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| エイリアス | TOP2B、TOPIIB、top2beta、トポイソメラーゼ（DNA）IIベータ、DNAトポイソメラーゼIIベータ、BILU | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム: 126431; MGI : 98791;ホモロジーン: 134711;ジーンカード：TOP2B; OMA :TOP2B - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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DNAトポイソメラーゼ2-βは、ヒトではTOP2B遺伝子によってコードされる酵素である。[5] [6]
関数
この遺伝子は、転写中に DNA のトポロジー状態を制御および変更する酵素である DNAトポイソメラーゼをコードします。この核酵素は、染色体の凝縮、染色分体の分離、DNA の転写および複製中に発生するねじれ応力の緩和などのプロセスに関与しています。これは、二重鎖 DNA の 2 つの鎖の一時的な切断と再結合を触媒し、鎖が互いを通り抜けることを可能にするため、DNA のトポロジーが変更されます。この酵素の 2 つの形態は、遺伝子重複イベントの産物である可能性があります。この形態をコードする遺伝子 (ベータ) は 3 番染色体に局在し、アルファ形態は 17 番染色体に局在します。この酵素をコードする遺伝子は、ミトキサントロンなどのいくつかの抗がん剤の標的として機能し、この遺伝子のさまざまな変異が薬剤耐性の発生に関連付けられています。この酵素の活性低下は、毛細血管拡張性運動失調症にも関与している可能性があります。この遺伝子の選択的スプライシングにより2つの転写変異体が生じるが、2番目の変異体はまだ完全には解明されていない。[7]
神経活動
新しい学習体験中、一連の遺伝子が脳内で急速に発現します。この誘導された遺伝子発現は、学習中の情報の処理に不可欠であると考えられています。このような遺伝子は、前初期遺伝子(IEG)と呼ばれます。TOP2B 活性は、マウスの連合恐怖記憶と呼ばれるタイプの学習体験における IEG 発現に不可欠です。[8]このような学習体験は、TOP2B を急速に引き起こし、神経可塑性に機能する IEG 遺伝子のプロモーター DNAの二本鎖切断を誘発するようです。これらの誘発された切断の修復は、これらの IEG 遺伝子の即時発現を可能にする IEG 遺伝子プロモーターのDNA 脱メチル化に関連しています。[8]
多くの細胞型におけるプロモーター中の600以上の調節配列とエンハンサー中の800以上の調節配列の活性化は、TOP2Bによって開始される短期的な二本鎖切断に依存していると思われる。 [9] [10]特定の二本鎖切断の誘導は、その誘導シグナルに関して特異的である。ニューロンがin vitroで 活性化されると、TOP2Bによって誘導される二本鎖切断のうち22個だけがゲノム上で発生し、その大部分は前初期遺伝子で発生する。[11]
TOP2B による短期的な二本鎖切断の誘導は、非相同末端結合 (NHEJ) DNA 修復経路の少なくとも 4 つの酵素 (DNA-PKcs、KU70、KU80、DNA LIGASE IV) に関連して起こります (図を参照)。これらの酵素は、約 15 分から 2 時間以内に二本鎖切断を修復します。[11] [12] プロモーター内の二本鎖切断は、TOP2B と少なくともこれらの 4 つの修復酵素に関連しています。これらのタンパク質は、標的遺伝子の転写開始部位の近くにある単一のプロモーターヌクレオソーム(単一のヌクレオソームに巻き付いた DNA 配列には約 147 ヌクレオチドがあります) に同時に存在します。[12]
TOP2Bによって導入された二本鎖切断は、RNAポリメラーゼに結合した転写開始部位のプロモーターの一部を解放し、関連するエンハンサー（制御配列を参照）に物理的に移動できるようにするようです。これにより、エンハンサーは、それに結合した転写因子とメディエータータンパク質とともに、転写開始部位で一時停止したRNAポリメラーゼと直接相互作用して転写を開始することができます。[11] [13]
マウスにおける文脈的恐怖条件付けは、マウスにそれが起こった場所に対する長期記憶と恐怖を抱かせます。この条件付けは、学習と記憶に重要な内側前頭前皮質（mPFC）と海馬に数百の遺伝子関連DSBを引き起こします。[14]
その他のTOP2BとDNAの相互作用
TOP2BとDNAの相互作用は、発達に重要な遺伝子の転写も制御します。これには、軸索誘導因子と細胞接着分子をコードする遺伝子が含まれます。具体的には、TOP2Bはゼブラフィッシュの網膜神経節細胞の軸索と樹状突起のラミナ特異的な標的化に必要です。[15]
インタラクション
TOP2B は以下と相互作用することが示されています:
- BAZ1B , [16]
- HDAC1、[17] [18]
- ヒストン脱アセチル化酵素2、[17]
- P53、[19]
- 小型ユビキチン関連修飾因子1 [20]および
- T細胞表面糖タンパク質CD3イプシロン鎖。[21]
他の種では
1988年にHadlaczkyらはショウジョウバエにおいてDNAトポイソメラーゼIIβは細胞増殖と相関しないが、αは相関することを発見した。[22]
参考文献
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さらに読む
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