RUNX2 - RUNX2

RUNX2
Белок RUNX2 PDB 1cmo.png
Идентификаторы
Псевдонимы RUNX2 , AML3, CBF-alpha-1, CBFA1, CCD, CCD1, CLCD, OSF-2, OSF2, PEA2aA, PEBP2aA, фактор транскрипции 2, связанный с runt, мРНК Runx2, фактор транскрипции 2 семейства RUNX
Внешние идентификаторы OMIM : 600211 MGI : 99829 HomoloGene : 68389 GeneCards : RUNX2
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Entrez
Ансамбль
UniProt
RefSeq (мРНК)

NM_001015051
NM_001024630
NM_001278478
NM_004348
NM_001369405

RefSeq (белок)

NP_001015051
NP_001019801
NP_001265407
NP_001356334

Расположение (UCSC) Chr 6: 45.33 - 45.66 Мб Chr 17: 44,5 - 44,81 Мб
PubMed поиск
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши
Колебания уровней мРНК Runx2.

Рунт связанных фактор транскрипции 2 (RUNX2) , также известный как ядро-связывающий фактор субъединицы альфа-1 (БФК-альфа-1) представляет собой белок , который у человека кодируется Runx2 гена . RUNX2 - ключевой фактор транскрипции, связанный с дифференцировкой остеобластов .

Также было высказано предположение, что Runx2 играет регулирующую роль пролиферации клеток при входе и выходе из клеточного цикла в остеобластах, а также в эндотелиальных клетках . Runx2 подавляет пролиферацию преостеобластов, влияя на развитие клеточного цикла в фазе G1. В остеобластов, уровни Runx2 является самой высокой в G 1 фазе и является самым низким в S , G 2 и M . Всеобъемлющие механизмы регуляции клеточного цикла, которые может играть Runx2, все еще неизвестны, хотя общепринято, что варьирующаяся активность и уровни Runx2 на протяжении клеточного цикла вносят вклад в вход и выход из клеточного цикла, а также в прогрессию клеточного цикла. Эти функции особенно важны при обсуждении рака костей, особенно развития остеосаркомы , который может быть отнесен на счет контроля аберрантной клеточной пролиферации.

Функция

Дифференциация остеобластов

Этот белок является членом семейства факторов транскрипции RUNX и имеет ДНК-связывающий домен Runt . Это важно для дифференцировки остеобластов и морфогенеза скелета . Он действует как каркас для нуклеиновых кислот и регуляторных факторов, участвующих в экспрессии скелетных генов. Белок может связывать ДНК как мономер, так и, с большей аффинностью, как субъединицу гетеродимерного комплекса. Варианты транскриптов гена, кодирующие различные изоформы белков, являются результатом использования альтернативных промоторов, а также альтернативного сплайсинга .

Клеточная динамика белка Runx2 также важна для правильной дифференцировки остеобластов. Белок Runx2 обнаруживается в преостеобластах, и его экспрессия повышается в незрелых остеобластах и ​​снижается в зрелых остеобластах. Это первый фактор транскрипции, необходимый для определения приверженности остеобластам, за которым следует передача сигналов Sp7 и Wnt . Runx2 отвечает за индукцию дифференцировки мультипотентных мезенхимальных клеток в незрелые остеобласты, а также за активацию экспрессии нескольких ключевых нижестоящих белков, которые поддерживают дифференцировку остеобластов и гены костного матрикса .

Нокаут ДНК-связывающей активности приводит к ингибированию дифференцировки остеобластов. Из-за этого Runx2 часто называют главным регулятором кости.

Регуляция клеточного цикла

Помимо того, что он является главным регулятором дифференцировки остеобластов, Runx2, как было показано, также играет несколько ролей в регуляции клеточного цикла. Частично это связано с тем, что Runx2 взаимодействует со многими генами клеточной пролиферации на уровне транскрипции , такими как c-Myb и C / EBP , а также с p53 /. Эти функции являются критическими для пролиферации и поддержания остеобластов. Это часто контролируется колебаниями уровней Runx2 в течение клеточного цикла из-за регулируемой деградации и транскрипционной активности.

Колеблющиеся уровни Runx2 внутри клетки вносят вклад в динамику клеточного цикла. В линии клеток остеобластов MC3T3-E1 уровни Runx2 являются максимальными во время G1 и минимальными во время G2, S и митоза. Кроме того, колебания Runx2 вносят вклад в антипролиферативную функцию, связанную с G1. Также было высказано предположение, что снижение уровней Runx2 ведет к выходу из клеточного цикла для пролиферирующих и дифференцирующихся остеобластов, и что Runx2 играет роль в обеспечении заключительных стадий остеобластов посредством этого механизма. Текущие исследования показывают, что уровни Runx2 выполняют различные функции.

Кроме того, было показано, что Runx2 взаимодействует с несколькими киназами, которые способствуют облегчению зависимой от клеточного цикла динамики посредством прямого фосфорилирования белка. Кроме того, Runx2 контролирует экспрессию гена в циклин D2 , D3 , а также ингибитор CDK р21 (CIP1) в кроветворных клетках. Было показано, что на молекулярном уровне Runx ассоциирует с партнером cdc2 циклином B1 во время митоза. Состояние фосфорилирования Runx2 также опосредует его ДНК-связывающую активность. ДНК-связывающая активность Runx2 коррелирует с клеточной пролиферацией, что предполагает, что фосфорилирование Runx2 также может быть связано с Runx2-опосредованной клеточной пролиферацией и контролем клеточного цикла. В подтверждение этого было отмечено, что Runx фосфорилируется по Ser451 с помощью киназы cdc2, которая облегчает развитие клеточного цикла посредством регуляции фаз G2 и M.

Схема уровней Runx2 во время развития клеточного цикла

Патология

Клейдокраниальная дисплазия

Мутации в Runx2 связаны с заболеванием Cleidocranial dysostosis . Одно исследование предполагает, что этот фенотип частично возникает из-за недостаточной дозировки Runx2. Поскольку Runx2 способствует выходу из клеточного цикла, недостаточное количество Runx2 связано с повышенной пролиферацией остеобластов, наблюдаемой у пациентов с клеодокраниальным дизостозом.

Остеосаркома

Варианты Runx2 были связаны с фенотипом остеосаркомы. Текущие исследования показывают, что это частично связано с ролью Runx2 в смягчении клеточного цикла. Runx2 играет роль опухолевого супрессора остеобластов, останавливая развитие клеточного цикла на G 1 . По сравнению с нормальной линией клеток остеобластов MC3T3-E1, колебания Runx2 в клеточных линиях остеосаркомы ROS и SaOS являются аберрантными по сравнению с колебаниями уровней Runx2 в нормальных остеобластах, предполагая, что дерегуляция уровней Runx2 может способствовать аномальной пролиферации клеток из-за их неспособности. чтобы выйти из клеточного цикла. Молекулярно. Было высказано предположение, что ингибирование протеасом с помощью MG132 может стабилизировать уровни белка Runx2 в поздних G 1 и S в клетках MC3T3, но не в клетках остеосаркомы, что, следовательно, приводит к злокачественному фенотипу.

Регулирование и сопутствующие факторы

Благодаря своей роли главного транскрипционного фактора дифференцировки остеобластов, регуляция Runx2 неразрывно связана с другими процессами внутри клетки.

Twist , Msh homeobox 2 (Msx2) и белок цинковых пальцев промиелоктического лейкоза (PLZF) действуют выше Runx2. Osterix (Osx) действует ниже Runx2 и служит маркером нормальной дифференцировки остеобластов. Белок цинкового пальца 521 (ZFP521) и активирующий фактор транскрипции 4 (ATF4) являются кофакторами Runx2.

Кроме того, в пролиферирующих хондроцитах Runx2 ингибируется CyclinD1 / CDK4 как часть клеточного цикла.

Взаимодействия

Было показано, что RUNX2 взаимодействует с:

miR-133 и CyclinD1 / CDK4 напрямую ингибируют Runx2.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки