Loading article…
| HSF1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | HSF1、HSTF1、熱ショック転写因子1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：140580; MGI : 96238;ホモロジーン: 74556;ジーンカード：HSF1; OMA :HSF1 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
熱ショック因子タンパク質1（HSF1）は、ヒトではHSF1遺伝子によってコードされるタンパク質である。[4] HSF1は真核生物で高度に保存されており、タンパク質毒性ストレスに対する転写応答の主なメディエーターであり、発達や代謝などの非ストレス制御において重要な役割を果たしている。[5]
構造
ヒト HSF1 は、その結合と活性を制御する複数のドメインで構成されています。
DNA結合ドメイン（DBD）
この約100アミノ酸のN末端ドメインは、 HSFタンパク質ファミリーの中で最も高度に保存された領域であり、ヘリックスターンヘリックスのループで構成されています。各HSF1モノマーのDBDは、ターゲットDNA上のnGAAn配列を認識します。nGAAnペンタマーの繰り返し配列は、活性HSF1トリマーが結合するための熱ショックエレメント（HSE）を構成します。[6]
オリゴマー化ドメイン（ロイシンジッパードメイン）
HSF1モノマー間のオリゴマー形成を担う2つの領域は、ロイシンジッパー（LZ）ドメイン1-3と4である[7]（これらの領域は、一般的にHR-A/BおよびHR-Cとも呼ばれる）。[6] LZ1-3はDBDのすぐ下流に位置し、LZ4はRDとC末端TADの間に位置している。非ストレス条件下では、自発的なHSF1活性化は、LZ1-3とLZ4の相互作用によって負に制御される。ストレスによって誘導されると、LZ1-3領域はLZ4領域から分離し、他のHSF1 LZ1-3ドメインと三量体を形成して三重コイルドコイルを形成する。[7]
規制ドメイン (RD)
HSF1のC末端RDとTADの構造は、その動的な性質のため、明確に解明されていない。[8]しかし、RDはオリゴマー化ドメインの2つの領域の間に位置することが知られている。RDは、ストレスのない状態でTADを抑制することによって負の制御を介してTADを制御することが示されており、この役割は翻訳後修飾によって誘導的に制御される。[6] [7]
トランス-アクティベーションドメイン（TAD）
この C 末端領域は HSF1 タンパク質の最後の 150 アミノ酸にまたがり、2 つの TAD (TAD1 と TAD2) が含まれています。アミノ酸 401-420 に位置する TAD1 は、大部分が疎水性であり、α らせん構造をとることが予測されています。TAD1 は、標的 DNA と直接相互作用して HSF1 の転写活性化を誘導することが示されています。アミノ酸 431-529 に位置する TAD2 の構造は、疎水性および酸性残基に加えてプロリン残基を含んでいるため、らせん構造ではないと予想されます。[6] HSF1 TAD の機能はまだほとんど解明されていませんが、Hsp70 がこのドメインに結合することが示されており、Hsp70 が HSF1 を負に制御するメカニズムを説明できる可能性があります。[7]
関数
HSF1タンパク質は、熱ショックタンパク質の主要な転写因子として作用することにより、ヒトの熱ショック応答（HSR）経路を制御します。HSRは、細胞内でのタンパク質の適切な折り畳みと分布を確保することで保護的な役割を果たします。この経路は、温度ストレスだけでなく、低酸素状態や汚染物質への曝露など、さまざまな他のストレス要因によっても誘導されます。[7] HSF1は、熱ショック、DNA損傷修復、代謝に関与する多くの細胞保護タンパク質の遺伝子を転写活性化します。これは、熱ショック応答だけでなく、老化や疾患においてもHSF1が多目的に役割を果たしていることを示しています。[7]
作用機序
非ストレス条件下では、HSF1は主に核と細胞質全体に存在する不活性モノマーとして存在する。モノマー形態では、HSF1の活性化は熱ショックタンパク質Hsp70とHsp90、TRiC/CCTなどのシャペロンとの相互作用によって抑制される。[7] [9]熱ショックなどのタンパク質毒性ストレスが発生すると、これらのシャペロンはHSF1から放出され、タンパク質折り畳みの役割を果たす。同時に、HSF1の細胞質への輸出は阻害される。これらの作用により、HSF1は三量体化して核内に蓄積し、標的遺伝子の転写を刺激することができる。[6] [7] [10]
臨床的意義
HSF1は癌やプロテオパシーにおける有望な薬剤標的である。[11]
熱ショック条件下でHSF1によって活性化される遺伝子は、悪性癌細胞で活性化される遺伝子とは異なることが最近示されており、この癌特異的HSF1遺伝子パネルは乳癌の予後不良を示唆しています。癌細胞がHSF1を独特な方法で利用する能力は、このタンパク質に治療と予後に重要な臨床的意味を与えます。[12]
しかし、ハンチントン病（HD）のようなタンパク質折り畳み疾患の場合、熱ショック応答経路の誘導は有益であることが証明される。近年、 HDで見られるポリグルタミン拡張を発現する細胞を使用して、熱ショック後にHSRとHSF1の両方のレベルが減少することが示された。この病気の細胞のストレスに対する反応能力の低下は、特定の疾患に関連する毒性を説明するのに役立つ。[13]
インタラクション
HSF1 は以下と相互作用することが示されています:
CEBPB、[14] HSF2、[15] HSPA1A、[16] [17] HSPA4、[18] [19] 熱ショックタンパク質90kDaアルファ（細胞質）メンバーA1、[20] [18] NCOA6、[21] RALBP1 [20] およびSYMPK。[22]
参照
参考文献
- ^ abc ENSG00000284774 GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000185122、ENSG00000284774 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ Rabindran SK, Giorgi G, Clos J, Wu C (1991 年 8 月). 「ヒト熱ショック因子 HSF1 の分子クローニングと発現」.米国科学アカデミー紀要. 88 (16): 6906–10. Bibcode :1991PNAS...88.6906R. doi : 10.1073/pnas.88.16.6906 . PMC 52202. PMID 1871105 .
- ^ ヴィヘルヴァーラ A、シストネン L (2014 年 1 月)。 「HSF1 の概要」。細胞科学ジャーナル。127 (パート 2): 261-6。土井: 10.1242/jcs.132605。PMID 24421309。
- ^ abcde Anckar J, Sistonen L (2011-06-15). 「熱ストレス応答におけるHSF1機能の調節：老化と疾患への影響」。Annual Review of Biochemistry . 80 (1): 1089–115. doi :10.1146/annurev-biochem-060809-095203. PMID 21417720.
- ^ abcdefgh ダヤラン・ナイドゥ S、ディンコバ・コストバ AT (2017 年 1 月)。 「哺乳類のヒートショック因子1の規制」。FEBS ジャーナル。284 (11): 1606–1627。土井: 10.1111/febs.13999。PMID 28052564。
- ^ Neudegger T、Verghese J、Hayer-Hartl M、Hartl FU、Bracher A (2016年2月)。「DNAと複合体を形成したヒト熱ショック転写因子1の構造」。Nature Structural & Molecular Biology 23 ( 2): 140–6. doi :10.1038/nsmb.3149. PMID 26727489. S2CID 684842.
- ^ 「Entrez Gene: HSF1 熱ショック転写因子 1」。
- ^ Shamovsky I, Nudler E (2008 年 3 月). 「熱ショック応答活性化のメカニズムに関する新たな知見」.細胞および分子生命科学. 65 (6): 855–61. doi :10.1007/s00018-008-7458-y. PMC 11131843. PMID 18239856. S2CID 9912334 .
- ^ Anckar J、Sistonen L (2011 年 3 月)。「熱ストレス応答における HSF1 機能の調節: 老化と疾患への影響」。Annual Review of Biochemistry。80 : 1089–115。doi : 10.1146 /annurev-biochem-060809-095203。PMID 21417720。
- ^ Mendillo ML、Santagata S、Koeva M、Bell GW、Hu R、Tamimi RM、Fraenkel E、Ince TA、Whitesell L、Lindquist S (2012 年 8 月)。「HSF1 は熱ショックとは異なる転写プログラムを駆動し、悪性度の高いヒト癌をサポートする」。Cell . 150 (3): 549–62. doi :10.1016/ j.cell.2012.06.031 . PMC 3438889 . PMID 22863008。
- ^ Chafekar SM、Duennwald ML (2012-05-23)。「全長ポリグルタミン拡張ハンチンチンを発現する細胞における熱ショック応答の障害」。PLOS ONE。7 ( 5 ) : e37929。Bibcode : 2012PLoSO ... 737929C。doi : 10.1371 /journal.pone.0037929。PMC 3359295。PMID 22649566。
- ^ Xie Y, Chen C, Stevenson MA, Auron PE, Calderwood SK (2002 年 4 月). 「熱ショック因子 1 はインターロイキン 6 の核因子との物理的相互作用を通じて IL-1beta 遺伝子の転写を抑制する」. The Journal of Biological Chemistry . 277 (14): 11802–10. doi : 10.1074/jbc.M109296200 . PMID 11801594.
- ^ He H、Soncin F、Grammatikakis N、Li Y、Siganou A、Gong J、Brown SA、Kingston RE、Calderwood SK (2003 年 9 月)。「熱ショック因子 (HSF) 2A の発現上昇はストレス時の HSF1 誘導転写を刺激する」。The Journal of Biological Chemistry。278 ( 37): 35465–75。doi : 10.1074/ jbc.M304663200。PMID 12813038。
- ^ Shi Y, Mosser DD, Morimoto RI (1998年3月). 「HSF1特異的転写抑制因子としての分子シャペロン」.遺伝子と発達. 12 (5): 654–66. doi :10.1101/gad.12.5.654. PMC 316571. PMID 9499401 .
- ^ Zhou X、Tron VA、Li G、Trotter MJ (1998 年 8 月)。「熱ショック転写因子 1 は紫外線 B にさらされたヒト角質細胞における熱ショックタンパク質 72 の発現を制御する」。The Journal of Investigative Dermatology。111 ( 2): 194–8。doi : 10.1046/ j.1523-1747.1998.00266.x。PMID 9699716。
- ^ ab Nair SC、Toran EJ、Rimerman RA、Hjermstad S、Smithgall TE、Smith DF (1996年12月)。「多様な調節タンパク質に共通するマルチシャペロン相互作用の経路：エストロゲン受容体、Fesチロシンキナーゼ、熱ショック転写因子Hsf1、およびアリール炭化水素受容体」。Cell Stress & Chaperones。1 ( 4): 237–50。doi :10.1379/1466-1268 ( 1996) 001 <0237:apomci>2.3.co;2 (inactive 2024-11-02)。PMC 376461。PMID 9222609。
{{cite journal}}: CS1 メンテナンス: DOI は 2024 年 11 月時点で非アクティブです (リンク) - ^ Abravaya K、Myers MP、Murphy SP、Morimoto RI (1992 年 7 月)。「ヒト熱ショックタンパク質 hsp70 は、熱ショック遺伝子の発現を制御する転写因子 HSF と相互作用する」。遺伝子と 発達。6 ( 7): 1153–64。doi : 10.1101/gad.6.7.1153。PMID 1628823。
- ^ ab Hu Y、Mivechi NF (2003 年 5 月)。「HSF-1 は 、生体内で HSP90 とのストレス応答性多タンパク質複合体において Ral 結合タンパク質 1 と相互作用する」。The Journal of Biological Chemistry。278 ( 19): 17299–306。doi : 10.1074/ jbc.M300788200。PMID 12621024。
- ^ Hong S, Kim SH, Heo MA, Choi YH, Park MJ, Yoo MA, Kim HD, Kang HS, Cheong J (2004 年 2 月). 「コアクチベーター ASC-2 は、熱ショックに依存する熱ショック因子 1 を介したトランス活性化を仲介する」. FEBS Letters . 559 (1–3): 165–70. Bibcode :2004FEBSL.559..165H. doi : 10.1016/S0014-5793(04)00028-6 . PMID 14960326. S2CID 22383479.
- ^ Xing H、Mayhew CN、Cullen KE、Park-Sarge OK、Sarge KD (2004 年 3 月)。「シンプレキンとの相互作用による Hsp70 mRNA ポリアデニル化の HSF1 調節」。The Journal of Biological Chemistry。279 ( 11): 10551–5。doi : 10.1074/jbc.M311719200。PMID 14707147。
さらに読む
- Voellmy R (1996)。「ストレスの感知とストレスへの対応」。ストレス誘導性細胞応答。第 77 巻。pp. 121–37。doi : 10.1007/978-3-0348-9088-5_9。ISBN 978-3-0348-9901-7. PMID 8856972。
{{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ) - Abravaya K、Myers MP、Murphy SP、Morimoto RI (1992 年 7 月)。「ヒト熱ショックタンパク質 hsp70 は、熱ショック遺伝子の発現を制御する転写因子 HSF と相互作用する」。遺伝子と 発達。6 ( 7): 1153–64。doi : 10.1101/gad.6.7.1153。PMID 1628823。
- Schuetz TJ、Gallo GJ、Sheldon L、Tempst P、Kingston RE (1991 年 8 月)。「HSF2 の cDNA の分離: ヒトにおける 2 つの熱ショック因子遺伝子の証拠」。米国 科学アカデミー紀要。88 (16): 6911–5。Bibcode : 1991PNAS ...88.6911S。doi : 10.1073 / pnas.88.16.6911。PMC 52203。PMID 1871106。
- Nunes SL、Calderwood SK (1995 年 8 月)。「熱ショック因子 1 と熱ショック関連タンパク質 70 は、NIH-3T3 細胞の細胞質内で高分子量複合体を形成する」。生化学および生物物理学的研究通信。213 (1): 1–6。doi :10.1006/bbrc.1995.2090。PMID 7639722。
- Maruyama K, Sugano S (1994年1月). 「オリゴキャッピング: 真核生物mRNAのキャップ構造をオリゴリボヌクレオチドで置換する簡単な方法」. Gene . 138 (1–2): 171–4. doi :10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.
- Chu B、Soncin F、Price BD、Stevenson MA、Calderwood SK (1996 年 11 月)。「ミトゲン活性化プロテインキナーゼとグリコーゲン合成酵素キナーゼ 3 による連続リン酸化は、熱ショック因子 1 による転写活性化を抑制する」。The Journal of Biological Chemistry。271 ( 48): 30847–57。doi : 10.1074/jbc.271.48.30847。PMID 8940068 。
- Fukunaga R, Hunter T (1997 年 4 月)。 「タンパク質キナーゼ基質を同定するための新しい発現スクリーニング法によって分離された、新しい MAP キナーゼ活性化タンパク質キナーゼ MNK1」。EMBO Journal。16 ( 8 ): 1921–33。doi :10.1093/emboj/ 16.8.1921。PMC 1169795。PMID 9155018。
- Nair SC、Toran EJ、Rimerman RA、Hjermstad S、Smithgall TE、Smith DF (1996 年 12 月)。「多様な調節タンパク質に共通するマルチシャペロン相互作用の経路: エストロゲン受容体、Fes チロシンキナーゼ、熱ショック転写因子 Hsf1、およびアリール炭化水素受容体」。Cell Stress & Chaperones。1 (4): 237–50。doi :10.1379/1466-1268(1996) 001 <0237 : apomci>2.3.co; 2 (非アクティブ 2024-11-02) 。PMC 376461。PMID 9222609。
{{cite journal}}: CS1 メンテナンス: DOI は 2024 年 11 月時点で非アクティブです (リンク) - Huang J、Nueda A、Yoo S、Dynan WS (1997 年 10 月)。「熱ショック転写因子 1 は、Ku タンパク質および DNA 依存性タンパク質キナーゼの触媒サブユニットに in vitro で選択的に結合する」。The Journal of Biological Chemistry。272 ( 41): 26009–16。doi : 10.1074/ jbc.272.41.26009。PMID 9325337。
- Cotto J、Fox S、 Morimoto R (1997 年 12 月)。「HSF1 顆粒: ヒト細胞の新しいストレス誘発核コンパートメント」。Journal of Cell Science。110 (Pt 23) (23): 2925–34。doi :10.1242/jcs.110.23.2925。PMID 9359875 。
- Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S (1997年10月). 「全長濃縮cDNAライブラリーおよび5'末端濃縮cDNAライブラリーの構築と特性評価」. Gene . 200 (1–2): 149–56. doi :10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID 9373149.
- Shi Y、Mosser DD、 Morimoto RI (1998 年 3 月)。 「 HSF1特異的転写抑制 因子としての分子シャペロン」。遺伝子と発達。12 (5): 654–66。doi :10.1101/gad.12.5.654。PMC 316571。PMID 9499401。
- Satyal SH、Chen D、Fox SG、 Kramer JM、Morimoto RI (1998年7 月)。「 HSBP1による熱ショック転写応答の負の制御」。遺伝子と発達。12 (13): 1962–74。doi : 10.1101 /gad.12.13.1962。PMC 316975。PMID 9649501。
- Zhou X、Tron VA、Li G、Trotter MJ (1998 年 8 月)。「熱ショック転写因子 1 は紫外線 B にさらされたヒト角質細胞における熱ショックタンパク質 72 の発現を制御する」。The Journal of Investigative Dermatology。111 ( 2): 194–8。doi : 10.1046 /j.1523-1747.1998.00266.x。PMID 9699716。
- Zou J、Guo Y、Guettouche T、Smith DF、Voellmy R (1998 年 8 月)。「HSF1 とストレス感受性複合体を形成する HSP90 (HSP90 複合体) による熱ショック転写因子 HSF1 活性化の抑制」。Cell。94 ( 4 ) : 471–80。doi : 10.1016/S0092-8674(00) 81588-3。PMID 9727490。S2CID 9234420 。
- Stephanou A、Isenberg DA、Nakajima K、Latchman DS (1999 年 1 月)。「シグナル伝達および転写活性化因子 1 と熱ショック因子 1 は相互作用し、Hsp-70 および Hsp-90beta 遺伝子プロモーターの転写を活性化します」。The Journal of Biological Chemistry。274 ( 3): 1723–8。doi : 10.1074/ jbc.274.3.1723。PMID 9880553。
- Dai R、Frejtag W、He B 、 Zhang Y、Mivechi NF (2000 年 6 月)。「c-Jun NH2 末端キナーゼの標的化と熱ショック因子 1 のリン酸化は転写活性を抑制する」。The Journal of Biological Chemistry。275 ( 24): 18210–8。doi : 10.1074/ jbc.M000958200。PMID 10747973。
- Choi Y、Asada S、Uesugi M (2000年5 月)。「活性化ドメインに隠された異なる hTAFII31 結合モチーフ」。The Journal of Biological Chemistry。275 ( 21): 15912–6。doi : 10.1074 / jbc.275.21.15912。PMID 10821850 。
外部リンク
- ファクターブックHSF1