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| エイリアス | TBX5、HOS、T-ボックス5、T-ボックス転写因子5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：601620; MGI : 102541;ホモロジーン：160;ジーンカード：TBX5; OMA :TBX5 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Tボックス転写因子TBX5（Tボックスタンパク質5）は、ヒトではTBX5遺伝子によってコードされるタンパク質である。[5] [6] [7] TBX5遺伝子の異常は、四肢の発達異常、ホルト・オーラム症候群、テトラアメリア症候群、心臓や骨格の問題 を引き起こす可能性がある。
この遺伝子は、共通の DNA 結合ドメインであるT ボックスを共有する系統学的に保存された遺伝子ファミリーのメンバーです。T ボックス遺伝子は、発達プロセスの調節に関与する転写因子をコード化します。この遺伝子は、ヒト染色体 12 上の関連ファミリー メンバーである T ボックス 3 (尺骨乳腺症候群) と 密接に関連しています[説明が必要] 。
TBX5は12番染色体の長腕に位置している。[8] TBX5は転写因子として機能するTボックスタンパク質5と呼ばれるタンパク質を生成する。[9] TBX5は前肢と心臓の発達に関与している。[10]この遺伝子は線維芽細胞増殖因子FGF10を活性化することで前肢の初期発達に影響を与える。[11]
関数
TBX5は、T-box 5と呼ばれるタンパク質をコードする転写因子です。これがコードする転写因子は、特に上肢のパターン形成と心臓の成長において発達に必要です。[12] TBX5は、4つの心室、電気伝導系、および心臓の右側と左側を隔てる隔壁の発達に関与しています。[13]心臓、隔壁、心臓の電気系の発達に役割を果たすとともに、上肢、腕、手の発生に関与する遺伝子も活性化します。
この遺伝子は、筋肉と腱のパターン形成のための筋肉結合組織にも関与しています。ある研究では、前肢におけるTBX5の欠失は、骨格の発達に影響を与えることなく、筋肉と腱のパターン形成に混乱を引き起こすことが示されました。[14] Tボックスタンパク質5の発現は、前肢芽と四肢開始のカスケードを形成する側板中胚葉の細胞で起こります。これが存在しないと、前肢芽は形成されません。
コードされたタンパク質は、四肢の発達、特に四肢芽の形成開始時に重要な役割を果たします。[15]たとえば、ニワトリでは、Tbx5 は前肢の状態を指定します。[16] Hox 遺伝子によるTbx5 およびその他のT ボックスタンパク質の活性化は、四肢芽におけるWnt シグナル伝達経路とFGF シグナルを含むシグナル伝達カスケードを活性化します。 [15]最終的に、Tbx5 は、発達中の四肢芽における頂端外胚葉隆起 (AER)と分極活性帯 (ZPA)シグナル伝達中心の発達を導き、発達中の四肢の方向成長を指定します。[15] Tbx5 は、 Tbx4とともに、筋骨格系の軟部組織 (筋肉と腱) のパターン形成に役割を果たします。[17]
タンパク質コード遺伝子であるTBX5は、転写因子のTボックスファミリーの一部であるタンパク質Tボックス転写因子5をコードしています。また、GATA4やNKX2-5などの他の遺伝子やBAFクロマチンリモデリング複合体と相互作用して、発生中の遺伝子発現を促進または抑制します。[18]
人間以外の動物における役割
TBX5遺伝子を持たないように遺伝子操作されたマウスは、胎児期E10.5日を過ぎても心臓が発達しなかったため、妊娠期間を生き延びることができませんでした。TBX5の1つの機能的なコピーしか持たないマウスは、心臓肥大、心房中隔欠損、心室中隔欠損、ホルト・オーラム症候群に見られる四肢奇形などの形態学的問題を抱えて生まれました。[19]
羽毛のある足を持つハトは後ろ足でTbx5が活性化しており、前肢の翼に似た太い骨を持つ羽毛のある後肢を発達させます。 [20] [21]
ヒトの胚発生における役割
CRISPR/Cas9ゲノム編集によるTBX5の遺伝子「ノックアウト」モデルが作成された。[22] このホモ接合型TBX5ノックアウトヒト胚性幹細胞株はTBX5-KOと呼ばれ、幹細胞のような形態、多能性マーカー、正常な核型を維持し、生体内で3つの胚葉すべてに分化することができた。この細胞株は、心臓の発達におけるTBX5の病原性メカニズムと生物学的機能を研究するためのin vitroプラットフォームを提供できる。[22] この遺伝子なしで発達中に何が起こるかを理解することで、TBX5変異を持つ胎児に対するさらなる治療オプションが可能になり、ホルト・オーラム症候群に関連する重度の心臓欠陥を予防できる可能性がある。
臨床的意義
この遺伝子の変異は、心臓と上肢に影響を及ぼす発達障害であるホルト・オーラム症候群を引き起こす可能性がある。[23] [10]ホルト・オーラム症候群は、心室中隔の穴、[9]指、手首、腕の骨の異常、[24]および異常な心拍数と不整脈につながる伝導障害を引き起こす可能性がある。[8]この状態に関連する最も一般的な心臓の問題は、心臓の左側と右側を隔てる心室中隔の奇形である。[25]
テトラアメリア症候群は、Tbx5の変異によりFGF-10が誘導されず、前肢の奇形が起こる病気です。[26]この病気は、片方または両方の前肢の欠損につながる可能性があります。
骨格的には、異常に曲がった指、なで肩、フォコメリアがみられることがある。心臓の欠陥には、腹側および心房中隔、伝導系の問題などがある。[27]この遺伝子には、異なるアイソフォームをコードするいくつかの転写変異体が記載されている。[7]
インタラクション
TBX5 (遺伝子) は以下と相互作用することが示されています:
参考文献
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さらに読む
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外部リンク
- GeneReviews/NCBI/NIH/UW のホルト・オラム症候群に関するエントリー
- 米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)における TBX5+タンパク質、+ヒト