HSF1
HSF1열충격인자 1(HSF1)은 인체에서 HSF1 [4]유전자에 의해 암호화되는 단백질이다.HSF1은 진핵생물에서 고도로 보존되며 발달 및 [5]신진대사와 같은 비스트레스 조절에서 중요한 역할을 하는 단백질 독성 스트레스에 대한 전사 반응의 1차 매개체이다.
구조.
인간 HSF1은 결합과 활동을 규제하는 여러 도메인으로 구성됩니다.
DNA결합 도메인(DBD)
약 100개의 아미노산으로 이루어진 이 N 말단 도메인은 HSF 단백질 제품군에서 가장 보존성이 높은 영역이며 나선-턴-나선 루프로 구성됩니다.각 HSF1 단량체의 DBD는 표적 DNA의 배열 nGAan을 인식한다.nGAAn 펜타머의 반복 배열은 활성 HSF1 트리머가 [6]결합하기 위한 열충격요소(HSE)를 구성합니다.
올리고머화 도메인(류신 지퍼 도메인)
HSF1 단량체 간의 올리고머화를 담당하는 2개의 영역은 류신 지퍼(LZ) 도메인 1-3 및 4입니다[7](이 영역들은 일반적으로 HR-A/B 및 [6]HR-C라고도 불립니다).LZ1-3은 DBD의 바로 다운스트림에 위치하며, LZ4는 RD와 C 터미널 TAD 사이에 있습니다.비스트레스 조건 하에서 자발적인 HSF1 활성화는 LZ1-3과 LZ4의 상호작용에 의해 부정적으로 규제된다.응력에 의해 유도되면 LZ1-3 영역은 LZ4 영역에서 이탈하여 다른 HSF1 LZ1-3 도메인과 트리머를 형성하여 트리플 코일 코일을 [7]형성합니다.
규제 구역(RD)
HSF1의 C단말기 RD 및 TAD의 구조는 동적인 [8]특성 때문에 명확하게 해결되지 않았습니다.그러나 RD는 올리고머화 도메인의 두 영역 사이에 있는 것으로 알려져 있다.RD는 스트레스가 없는 상태에서 TAD를 억제함으로써 음성 제어를 통해 TAD를 조절하는 것으로 나타났습니다. 이 역할은 번역 [6][7]후 수정을 통해 유도적으로 조절됩니다.
트랜스 액티베이션 도메인(TAD)
이 C 말단 영역은 HSF1 단백질의 마지막 150개의 아미노산에 걸쳐 있으며 2개의 TAD(TAD1 및 TAD2)를 포함합니다.아미노산 401-420에 있는 TAD1은 대체로 소수성이며 알파 나선 형태를 띠게 될 것으로 예상된다.TAD1은 HSF1의 전사 활성화를 지시하기 위해 표적 DNA와 직접 상호작용하는 것으로 나타났다.TAD2의 구조인 아미노산 431-529는 소수성 및 산성 [6]잔류물과 더불어 프롤린 잔류물을 포함하고 있기 때문에 헬리컬하지 않을 것으로 예상된다.HSF1 TAD의 기능은 아직 거의 특징지어지지 않았지만 Hsp70은 이 도메인과 바인드되어 있는 것으로 나타나 Hsp70이 HSF1을 [7]부정적으로 규제하는 메커니즘을 설명할 수 있습니다.
기능.
HSF1 단백질은 열충격 단백질의 주요 전사 인자로 작용하여 인간의 열충격 반응 경로를 조절합니다.HSR은 세포 내에서 단백질의 적절한 접힘과 분포를 보장함으로써 보호 역할을 한다.이 경로는 온도 스트레스뿐만 아니라 저산소 조건 및 오염 [7]물질에 대한 노출과 같은 다양한 다른 스트레스 요인에 의해 유도됩니다.HSF1은 열충격, DNA 손상 복구, 신진대사와 관련된 많은 세포 보호 단백질의 유전자를 변환합니다.이는 열충격 반응뿐만 아니라 노화 및 [7]질병에서도 HSF1의 다목적 역할을 보여줍니다.
작용 메커니즘
비스트레스 조건 하에서 HSF1은 주로 핵과 세포질 전체에 위치한 비활성 단량체로 존재한다.단량체 형태에서는 히트쇼크 단백질 Hsp70, Hsp90, TRiC/[7][9]CCTV 등의 샤페론과의 상호작용에 의해 HSF1 활성화가 억제된다.열충격 등 단백질 독성 스트레스 발생 시 이들 샤페론은 HSF1에서 방출되어 단백질 접힘 역할을 수행함과 동시에 HSF1의 세포질으로의 수출을 억제한다.이러한 작용은 HSF1이 표적 [6][7][10]유전자의 전사를 자극하기 위해 삼량화되고 핵에 축적되도록 한다.
임상적 의의
HSF1은 암과 [11]프로테오파시의 유망한 약물 대상이다.
열충격 상태에서 HSF1에 의해 활성화된 유전자는 최근 악성 암세포에서 활성화된 유전자와 다른 것으로 나타났으며, 이 암 특이적 HSF1 유전자는 유방암에서 나쁜 예후를 나타냈다.독특한 방식으로 HSF1을 사용하는 암세포의 능력은 이 단백질을 치료와 예측에 [12]중요한 임상적 의미를 부여한다.
그러나 헌팅턴병(HD)과 같은 단백질 접힘 질환의 경우, 열충격 반응 경로를 유도하는 것이 유익할 것이다.최근에는 HD에서 발견되는 폴리글루타민 확장을 발현하는 세포를 사용하여 열충격 후 HSR과 HSF1 수치가 모두 감소하는 것으로 나타났다.스트레스에 반응하는 병든 세포의 감소된 능력은 특정 [13]질병과 관련된 독성을 설명하는데 도움을 준다.
상호 작용
HSF1은 다음과 상호작용하는 것으로 나타났습니다.
CEBPB,[14] HSF2,[15] HSPA1A,[16][17] HSPA4,[18][19] 히트쇼크단백질 90kDa 알파(세포산) 부재 [20][18]A1, NCO6,[21] RALBP1[20], 및 SYMPK.[22]
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