HSF1

HSF1
HSF1
사용 가능한 구조
PDBOrtholog 검색: PDBe RCSB
식별자
에일리어스HSF1, HSTF1, 열충격 전사인자 1
외부 IDOMIM: 140580 MGI: 96238 HomoloGene: 74556 GeneCard: HSF1
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈
앙상블
유니프로트
RefSeq(mRNA)

NM_005526

NM_008296

RefSeq(단백질)

NP_005517

NP_001318081
NP_001318082
NP_001318083
NP_001318143
NP_032322

장소(UCSC)Chr 8: 144.29 ~144.31 Mb없음
PubMed 검색[2][3]
위키데이터
인간 보기/편집마우스 표시/편집

열충격인자 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.

HSF1 Domain Cartoon.jpg

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]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]프로테오파시유망한 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 으로 나타났습니다.

CEBPB,[14] HSF2,[15] HSPA1A,[16][17] HSPA4,[18][19] 히트쇼크단백질 90kDa 알파(세포산) 부재 [20][18]A1, NCO6,[21] RALBP1[20], SYMPK.[22]

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c ENSG00000284774 GRCh38: 앙상블릴리즈 89: ENSG00000185122, ENSG00000284774: Ensembl, 2017년 5월
  2. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  3. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ Rabindran SK, Giorgi G, Clos J, Wu C (August 1991). "Molecular cloning and expression of a human heat shock factor, HSF1". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 88 (16): 6906–10. Bibcode:1991PNAS...88.6906R. doi:10.1073/pnas.88.16.6906. PMC 52202. PMID 1871105.
  5. ^ Vihervaara A, Sistonen L (January 2014). "HSF1 at a glance". Journal of Cell Science. 127 (Pt 2): 261–6. doi:10.1242/jcs.132605. PMID 24421309.
  6. ^ a b c d e Anckar J, Sistonen L (2011-06-15). "Regulation of HSF1 function in the heat stress response: implications in aging and disease". Annual Review of Biochemistry. 80 (1): 1089–115. doi:10.1146/annurev-biochem-060809-095203. PMID 21417720.
  7. ^ a b c d e f g h Dayalan Naidu S, Dinkova-Kostova AT (January 2017). "Regulation of the mammalian heat shock factor 1". The FEBS Journal. 284 (11): 1606–1627. doi:10.1111/febs.13999. PMID 28052564.
  8. ^ Neudegger T, Verghese J, Hayer-Hartl M, Hartl FU, Bracher A (February 2016). "Structure of human heat-shock transcription factor 1 in complex with DNA". Nature Structural & Molecular Biology. 23 (2): 140–6. doi:10.1038/nsmb.3149. PMID 26727489. S2CID 684842.
  9. ^ "Entrez Gene: HSF1 heat shock transcription factor 1".
  10. ^ Shamovsky I, Nudler E (March 2008). "New insights into the mechanism of heat shock response activation". Cellular and Molecular Life Sciences. 65 (6): 855–61. doi:10.1007/s00018-008-7458-y. PMID 18239856. S2CID 9912334.
  11. ^ Anckar J, Sistonen L (March 2011). "Regulation of HSF1 function in the heat stress response: implications in aging and disease". Annual Review of Biochemistry. 80: 1089–115. doi:10.1146/annurev-biochem-060809-095203. PMID 21417720.
  12. ^ Mendillo ML, Santagata S, Koeva M, Bell GW, Hu R, Tamimi RM, Fraenkel E, Ince TA, Whitesell L, Lindquist S (August 2012). "HSF1 drives a transcriptional program distinct from heat shock to support highly malignant human cancers". Cell. 150 (3): 549–62. doi:10.1016/j.cell.2012.06.031. PMC 3438889. PMID 22863008.
  13. ^ Chafekar SM, Duennwald ML (2012-05-23). "Impaired heat shock response in cells expressing full-length polyglutamine-expanded huntingtin". PLOS ONE. 7 (5): e37929. Bibcode:2012PLoSO...737929C. doi:10.1371/journal.pone.0037929. PMC 3359295. PMID 22649566.
  14. ^ Xie Y, Chen C, Stevenson MA, Auron PE, Calderwood SK (April 2002). "Heat shock factor 1 represses transcription of the IL-1beta gene through physical interaction with the nuclear factor of interleukin 6". The Journal of Biological Chemistry. 277 (14): 11802–10. doi:10.1074/jbc.M109296200. PMID 11801594.
  15. ^ He H, Soncin F, Grammatikakis N, Li Y, Siganou A, Gong J, Brown SA, Kingston RE, Calderwood SK (September 2003). "Elevated expression of heat shock factor (HSF) 2A stimulates HSF1-induced transcription during stress". The Journal of Biological Chemistry. 278 (37): 35465–75. doi:10.1074/jbc.M304663200. PMID 12813038.
  16. ^ Shi Y, Mosser DD, Morimoto RI (March 1998). "Molecular chaperones as HSF1-specific transcriptional repressors". Genes & Development. 12 (5): 654–66. doi:10.1101/gad.12.5.654. PMC 316571. PMID 9499401.
  17. ^ Zhou X, Tron VA, Li G, Trotter MJ (August 1998). "Heat shock transcription factor-1 regulates heat shock protein-72 expression in human keratinocytes exposed to ultraviolet B light". The Journal of Investigative Dermatology. 111 (2): 194–8. doi:10.1046/j.1523-1747.1998.00266.x. PMID 9699716.
  18. ^ a b Nair SC, Toran EJ, Rimerman RA, Hjermstad S, Smithgall TE, Smith DF (December 1996). "A pathway of multi-chaperone interactions common to diverse regulatory proteins: estrogen receptor, Fes tyrosine kinase, heat shock transcription factor Hsf1, and the aryl hydrocarbon receptor". Cell Stress & Chaperones. 1 (4): 237–50. PMC 376461. PMID 9222609.
  19. ^ Abravaya K, Myers MP, Murphy SP, Morimoto RI (July 1992). "The human heat shock protein hsp70 interacts with HSF, the transcription factor that regulates heat shock gene expression". Genes & Development. 6 (7): 1153–64. doi:10.1101/gad.6.7.1153. PMID 1628823.
  20. ^ a b Hu Y, Mivechi NF (May 2003). "HSF-1 interacts with Ral-binding protein 1 in a stress-responsive, multiprotein complex with HSP90 in vivo". The Journal of Biological Chemistry. 278 (19): 17299–306. doi:10.1074/jbc.M300788200. PMID 12621024.
  21. ^ Hong S, Kim SH, Heo MA, Choi YH, Park MJ, Yoo MA, Kim HD, Kang HS, Cheong J (February 2004). "Coactivator ASC-2 mediates heat shock factor 1-mediated transactivation dependent on heat shock". FEBS Letters. 559 (1–3): 165–70. doi:10.1016/S0014-5793(04)00028-6. PMID 14960326. S2CID 22383479.
  22. ^ Xing H, Mayhew CN, Cullen KE, Park-Sarge OK, Sarge KD (March 2004). "HSF1 modulation of Hsp70 mRNA polyadenylation via interaction with symplekin". The Journal of Biological Chemistry. 279 (11): 10551–5. doi:10.1074/jbc.M311719200. PMID 14707147.

추가 정보

외부 링크

이 기사에는 미국 국립 의학 도서관(미국 국립 의학 도서관)의 공공 도메인 텍스트가 포함되어 있습니다.