Войти
фактор транскрипции, связанный с Runt 1 (RUNX1 ), также известный как белок острого миелоидного лейкоза 1 (AML1) или c Субъединица фактора связывания альфа-2 (CBFA2) представляет собой белок, который у человека кодируется геном RUNX1 .
RUNX1 представляет собой фактор транскрипции, который регулирует дифференцировку гемопоэтических стволовых клеток в зрелые клетки крови. Кроме того, он играет важную роль в развитии нейронов, передающих боль. Он принадлежит к семейству генов факторов транскрипции Runt-related (RUNX), которые также называют основным связывающим фактором-α (CBFα). Белки RUNX образуют гетеродимерный комплекс с CBFβ, который придает комплексу повышенное связывание ДНК и стабильность.
Хромосомные транслокации с участием гена RUNX1 связаны с несколькими типами лейкемии, включая M2 AML. Мутации в RUNX1 участвуют в случаях рака груди.
У человека ген RUNX1 имеет длину 260 килобаз (т.п.н.) и расположен на хромосоме 21 (21q22.12). Ген может быть транскрибирован с 2 альтернативных промоторов, промотора 1 (дистального) или промотора 2 (проксимального). В результате могут быть синтезированы различные изоформы RUNX1, чему способствует альтернативный сплайсинг. Полноразмерный белок RUNX1 кодируется 12 экзонами. Среди экзонов есть два определенных домена, а именно домен гомологии runt (RHD) или домен runt (экзоны 2, 3 и 4) и домен трансактивации (TAD) (экзон 6). Эти домены необходимы RUNX1 для обеспечения связывания ДНК и белок-белковых взаимодействий соответственно. Транскрипция RUNX1 регулируется 2 энхансерами (регуляторный элемент 1 и регуляторный элемент 2), и эти тканеспецифические энхансеры обеспечивают связывание лимфоидных или эритроидных регуляторных белков, поэтому активность гена RUNX1 очень активна в кроветворная система.
Белок RUNX1 состоит из 453 аминокислот. Как фактор транскрипции (TF), его способность связываться с ДНК кодируется доменом runt (остатки 50–177), который гомологичен семейству p53. Рент-домен RUNX1 связывается с основной консенсусной последовательностью TGTGGNNN (где NNN может представлять либо TTT, либо TCA). Распознавание ДНК достигается с помощью петель из 12-цепочечного β-цилиндра и С-конца «хвоста» (остатки 170-177), которые зажимают сахарно-фосфатный остов и подходят в большие и малые бороздки ДНК. Специфичность достигается за счет установления прямых или опосредованных водой контактов с основаниями. RUNX1 может связываться с ДНК как мономер, но его аффинность связывания с ДНК увеличивается в 10 раз, если он гетеродимеризуется с основным фактором связывания β (CBFβ), также через домен runt. Фактически, семейство RUNX часто называют α-субъединицами, вместе со связыванием общей β-субъединицы CBFβ, RUNX может вести себя как гетеродимерные факторы транскрипции, вместе называемые ядерными факторами связывания (CBF).
Консенсусный сайт связывания CBF был идентифицирован как последовательность PyGPyGGTPy из 7 пар оснований. Py обозначает пиримидин, который может быть либо цитозином, либо тимином.
Нусслейн-Фольхард и Вишаус обнаружили фактор транскрипции RUNX в скрининг, который был проведен для выявления мутаций, влияющих на количество и полярность сегментов у дрозофилы. Мутация, которая привела к дефектам формирования паттерна пресегментации и появлению зародышей, была названа runt. После этого открытия ген сегментации дрозофилы runt был клонирован Gergen et al. Хотя было продемонстрировано, что белок, кодируемый runt, демонстрирует ядерную транслокацию, еще не было установлено, что этот белок является фактором транскрипции. Впоследствии, в 1991 году, Ohki et al. клонировали ген RUNX1 человека; Было обнаружено, что RUNX1 перестраивается в ДНК лейкозных клеток t (8; 21) (q22; q22) пациентов с AML. Однако функция RUNX1 человека не была установлена. Вскоре после открытия белка runt дрозофилы и белка RUNX1 человека была обнаружена функция RUNX1. Runx1 очищали как специфичный для последовательности ДНК-связывающий белок, который регулировал специфичность заболевания вирусом мышиного лейкоза Молони. Кроме того, Ито и др. очищенный Runx2, гомолог Runx1. Очищенные факторы транскрипции состояли из двух субъединиц, ДНК-связывающей цепи CBFα (RUNX1 или RUNX2) и не связывающейся с ДНК субъединицы, называемой основным связывающим фактором β (CBFβ); аффинность связывания RUNX1 и RUNX2 была значительно увеличена при ассоциации с CBFβ.
Эмбрионы мышей с гомозиготными мутациями в RUNX1 погибли примерно через 12,5 дней. У эмбрионов обнаружено отсутствие кроветворения в печени плода.
Подобные эксперименты, проведенные другой исследовательской группой, продемонстрировали, что нокаутные эмбрионы умирают между 11,5 и 12,5 днями эмбриона из-за кровотечения в центральной нервной системе (ЦНС).
RUNX1 играет решающую роль в (дефинитивном) гематопоэзе у взрослых во время эмбрионального развития. Он экспрессируется во всех гемопоэтических участках, которые способствуют образованию гемопоэтических стволовых клеток и клеток-предшественников (HSPC ), включая желточный мешок, аллантоис, плаценту, парааортальную спланхноплевру (P- Sp; (висцеральный мезодермальный слой), аорта-гонад- мезонефрос (AGM) и пупочная и желточная артерии. HSPC генерируются через гемогенный эндотелий, особая подгруппа эндотелиальных клеток, разбросанных по кровеносным сосудам, которые могут дифференцироваться в гемопоэтические клетки. Возникновение HSPC часто изучается на моделях мышей и рыбок данио, в которых HSPC выглядят как «внутриаортальные» кластеры, которые прилипают к вентральной стенке дорсальной аорты. RUNX1 или CBF принимает участие в этом процессе, опосредуя переход эндотелиальной клетки в гематопоэтическую клетку. Появляется все больше доказательств того, что RUNX1 также может быть важен во время примитивного гематопоэза. Это связано с тем, что в RUNX1 нокаутные мыши, примитивный эритроцит es показали дефектную морфологию, и размер популяции бластных клеток был существенно уменьшен, за исключением отсутствия HSPCs, что привело бы к эмбриональной летальности к эмбриональному дню (E) 11,5 - 12,5.
На молекулярном уровне экспрессия гена RUNX1 активируется интронным цис-регуляторным элементом RUNX1 (энхансер +23 RUNX1). Этот энхансер +23 RUNX1 содержит консервативные мотивы, которые стимулируют связывание различных регуляторов гемопоэза, таких как Gata2, факторы ETS (Fli-1, Elf-1, PU.1) и SCL. / Lmo2 / Ldb1, а также сам RUNX1, действующий в авторегулирующей петле. Как упоминалось ранее, основная роль RUNX1 заключается в модулировании судьбы гематопоэтических клеток. Это может быть достигнуто путем связывания с рецептором тромбопоэтина (TPO) / промотором c-Mpl с последующим привлечением активаторов или репрессоров транскрипции, чтобы способствовать переходу гемогенного эндотелия в HSC или дифференцировке в клоны. низших гематопоэтических иерархий. RUNX1 также может модулировать свой собственный уровень, регулируя экспрессию Smad6, чтобы нацеливаться на протеолиз.
Широкий спектр гетерозиготных мутаций зародышевой линии в RUNX1 были связаны с семейным заболеванием тромбоцитов, легким нарушением свертываемости крови, связанным с высоким уровнем миелоидного лейкоза. По крайней мере, 39 форм соматической мутации RUNX1 вовлечены в различные миелоидные злокачественные новообразования. Примеры варьируются от точечных мутаций RUNX1, полученных в результате облучения малой дозой, приводящих к миелодиспластическим новообразованиям или связанным с терапией миелоидным новообразованиям, до хромосомной транслокации гена RUNX1 с геном ETO / MTG8 / RUNX1T1, расположенным на хромосоме 8q22, t (8; 21), генерирующий гибридный белок AML-ETO, классифицированный как острый миелоидный лейкоз (AML) M2.
В t (8; 21) точки останова часто встречаются в интроне 5-6 RUNX1 и интроне 1b-2 ETO, создавая химерные транскрипты, которые наследуют runt из RUNX1 и всех областей гомологии Nervy (NHR) 1-4 из ETO. Как следствие, AML-ETO сохраняет способность связываться с генами-мишенями RUNX1, одновременно действуя как репрессор транскрипции за счет привлечения корепрессоров и гистоновых деацетилаз, что является внутренней функцией ETO.. Онкогенный потенциал AML-ETO проявляется в том, что он блокирует дифференцировку и способствует самообновлению бластных клеток, что приводит к массивному накоплению бластов (>20%) в костном мозге. Это дополнительно характеризуется гистологически наличием палочек Ауэра и эпигенетически за счет лизина ацетилирования на остатках 24 и 43. Другие действия AML -ЕТО, которое может вызывать лейкемогенез, включает подавление фермента репарации ДНК 8-оксогуанин-ДНК-гликозилазы (OGG1 ) и повышение уровня внутриклеточных активных форм кислорода, заставляя клетки экспрессировать AML- ETO более подвержен дополнительным генетическим мутациям.
Впервые было обнаружено, что Runx1 экспрессируется в коже эмбриона мыши. Он экспрессируется в эпителиальном компартменте, чтобы контролировать активацию волосяных фолликулов от телогена до анагена посредством активации Wnt-синглинга и уровней Lef1. В то же время он экспрессируется в дерме где он подавляет одни и те же цели, обеспечивая эмбриогенное развитие стержня волоса и фолликулов. В волосяном фолликуле человека образцы экспрессии аналогичны мышиному, что указывает на то, что он играет аналогичную роль. Помимо развития волосяных фолликулов, Runx1 также участвует в развитии рака кожи и эпителия. Таким образом, в поведении Runx1 есть сходство между тканями.
RUNX1 взаимодействует с:
.. 
.. 