раке желудка (РЖ) было замечено, что уровни мРНК FOXO4 были ниже при раке, который уже прогрессировал до поражения лимфатических узлов, по сравнению с раком, который оставался in situ.[27] По сравнению с нормальной тканью, все GC эпителии имели более низкие уровни FOXO4, локализованного в ядре, что согласуется с меньшей эффекторной активностью FOXO4 и функцией FOXO4 как супрессора канцерогенных свойств. Он делает это, вызывая остановку клеточного цикла между фазами Go и S, предотвращая пролиферацию клеток, а также подавляя метастазирование путем подавления виментин.[28] Эти результаты согласуются с тем, что FOXO4 играет роль в ингибировании эпителий в мезенхимальный переход (ЕМТ).
В немелкоклеточной карциноме легкого существуют различные уровни экспрессии FOXO4, которые соответствуют стадийности рака; в худших случаях было наименьшее количество FOXO4, в то время как в менее тяжелых случаях - более высокие уровни FOXO4.[29] Как и в случае рака желудка, эти виды рака с самым низким уровнем FOXO4 также имели самые низкие уровни E-кадгерин и самые высокие уровни виментина, что согласуется с действием FOXO4 как супрессора фенотипа EMT.[29]
Взаимодействия
FOXO4 показал взаимодействовать с участием PIN1[30] и Mdm2.[31]
Смотрите также
использованная литература
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000184481 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000042903 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Пэрри П., Вэй И., Эванс Г. (февраль 1995 г.). «Клонирование и характеристика точки останова t (X; 11) из линии лейкозных клеток позволяет идентифицировать нового члена семейства генов вилки». Гены Хромосомы Рак. 11 (2): 79–84. Дои:10.1002 / gcc.2870110203. PMID 7529552.
- ^ «Ген Entrez: миелоидный / лимфоидный лейкоз MLLT7 или лейкоз смешанного происхождения (гомолог триторакса, Drosophila); перемещен в, 7».
- ^ «Ген FOXO4».
- ^ Weigel D, Jäckle H (ноябрь 1990 г.). «Домен головы вилки: новый ДНК-связывающий мотив факторов транскрипции эукариот?». Ячейка. 63 (3): 455–456. Дои:10.1016 / 0092-8674 (90) 90439-л. PMID 2225060. S2CID 1986657.
- ^ Kaestner KH, Knochel W, Martinez DE (январь 2000 г.). «Единая номенклатура факторов транскрипции крылатой спирали / вилки». Гены и развитие. 14 (2): 142–146. Дои:10.1101 / gad.14.2.142 (неактивно 01.09.2020). PMID 10702024.CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на сентябрь 2020 г. (ссылка на сайт)
- ^ ван дер Хорст А., Burgering BM (июнь 2007 г.). «Подчеркивая роль белков FoxO в продолжительности жизни и болезнях». Обзоры природы Молекулярная клеточная биология. 8 (6): 440–450. Дои:10.1038 / nrm2190. PMID 17522590. S2CID 31546098.
- ^ van der Heide LP, Jacobs FM, Burbach JP, Hoekman MF, Smidt MP (ноябрь 2005 г.). «Транскрипционная активность FoxO6 регулируется Thr26 и Ser184, независимо от ядерно-цитоплазматического перемещения». Биохимический журнал. 391 (Pt 3): 623–629. Дои:10.1042 / BJ20050525. ЧВК 1276963. PMID 15987244.
- ^ Мацузаки Х., Дайтоку Х., Хатта М., Аояма Х., Ёсимочи К., Фукамизу А. (август 2005 г.). «Ацетилирование Foxo1 изменяет его ДНК-связывающую способность и чувствительность к фосфорилированию». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 102 (32): 11278–11283. Bibcode:2005ПНАС..10211278М. Дои:10.1073 / pnas.0502738102. ЧВК 1183558. PMID 16076959.
- ^ Бура Е., Силхан Дж., Герман П., Вечер Дж., Сульк М., Тейзингер Дж., Обсилова В., Обсил Т. (март 2007 г.). «Как N-концевая петля, так и крыло W2 домена вилки транскрипционного фактора Foxo4 важны для связывания ДНК». Журнал биологической химии. 282 (11): 8265–8275. Дои:10.1074 / jbc.M605682200. PMID 17244620. S2CID 22561455.
- ^ Цай К.Л., Сунь Й.Дж., Хуан Ц.Й., Ян Ц.Й., Хунг М.С., Сяо CD (2007). «Кристаллическая структура человеческого комплекса FOXO3a-DBD / ДНК предполагает эффекты посттрансляционной модификации». Исследования нуклеиновых кислот. 35 (20): 6984–6994. Дои:10.1093 / нар / гкм703. ЧВК 2175300. PMID 17940099.
- ^ Брент ММ, Ананд Р., Марморштейн Р. (сентябрь 2008 г.). «Структурная основа распознавания ДНК FoxO1 и его регуляция посттрансляционной модификацией». Структура. 16 (9): 1407–16. Дои:10.1016 / j.str.2008.06.013. ЧВК 2597217. PMID 18786403.
- ^ Manning BD, Cantley LC (июнь 2007 г.). «Сигнализация AKT / PKB: навигация вниз по течению». Ячейка. 129 (7): 261–1274. Дои:10.1016 / j.cell.2007.06.009. ЧВК 2756685. PMID 17604717.
- ^ Calnan DR, Brunet A (апрель 2008 г.). «Код FoxO». Онкоген. 27 (16): 2276–2288. Дои:10.1038 / onc.2008.21. PMID 18391970. S2CID 35743203.
- ^ Neumann-Haefelin E, Qi W, Finkbeiner E, Walz G, Baumeister R, Hertweck M (октябрь 2008 г.). «SHC-1 / p52Shc нацелен на сигнальные пути инсулина / IGF-1 и JNK, чтобы модулировать продолжительность жизни и реакцию на стресс у C. elegans». Гены и развитие. 22 (19): 2721–2735. Дои:10.1101 / gad.478408. ЧВК 2559911. PMID 18832074.
- ^ Кеньон С., Чанг Дж., Генш Э., Руднер А., Табтианг Р. (декабрь 1993 г.). «Мутант C. elegans, который живет вдвое дольше, чем дикий тип». Природа. 366 (6454): 461–464. Bibcode:1993Натура.366..461K. Дои:10.1038 / 366461a0. PMID 8247153. S2CID 4332206.
- ^ Willcox BJ, Donlon TA, He Q, Chen R, Grove JS, Yano K, Masaki KH, Willcox DC, Rodriguez B, Curb JD (сентябрь 2008 г.). «Генотип FOXO3A тесно связан с долголетием человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 105 (37): 13987–13992. Bibcode:2008PNAS..10513987W. Дои:10.1073 / pnas.0801030105. ЧВК 2544566. PMID 18765803.
- ^ а б Баар М.П., Брандт Р.М., Путавет Д.А., Кляйн Д.Д., Деркс К.В., Буржуа Б.Р., Страйк С., Райксен Й., ван Виллигенбург Х., Фейтель Д.А., ван дер Плюйм I, Эссерс Дж., Ван Каппеллен В.А., ван Эйкен В. Потхоф Дж., Де Бруин Р.В., Мадл Т., Хоймейкерс Дж. Х., Кампизи Дж., Де Кейзер П.Л. (2017). «Направленный апоптоз стареющих клеток восстанавливает гомеостаз тканей в ответ на химиотоксичность и старение». Ячейка. 169 (1): 132–147. Дои:10.1016 / j.cell.2017.02.031. ЧВК 5556182. PMID 28340339.
- ^ Ли Дж., Йен С., Лиав Д., Подсыпанина К., Бозе С., Ван С.И., Пук Дж., Милиарезис С., Роджерс Л., Маккомби Р., Бигнер С.Х., Джованелла Б.К., Иттманн М., Тайко Б., Хибшош Х., Виглер М.Х., Парсонс Р. (Март 1997 г.). «PTEN, предполагаемый ген протеинтирозинфосфатазы, мутировавший при раке человеческого мозга, груди и простаты». Наука. 275 (5308): 1943–1947. Дои:10.1126 / science.275.5308.1943. PMID 9072974. S2CID 23093929.
- ^ Сэмюэлс Ю., Ван З., Барделли А., Силлиман Н., Птак Дж., Сабо С., Ян Х., Газдар А., Пауэлл С. М., Риггинс Г. Дж., Уилсон Дж. К., Марковиц С., Кинзлер К. В., Фогельштейн Б., Велкулеску В. Е. (апрель 2004 г.). «Высокая частота мутаций гена PIK3CA при раке человека». Наука. 304 (5670): 554. Дои:10.1126 / science.1096502. PMID 15016963. S2CID 10147415.
- ^ Саал Л.Х., Холм К., Маурер М., Мемео Л., Су Т., Ван X, Ю. Дж. С., Мальмстрём П.О., Мансукхани М., Энокссон Дж., Хибшош Х., Борг А., Парсонс Р. (апрель 2005 г.). «Мутации PIK3CA коррелируют с рецепторами гормонов, метастазами в узлы и ERBB2 и являются взаимоисключающими с потерей PTEN при карциноме груди человека». Исследования рака. 65 (7): 2554–2559. Дои:10.1158 / 0008-5472-CAN-04-3913. PMID 15805248.
- ^ а б Ян Х, Чжао Р., Ян Х.Й., Ли М. Х. (март 2005 г.). «Постоянно активный FOXO4 ингибирует активность Akt, регулирует стабильность p27 Kip1 и подавляет HER2-опосредованную онкогенность». Онкоген. 24 (11): 1924–35. Дои:10.1038 / sj.onc.1208352. PMID 15688030. S2CID 20360440.
- ^ а б Paik JH, Kollipara R, Chu G, Ji H, Xiao Y, Ding Z, Miao L, Tothova Z, Horner JW, Carrasco DR, Jiang S, Gilliland DG, Chin L, Wong WH, Castrillon DH, DePinho RA (январь 2007 г. ). «FoxO являются избыточными опухолевыми супрессорами с ограниченным клонированием и регулируют гомеостаз эндотелиальных клеток». Ячейка. 128 (2): 309–323. Дои:10.1016 / j.cell.2006.12.029. ЧВК 1855089. PMID 17254969.
- ^ Лю X, Zhang Z, Sun L, Chai N, Tang S, Jin J, Hu H, Nie Y, Wang X, Wu K, Jin H, Fan D (декабрь 2011 г.). «MicroRNA-499-5p способствует клеточной инвазии и метастазированию опухоли при колоректальном раке, воздействуя на FOXO4 и PDCD4». Канцерогенез. 32 (12): 1798–1805. Дои:10.1093 / carcin / bgr213. PMID 21934092.
- ^ Су Л, Лю Х, Чай Н, Ур Л, Ван Р, Ли Икс, Не И, Ши И, Фань Д. (2014). «Фактор транскрипции FOXO4 подавляется и подавляет пролиферацию опухоли и метастазирование при раке желудка». BMC Рак. 14: 378. Дои:10.1186/1471-2407-14-378. ЧВК 4063225. PMID 24886657.
- ^ а б Сюй ММ, Мао GX, Лю Дж, Ли Дж.С., Хуан Х, Лю ЮФ, Лю ДжХ (2014). «Низкая экспрессия гена FoxO4 может способствовать явлению EMT при немелкоклеточном раке легкого». Азиатско-Тихоокеанский журнал профилактики рака. 15 (9): 4013–4018. Дои:10.7314 / apjcp.2014.15.9.4013. PMID 24935588.
- ^ Brenkman AB, de Keizer PL, van den Broek NJ, van der Groep P, van Diest PJ, van der Horst A, Smits AM, Burgering BM (сентябрь 2008 г.). «Пептидилизомераза Pin1 регулирует экспрессию p27kip1 посредством ингибирования опухолевых супрессоров Forkhead box O». Рак Res. 68 (18): 7597–605. Дои:10.1158 / 0008-5472.CAN-08-1059. PMID 18794148.
- ^ Brenkman AB, de Keizer PL, van den Broek NJ, Jochemsen AG, Burgering BM (2008). Куксон М.Р. (ред.). «Mdm2 индуцирует моноубиквитинирование FOXO4». PLOS ONE. 3 (7): e2819. Bibcode:2008PLoSO ... 3.2819B. Дои:10.1371 / journal.pone.0002819. ЧВК 2475507. PMID 18665269.
дальнейшее чтение
- Боркхардт А., Репп Р., Хаас О.А., Лейс Т., Харботт Дж., Кройдер Дж., Хаммерманн Дж., Хенн Т., Ламперт Ф. (1997). «Клонирование и характеристика AFX, гена, который сливается с MLL при острых лейкозах с t (X; 11) (q13; q23)». Онкоген. 14 (2): 195–202. Дои:10.1038 / sj.onc.1200814. PMID 9010221. S2CID 19818372.
- Петерс Ю., Хаберхаузен Г., Костшева М., Нольте Д., Мюллер Ю. (1997). «AFX1 и p54nrb: точное картирование, геномная структура и исключение в качестве генов-кандидатов Х-сцепленной дистонии паркинсонизма». Гм. Genet. 100 (5–6): 569–72. Дои:10.1007 / s004390050553. PMID 9341872. S2CID 35332593.
- Копс Г.Дж., де Руйтер Н.Д., Де Фрис-Смитс А.М., Пауэлл Д.Р., Бос Д.Л., Бургеринг Б.М. (1999). «Прямой контроль фактора транскрипции AFX Forkhead с помощью протеинкиназы B». Природа. 398 (6728): 630–4. Bibcode:1999Натура.398..630K. Дои:10.1038/19328. PMID 10217147. S2CID 4394066.
- Такаиши Х., Кониси Х., Мацудзаки Х., Оно Й, Сираи Й, Сайто Н, Китамура Т., Огава В., Касуга М., Киккава Ю., Нисизука Й (1999). «Регулирование ядерной транслокации фактора транскрипции AFX вилки с помощью протеинкиназы B». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 96 (21): 11836–41. Bibcode:1999PNAS ... 9611836T. Дои:10.1073 / пнас.96.21.11836. ЧВК 18373. PMID 10518537.
- Medema RH, Kops GJ, Bos JL, Burgering BM (2000). «AFX-подобные факторы транскрипции Forkhead опосредуют регуляцию клеточного цикла с помощью Ras и PKB через p27kip1». Природа. 404 (6779): 782–7. Bibcode:2000Натура 404..782М. Дои:10.1038/35008115. PMID 10783894. S2CID 205005804.
- Фуруяма Т., Накадзава Т., Накано И., Мори Н. (2000). «Идентификация паттернов дифференциального распределения мРНК и консенсусных связывающих последовательностей для гомологов DAF-16 мыши». Biochem. J. 349 (Pt 2): 629–34. Дои:10.1042/0264-6021:3490629. ЧВК 1221187. PMID 10880363.
- Weigelt J, Climent I, Dahlman-Wright K, Wikström M (2000). «Резонансные отнесения 1H, 13C и 15N ДНК-связывающего домена человеческого фактора транскрипции AFX». J. Biomol. ЯМР. 17 (2): 181–2. Дои:10.1023 / А: 1008358816478. PMID 10921784. S2CID 91193730.
- Насрин Н., Огг С., Кэхилл С.М., Биггс В., Нуи С., Доре Дж., Кальво Д., Ши И., Рувкун Г., Александр-Бриджес М.С. (2000). «DAF-16 привлекает коактиваторный комплекс CREB-связывающего белка к промотору белка 1 связывания инсулиноподобного фактора роста в клетках HepG2». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 97 (19): 10412–7. Bibcode:2000PNAS ... 9710412N. Дои:10.1073 / pnas.190326997. ЧВК 27038. PMID 10973497.
- Brownawell AM, Kops GJ, Macara IG, Burgering BM (2001). «Ингибирование ядерного импорта протеинкиназой B (Akt) регулирует внутриклеточное распределение и активность фактора транскрипции AFX вилки». Мол. Cell. Биол. 21 (10): 3534–46. Дои:10.1128 / MCB.21.10.3534-3546.2001. ЧВК 100275. PMID 11313479.
- Weigelt J, Climent I, Dahlman-Wright K, Wikström M (2001). «Структура раствора ДНК-связывающего домена человеческого фактора транскрипции вилки AFX (FOXO4)». Биохимия. 40 (20): 5861–9. Дои:10.1021 / bi001663w. PMID 11352721.
- Шур Э. Р., Локтев А. В., Шарма М., Сан З., Рот Р. А., Вейгель Р. Дж. (2001). «Лиганд-зависимое взаимодействие рецептора эстрогена-альфа с членами семейства факторов транскрипции вилки». J. Biol. Chem. 276 (36): 33554–60. Дои:10.1074 / jbc.M105555200. PMID 11435445. S2CID 11652289.
- Де Руйтер Н.Д., Burgering BM, Bos JL (2001). «Регулирование фактора транскрипции AFX Forkhead посредством Ral-зависимого фосфорилирования треонинов 447 и 451». Мол. Cell. Биол. 21 (23): 8225–35. Дои:10.1128 / MCB.21.23.8225-8235.2001. ЧВК 99987. PMID 11689711.
- Тан Т.Т., Доубенко Д., Джексон А., Тони Л., Левин Д.А., Дент А.Л., Ласки Л.А. (2002). «Фактор транскрипции AFX активирует апоптоз за счет индукции репрессора транскрипции BCL-6». J. Biol. Chem. 277 (16): 14255–65. Дои:10.1074 / jbc.M110901200. PMID 11777915. S2CID 22501049.
- Ян З., Уилан Дж, Бабб Р., Боуэн Б.Р. (2002). «Вариант сплайсинга мРНК гена AFX с измененной транскрипционной активностью». J. Biol. Chem. 277 (10): 8068–75. Дои:10.1074 / jbc.M106091200. PMID 11779849. S2CID 22605434.
- Копс Г.Дж., Медема Р.Х., Глассфорд Дж., Эссерс М.А., Дейкерс П.Ф., Коффер П.Дж., Лам Е.В., Бургеринг Б.М. (2002). «Контроль выхода и входа в клеточный цикл с помощью факторов транскрипции вилки, регулируемых протеинкиназой B». Мол. Cell. Биол. 22 (7): 2025–36. Дои:10.1128 / MCB.22.7.2025-2036.2002. ЧВК 133681. PMID 11884591.
- Итак, CW, Cleary ML (2002). «MLL-AFX требует, чтобы эффекторные домены транскрипции AFX трансформировали миелоидные предшественники и трансдоминантно вмешивались в функцию белка вилки». Мол. Cell. Биол. 22 (18): 6542–52. Дои:10.1128 / MCB.22.18.6542-6552.2002. ЧВК 135648. PMID 12192052.
- Тан Т.Т., Ласки Л.А. (2003). «Фактор транскрипции вилки FOXO4 вызывает подавление индуцируемого гипоксией фактора 1 альфа с помощью независимого от белка механизма фон Хиппеля-Линдау». J. Biol. Chem. 278 (32): 30125–35. Дои:10.1074 / jbc.M302042200. PMID 12761217. S2CID 43919271.
- Кроссли LJ (2003). «Активация нейтрофилов с помощью fMLP регулирует факторы транскрипции FOXO (вилка) множеством путей, один из которых включает связывание FOXO с фактором выживания Mcl-1». J. Leukoc. Биол. 74 (4): 583–92. Дои:10.1189 / jlb.0103020. PMID 12960271.
внешние ссылки
- MLLT7 + белок, + человек в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
- Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt: P98177 (Протеин O4 коробки Forkhead) на PDBe-KB.
Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.