Runx1(英:Runt-related transcription factor 1)はRUNX1遺伝子にコードされる転写因子である。ヒトでは21番染色体長腕上にある(21q22.12)。AML1(acute myeloid leukemia 1 protein)、CBFA2(core-binding factor subunit alpha-2)とも呼ばれる[5]。Runx1は、CBFβとヘテロ二量体を形成し、DNAと結合し転写を調節することで、造血系の分化において重要な役割を担っている[6]

RUNX1
PDBに登録されている構造
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PDBのIDコード一覧

1CMO, 1CO1, 1E50, 1H9D, 1LJM

識別子
記号RUNX1, AML1, AML1-EVI-1, AMLCR1, CBF2alpha, CBFA2, EVI-1, PEBP2aB, PEBP2alpha, runt related transcription factor 1, RUNX family transcription factor 1
外部IDOMIM: 151385 MGI: 99852 HomoloGene: 1331 GeneCards: RUNX1
遺伝子の位置 (ヒト)
21番染色体 (ヒト)
染色体21番染色体 (ヒト)[1]
21番染色体 (ヒト)
RUNX1遺伝子の位置
RUNX1遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点34,787,801 bp[1]
終点36,004,667 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
16番染色体 (マウス)
染色体16番染色体 (マウス)[2]
16番染色体 (マウス)
RUNX1遺伝子の位置
RUNX1遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点92,398,354 bp[2]
終点92,623,037 bp[2]
RNA発現パターン




さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー
分子機能 DNA結合
calcium ion binding
RNA polymerase II transcription regulatory region sequence-specific DNA binding
protein homodimerization activity
DNA-binding transcription factor activity
DNA-binding transcription activator activity, RNA polymerase II-specific
転写因子結合
血漿タンパク結合
protein heterodimerization activity
ATP binding
DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific
RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding
細胞の構成要素 intracellular membrane-bounded organelle
細胞核
細胞質基質
核質
core-binding factor complex
生物学的プロセス peripheral nervous system neuron development
myeloid cell differentiation
regulation of transcription, DNA-templated
chondrocyte differentiation
骨形成
negative regulation of granulocyte differentiation
hematopoietic stem cell proliferation
transcription, DNA-templated
positive regulation of angiogenesis
positive regulation of transcription, DNA-templated
positive regulation of interleukin-2 production
positive regulation of granulocyte differentiation
positive regulation of transcription by RNA polymerase II
transcription by RNA polymerase II
regulation of cytokine-mediated signaling pathway
regulation of Wnt signaling pathway
regulation of intracellular estrogen receptor signaling pathway
regulation of regulatory T cell differentiation
regulation of keratinocyte differentiation
regulation of myeloid cell differentiation
regulation of megakaryocyte differentiation
regulation of B cell receptor signaling pathway
regulation of hematopoietic stem cell differentiation
regulation of bicellular tight junction assembly
造血
negative regulation of transcription by RNA polymerase II
negative regulation of CD4-positive, alpha-beta T cell differentiation
positive regulation of CD8-positive, alpha-beta T cell differentiation
遺伝子発現の負の調節
neuron differentiation
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)

NM_001001890
NM_001122607
NM_001754

NM_001111021
NM_001111022
NM_001111023
NM_009821

RefSeq
(タンパク質)

NP_001001890
NP_001116079
NP_001745

n/a

場所
(UCSC)
Chr 21: 34.79 – 36 MbChr 21: 92.4 – 92.62 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

機能

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Runx1は骨髄系・リンパ系に広く発現し[7]、転写因子としてIL-3GM-CSFミエロペルオキシダーゼT細胞受容体、CSF-1Rなどの骨髄球・リンパ球の分化に関わる遺伝子のプロモーターを調節している[8][9]

構造

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Runx1はp53様転写因子(p53-like transcription factors)の1つで、ショウジョウバエで性分化や神経発生に関わっているRuntホモログであり、DNAに結合する部分はRunt homologyドメイン(RHD)と呼ばれる。ヘテロ二量体を構成するCBFβはDNAに直接作用せず、Runx1と相互作用することで、アロステリックに調節している[10]。RunxのアイソフォームはRunx1のほかにRunx2とRunx3があるが、RHDに関しては90%以上の相同性があり、同じような仕組みでDNAに結合していると考えられている。Runx1が認識するDNA配列は(5') Py-G-Py-G-G-T-Py (3')(Pyにはピリミジン塩基すなわちCまたはTがくる)であるが、X線結晶構造解析により特にその配列の中のG(グアノシン)3つが重要であり、それぞれ3つアルギニン(R)を介してRunx1と相互作用していることがわかっている[10][11]

 
コア結合因子(CBF)とDNAの複合体。赤色がRunx1を示し、青色がCBFβを表している。
 
Runx1-CBFβ-DNA複合体の拡大図。DNAのうち黄色で結合に関わるグアノシン(G)を示す。

疾患関連

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t(8:21)の転座によって生じた急性骨髄性白血病(AML)のM2での骨髄塗沫標本。

Runx1の異常は白血病に関わっており、t(8:21)の転座によって生じるFAB分類でM2の急性骨髄性白血病(AML)は有名である。この転座によって生じるキメラタンパク質AML1-ETO(AML1-MTG8, Runx1-Runx1T1)は、主としてCBFβと非機能性複合体を形成することで、CBFβが枯渇するために正常型のコア結合因子の機能不全を起こし、造血系が分化障害を起こして白血病に至ると考えられている。ただし、AML1-ETOは、通常コア結合因子(CBF)が転写調節に関わらないp21BCL-2の活性化に関わっており、これらが白血病化に貢献している可能性がある[12]

Runx1の標的遺伝子にSNPがあることで疾患につながることもある。例えば、リンパ球の自己寛容に関わる遺伝子のPDCD1(programmed cell death 1)の4番目のイントロンにあるRunx結合部位に変異(TGCGGTC→TGCAGTC)があると自己寛容に破綻を生じSLEを起こすことが知られている[13]

出典

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  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000159216 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000022952 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
  4. ^ Mouse PubMed Reference:
  5. ^ Avramopoulos, D.; Cox, T.; Blaschak, J. E.; Chakravarti, A.; Antonarakis, S. E. (October 1992). “Linkage mapping of the AML1 gene on human chromosome 21 using a DNA polymorphism in the 3' untranslated region”. Genomics 14 (2): 506–507. ISSN 0888-7543. PMID 1427868. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1427868. 
  6. ^ Okuda, T.; Nishimura, M.; Nakao, M.; Fujita, Y. (October 2001). “RUNX1/AML1: a central player in hematopoiesis”. International Journal of Hematology 74 (3): 252–257. ISSN 0925-5710. PMID 11721959. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11721959. 
  7. ^ Robert B. Lorsbach, Jennifer Moore, Sonny O. Ang, Weili Sun, Noel Lenny, and James R. Downing (2003). “Role of RUNX1 in adult hematopoiesis: analysis of RUNX1-IRES-GFP knock-in mice reveals differential lineage expression”. Blood 103 (7). doi:10.1182/blood-2003-07-2439. PMID 14630789. 
  8. ^ Speck NA, Stacy T, Wang Q, North T, Gu TL, Miller J, Binder M, Marín-Padilla M (1999). “Core-binding factor: a central player in hematopoiesis and leukemia.”. Cancer Research 59. PMID 10197598. http://cancerres.aacrjournals.org/content/59/7_Supplement/1789s.full.pdf. 
  9. ^ B Lutterbach, S.W Hiebert (2000). “Role of the transcription factor AML-1 in acute leukemia and hematopoietic differentiation.”. Gene 245 (2). doi:10.1016/S0378-1119(00)00014-7. PMID 10717473. 
  10. ^ a b Tahir H. Tahirov, Taiko Inoue-Bungo, Hisayuki Morii et al (2001). “Structural analyses of DNA recognition by the AML1/Runx-1 Runt domain and its allosteric control by CBFbeta.”. Cell 104 (5). doi:10.1016/S0092-8674(01)00271-9. PMID 11257229. 
  11. ^ Jerónimo Bravo, Zhe Li, Nancy A. Speck & Alan J. Warren (2001). “The leukemia-associated AML1 (Runx1)--CBF beta complex functions as a DNA-induced molecular clamp.”. Nature Structure Biology 8 (371). doi:10.1038/86264. PMID 11276260. 
  12. ^ R. Katherine Hyde and P. Paul Liu (2010). “RUNX1 Repression Independent Mechanisms of Leukemogenesis by Fusion Genes CBFB-MYH11 and AML1-ETO (RUNX1-RUNX1T1)”. Journal of Cellular Biochemistry 110 (5): 1039-1045. doi:10.1002/jcb.22596. PMID 20589720. 
  13. ^ Ludmila Prokunina et al (2002). “A regulatory polymorphism in PDCD1 is associated with susceptibility to systemic lupus erythematosus in humans”. Nature Genetics 32 (4): 666-669. doi:10.1038/ng1020. PMID 12402038. 

外部リンク

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