Эта статья входит в число хороших статей

UBTF: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правка
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Статья «UBTF» избрана с помощью гаджета QA (v. 3OYb67nT)
перевод на шаблон {{ген}}
 
(не показано 28 промежуточных версий 12 участников)
Строка 1: Строка 1:
{{Локус|17|q|21.31|gene=UBTF|display=title}}{{GNF_Protein_box
{{Локус|17|q|21.31|gene=UBTF|display=title}}
{{Ген}}
⚫
'''UBTF''' ({{lang-en|upstream binding transcription factor, RNA polymerase I}}, другие названия UBF; UBF1; UBF2; UBF-1; NOR-90) — [[ядрышко]]вый [[транскрипционный фактор]], регулирующий [[Транскрипция (биология)|транскрипцию]] [[ген]]ов [[рРНК]] {{нп5|РНК-полимераза I|РНК-полимеразой I|en|RNA polymerase I}} и ряд других процессов. У [[человек]]а кодируется геном ''UBTF'', расположенным на [[17-я хромосома человека|17-й хромосоме]]<ref name="ncbi">{{cite web |url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=7343 |title=UBTF upstream binding transcription factor, RNA polymerase I [ Homo sapiens (human) ] |access-date=2017-10-03 |archive-date=2019-02-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190218055544/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=7343 |deadlink=no }}</ref>. UBTF представлен единственной [[полипептид]]ной цепью, причём за связывание с [[ДНК]] отвечает особый домен HGM-бокс. Белок локализуется в [[Ядрышко|ядрышке]], точнее, в фибриллярных центрах и плотном фибриллярном компоненте. Нарушения работы UBTF приводят к различным заболеваниям, в том числе [[Рак (заболевание)|раковым]].
| Name = UBTF

| image = Protein_UBTF_PDB_1k99.png
== Классификация ==
| image_source = Изображение из [[Protein Data Bank|PDB]] (1k99).
По данным базы {{нп5|TRANSFAC||en|TRANSFAC}}, белок UBTF относится к группе «4.7. Класс HMG», «4.7.4 семейство UBF»<ref>{{cite web |url=http://gene-regulation.com/pub/databases/transfac/cl.html |title=Классификация по данным TRANSFAC |access-date=2017-01-24 |archive-date=2017-08-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170801064624/http://gene-regulation.com/pub/databases/transfac/cl.html |deadlink=no }}</ref>. Другие авторы выделяют надсемейство HMGB-белков, в котором белок UBTF принадлежит семейству HMG/UBF<ref>{{cite pmid|10198118}}</ref><ref>{{cite pmid|23935511}}</ref>.
| PDB = {{PDB2|1K99}}, {{PDB2|1L8Y}}, {{PDB2|1L8Z}}, {{PDB2|2HDZ}}
| HGNCid = 12511
| MGIid = 98512
| Symbol = UBTF
| AltSymbols =; NOR-90; UBF; UBF-1; UBF1; UBF2
| IUPHAR =
| ChEMBL =
| OMIM = 600673
| ECnumber =
| Homologene = 7970
| GeneAtlas_image1 = PBB_GE_UBTF_202692_s_at_tn.png
| GeneAtlas_image2 = PBB_GE_UBTF_214881_s_at_tn.png
| GeneAtlas_image3 =
| Protein_domain_image =
| Function = {{GNF_GO|id=GO:0003677 |text = связывание с ДНК}} {{GNF_GO|id=GO:0003682 |text = связывание с хроматином}} {{GNF_GO|id=GO:0005515 |text = связывание с белками}} {{GNF_GO|id=GO:0044822 |text = связывание с поли(А)-РНК}}
| Component = {{GNF_GO|id=GO:0001650 |text = фибриллярный центр}} {{GNF_GO|id=GO:0005654 |text = нуклеоплазма}} {{GNF_GO|id=GO:0005730 |text = ядрышко}}
| Process = {{GNF_GO|id=GO:0000183 |text = сайленсинг хроматина в рДНК}} {{GNF_GO|id=GO:0006338 |text = ремоделирование хроматина}} {{GNF_GO|id=GO:0006356 |text = регуляция транскрипции с промоторов РНК-полимеразы I}} {{GNF_GO|id=GO:0006360 |text = транскрипция с промоторов РНК-полимеразы I}} {{GNF_GO|id=GO:0006361 |text = инициация транскрипции с промоторов РНК-полимеразы I}} {{GNF_GO|id=GO:0006362 |text = элонгация транскрипции с промоторов РНК-полимеразы I}} {{GNF_GO|id=GO:0006363 |text = терминация транскрипции с промоторов РНК-полимеразы I}} {{GNF_GO|id=GO:0010467 |text = экспрессия генов}} {{GNF_GO|id=GO:0040029 |text = эпигенетическая регуляция экспрессии генов}} {{GNF_GO|id=GO:0045814 |text = отрицательная эпигенетическая регуляция экспрессии генов}} {{GNF_GO|id=GO:0045943 |text = положительная регуляция транскрипции с промоторов РНК-полимеразы I}}
| Hs_EntrezGene = 7343
| Hs_Ensembl = ENSG00000108312
| Hs_RefseqmRNA = NM_001076683
| Hs_RefseqProtein = NP_001070151
| Hs_GenLoc_db = hg38
| Hs_GenLoc_chr = 17
| Hs_GenLoc_start = 44205033
| Hs_GenLoc_end = 44221626
| Hs_Uniprot = P17480
| Mm_EntrezGene = 21429
| Mm_Ensembl = ENSMUSG00000020923
| Mm_RefseqmRNA = NM_001044383
| Mm_RefseqProtein = NP_001037848
| Mm_GenLoc_db = mm10
| Mm_GenLoc_chr = 11
| Mm_GenLoc_start = 102304560
| Mm_GenLoc_end = 102319742
| Mm_Uniprot = A2AWT5
| path = PBB/7343
⚫
}}
⚫
'''UBTF''' ({{lang-en|upstream binding transcription factor, RNA polymerase I}}, другие названия UBF; UBF1; UBF2; UBF-1; NOR-90) — [[ядрышко]]вый [[транскрипционный фактор]], регулирующий [[Транскрипция (биология)|транскрипцию]] [[ген]]ов [[рРНК]] {{нп5|РНК-полимераза I|РНК-полимеразой I|en|RNA polymerase I}} и ряд других процессов. У [[человек]]а кодируется геном ''UBTF'', расположенным на [[17-я хромосома человека|17-й хромосоме]]<ref name="ncbi">{{cite web |url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=7343 |title=UBTF upstream binding transcription factor, RNA polymerase I [ Homo sapiens (human) ]}}</ref>.


== Ген и изоформы ==
== Ген и изоформы ==
Ген ''UBTF'' у человека находится на 17-й хромосоме в [[локус]]е 17q21.31 и содержит 25 [[экзон]]ов. Известны 2 [[Изоформа белка|изоформы]] [[Белок|белка]] UBTF, которые образуются из-за [[Альтернативный сплайсинг|альтернативного сплайсинга]] первичных транскриптов гена ''UBTF''. [[Псевдоген]]ы этого гена располагаются на коротких плечах [[Хромосома|хромосом]] [[3-я хромосома человека|3]], [[11-я хромосома человека|11]] и [[X-хромосома человека|Х]], а также длинном плече хромосомы 11<ref name="ncbi" /><ref name="uniprot" />.
Ген ''UBTF'' у человека находится на 17-й хромосоме в [[локус]]е 17q21.31 и содержит 25 [[экзон]]ов. У [[Млекопитающие|млекопитающих]] известны 2 [[Изоформа белка|изоформы]] [[Белок|белка]] UBTF, которые образуются из-за [[Альтернативный сплайсинг|альтернативного сплайсинга]] первичных транскриптов гена ''UBTF'': UBTF1 и UBTF2{{sfn|The Nucleolus|2011|p=88}}. [[Псевдоген]]ы этого гена располагаются на коротких плечах [[Хромосома|хромосом]] [[3-я хромосома человека|3]], [[11-я хромосома человека|11]] и [[X-хромосома человека|Х]], а также длинном плече хромосомы 11<ref name="ncbi" /><ref name="uniprot" />.


== Структура ==
== Структура ==
Белок UBTF представлен единственной цепью из 764 [[Аминокислоты|аминокислотных]] [[Остаток (химия)|остатков]]. Во [[Вторичная структура|вторичной структуре]] имеются [[Альфа-спираль|альфа-спирали]], [[Бета-Лист|бета-слои]] и {{нп5|бета-поворот||en|Beta turn}}. Связывание с [[ДНК]] обеспечивается шестью [[Мотив (молекулярная биология)|мотивами]] {{нп5|HGM-бокс||en|HMG-box}}. UBTF может подвергаться таким [[Постттрансляционная модификация|посттрансляционным модификациям]], как [[ацетилирование]] и [[фосфорилирование]] (по остатку [[треонин]]а Thr201 и 12 остаткам [[серин]]а)<ref name="uniprot" />. О функциональном значении посттрансляционных модификаций см. раздел [[#Регуляция|Регуляция]].
Белок UBTF представлен единственной цепью из 764 [[Аминокислоты|аминокислотных]] [[Кислотный остаток|остатков]]. Во [[Вторичная структура|вторичной структуре]] имеются [[Альфа-спираль|альфа-спирали]], [[Бета-Лист|бета-слои]] и {{нп5|бета-поворот||en|Beta turn}}. Связывание с [[ДНК]] обеспечивается шестью [[Мотив (молекулярная биология)|мотивами]] {{нп5|HGM-бокс||en|HMG-box}}. Белок также характеризуется наличием [[N-конец|N-концевого]] [[Домен белка|домена]] [[димер]]изации и [[C-конец|С-концевого]] кислого хвоста. У изоформы UBTF2 отсутствуют 37 [[Аминокислоты|аминокислот]] из второго HGM-бокса{{sfn|The Nucleolus|2011|p=88}}.

В растворе UBTF формирует димеры, димеризация осуществляется за счёт N-концевого домена длиной более 80 аминокислотных остатков. Этот домен чрезвычайно [[Консервативные последовательности|консервативен]], поэтому, возможно, участвует также в регуляции [[Транскрипция (биология)|транскрипции]] и/или связывании UBTF с функциональными [[Ядрышковый организатор|ядрышковыми организаторами]]. Среди HGM-боксов UBTF для связывания с ДНК совершенно необходим только первый, а другие HGM-боксы усиливают это взаимодействие. HGM-боксы UBTF имеют характерную изогнутую L-образную форму и состоят из трёх альфа-спиралей, которые могут вносить конформационные изменения в ДНК. В условиях ''[[in vitro]]'' димер UBTF [[лягушки]] ''[[Xenopus]]'' может изгибать в петлю свободную от нуклеосом рДНК длиной до 180 [[Спаренные основания|пар оснований]]. Кроме того, UBTF может одновременно связываться с двумя [[молекула]]ми [[ДНК]]{{sfn|The Nucleolus|2011|p=88}}.

C-концевой домен UBTF состоит из 57 остатков кислых аминокислот ([[Глутаминовая кислота|глутаминовой]] и [[Аспарагиновая кислота|аспарагиновой кислоты]]), а также 23 остатков [[серин]]а. Кислый домен играет ключевую роль в участии UBTF в активации транскрипции. Именно этот отрицательно заряженный домен обусловливает окрашивание активных ядрышковых организаторов солями [[Серебро|серебра]]{{sfn|The Nucleolus|2011|p=88}}.

UBTF может подвергаться таким [[Посттрансляционная модификация|посттрансляционным модификациям]], как [[ацетилирование]] и [[фосфорилирование]] (по остатку [[треонин]]а Thr201 и 12 остаткам серина)<ref name="uniprot" />. О функциональном значении посттрансляционных модификаций см. раздел [[#Регуляция|Регуляция]].


== Внутриклеточная локализация ==
== Внутриклеточная локализация ==
UBTF — ядрышковый белок. Он обнаруживается в двух ядрышковых компонентах — плотном фибриллярном компоненте и фибриллярных центрах. Кроме того, он может обнаруживаться в [[Нуклеоплазма|нуклеоплазме]]<ref name="uniprot">{{cite web |url=http://www.uniprot.org/uniprot/P17480 |title=UniProtKB - P17480 (UBF1_HUMAN)}}</ref>. На [[Клетка (биология)|клетках]] [[HeLa]] было показано, что ядрышковая локализация UBTF связана с интенсивностью транскрипции генов рРНК (рДНК). В ядрышках, имеющих единственный крупный фибриллярный центр (такие ядрышки характеризуются низким уровнем транскрипции рДНК), UBTF располагается преимущественно там. Однако в ядрышках, характеризующихся интенсивной транскрипцией рДНК и имеющих множество мелких фибриллярных центров, UBTF локализуется в основном на границе фибриллярных центров и плотного фибриллярного компонента<ref>{{cite pmid|19393134}}</ref>.
UBTF — чрезвычайно многочисленный транскрипционный фактор; так, в первичных человеческих [[фибробласт]]ах обнаруживается до 10<sup>6</sup> молекул на [[Клетка (биология)|клетку]]{{sfn|The Nucleolus|2011|p=89}}. UBTF — ядрышковый белок, обнаруживается в двух ядрышковых компонентах — плотном фибриллярном компоненте и фибриллярных центрах. Кроме того, он может обнаруживаться в [[Нуклеоплазма|нуклеоплазме]]<ref name="uniprot">{{cite web |url=http://www.uniprot.org/uniprot/P17480 |title=UniProtKB - P17480 (UBF1_HUMAN) |access-date=2016-04-30 |archive-date=2017-09-14 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170914110727/http://www.uniprot.org/uniprot/P17480 |deadlink=no }}</ref>. UBTF характеризуется очень высоким сродством к рДНК и в условиях ''[[in vivo]]'' может связываться с ней в отсутствие [[промотор]]ов и транскрипции{{sfn|The Nucleolus|2011|p=90}}. На [[Клетка (биология)|клетках]] [[HeLa]] было показано, что ядрышковая локализация UBTF связана с интенсивностью транскрипции генов рРНК (рДНК). В ядрышках, имеющих единственный крупный фибриллярный центр (такие ядрышки характеризуются низким уровнем транскрипции рДНК), UBTF располагается преимущественно там. Однако в ядрышках, характеризующихся интенсивной транскрипцией рДНК и имеющих множество мелких фибриллярных центров, UBTF локализуется в основном на границе фибриллярных центров и плотного фибриллярного компонента<ref>{{cite pmid|19393134}}</ref>.


== Функции ==
== Функции ==
Долгое время считалось, что единственная функция UBTF — участие в образовании {{нп5|Преинициаторный комплекс|преинициаторного комплекса|en|Transcription preinitiation complex}} на [[промотор]]ах рДНК. Согласно одной из моделей, UBTF связывает вышестоящие и коровые промоторные элементы, в результате чего образуется петля ДНК, на которой собирается похожий на [[Нуклеосома|нуклеосому]] {{нп5|белковый комплекс||en|Multiprotein complex}}. Благодаря этому UBTF может взаимодействовать с транскрипционным фактором TIF-1B (SL1). Образующийся комплекс привлекает РНК-полимеразу I. Впрочем, сейчас настоящий механизм образования преинициаторного комплекса и роль UBTF в инициации транскрипции рДНК менее ясны: показано, что в условиях ''[[in vitro]]'' UBTF не является совершенно необходимым для инициации транскрипции<ref name="f">{{cite pmid|19717978}}</ref>.
Долгое время считалось, что единственная функция UBTF — участие в образовании {{нп5|Преинициаторный комплекс|преинициаторного комплекса|en|Transcription preinitiation complex}} на [[промотор]]ах рДНК. Согласно одной из моделей, UBTF связывает вышестоящие и коровые промоторные элементы, в результате чего образуется петля ДНК, на которой собирается похожий на [[Нуклеосома|нуклеосому]] [[белковый комплекс]]. Благодаря этому UBTF может взаимодействовать с транскрипционным фактором TIF-1B (SL1). Образующийся комплекс привлекает РНК-полимеразу I. Впрочем, сейчас настоящий механизм образования преинициаторного комплекса и роль UBTF в инициации транскрипции рДНК менее ясны: показано, что в условиях ''[[in vitro]]'' UBTF не является совершенно необходимым для инициации транскрипции<ref name="f">{{cite pmid|19717978}}</ref>.


В ходе экспериментов по интеграции длинного ряда сайтов связывания UBTF из рДНК [[лягушки]] ''[[Xenopus laevis]]'' в [[геном]] клеток человека было показано, что UBTF необходим для формирования ядрышка. В этих рядах наблюдалось образование похожих на ядрышки структур, следовательно, UBTF выступал как площадка для сборки ядрышек даже в отсутствие транскрипции, опосредованной РНК-полимеразой I{{sfn|The Proteins of Nucleolus|2013|p=125}}. UBTF совместно с машинерией РНК-полимеразы I, [[нуклеолин]]ом, [[нуклеофозмин]]ом и [[фибрилларин]]ом относится к числу первых факторов, с которых начинается сборка ядрышка и привлечение прочих белковых компонентов ядрышек{{sfn|The Proteins of Nucleolus|2013|p=213}}.
В ходе экспериментов по интеграции длинного ряда сайтов связывания UBTF из рДНК [[лягушки]] ''[[Xenopus laevis]]'' в [[геном]] клеток человека было показано, что UBTF необходим для формирования ядрышка. В этих рядах наблюдалось образование похожих на ядрышки структур, следовательно, UBTF выступал как площадка для сборки ядрышек даже в отсутствие транскрипции, опосредованной РНК-полимеразой I{{sfn|Proteins of the Nucleolus|2013|p=125}}. UBTF совместно с машинерией РНК-полимеразы I, [[нуклеолин]]ом, [[нуклеофозмин]]ом и [[фибрилларин]]ом относится к числу первых факторов, с которых начинается сборка ядрышка и привлечение прочих белковых компонентов ядрышек{{sfn|Proteins of the Nucleolus|2013|p=213}}. UBTF задействован в регуляции биогенеза рибосом{{sfn|The Nucleolus|2011|p=94}}.


Имеется ряд свидетельств участия UBTF в перестройках [[хроматин]]а ([[ремоделирование хроматина]]). Показано, что UBTF необходим для поддержания структуры [[эухроматин]]а в области активных [[Ядрышковые организаторы|ядрышковых организаторов]]. Возможно, что это связано с конкурентным вытеснением UBTF линкерного {{нп5|Гистон H1|гистона H1|en|Histone H1}}, который участвует в [[гетерохроматин]]изации. Таким образом, UBTF препятствует образованию гетерохроматина в области рДНК и способствует поддержанию активной конформации хроматина<ref name="f" />.
Имеется ряд свидетельств участия UBTF в перестройках [[хроматин]]а ([[ремоделирование хроматина]]). Показано, что UBTF необходим для поддержания структуры [[эухроматин]]а в области активных [[Ядрышковые организаторы|ядрышковых организаторов]] ({{lang-en|nucleolar organizer region, NOR}}). Возможно, что это связано с конкурентным вытеснением UBTF линкерного {{нп5|Гистон H1|гистона H1|en|Histone H1}}, который участвует в [[гетерохроматин]]изации. UBTF совершенно необходим для формирования активных ядрышковых организаторов, в условиях нокаута у мышей соответствующего гена образование NOR нарушено{{sfn|The Nucleolus|2011|p=83}}. Таким образом, UBTF препятствует образованию гетерохроматина в области рДНК и способствует поддержанию активной конформации хроматина<ref name="f" />.


Показано, что у [[Мыши|мышей]] [[метилирование]] динуклеотида CpG в позиции −133 относительно коровой части промотора рДНК ядрышковым комплексом ремоделирования NoRC обеспечивает транскрипционный [[сайленсинг генов]] рРНК и уменьшает связывание UBTF с промоторами рДНК. В конечных стадиях [[Дифференцировка клеток|дифференцировки]] [[промиелоцит]]ов мыши сайленсинг рДНК увеличивается, при этом связывание UBTF с повторами рДНК также уменьшается. Поскольку [[Экспрессия генов|экспрессия]] UBTF постепенно сокращается на конечных стадиях дифференцировки многих клеточных линий, возможно, что регуляция UBTF служит ключевым механизмом сайленсинга рДНК в ходе развития<ref name="f" />. Действительно, при помощи [[Делеция|делеции]] гена ''UBTF'' было показано, что белок UBTF необходим для развития зародыша до стадии [[Морула|морулы]]. Интересно, что утрата UBTF индуцировала образование в [[ооцит]]ах и ранних [[эмбрион]]ах крупных внутриядерных структур, похожих на тельца-предшественники ядрышек (NPB)<ref name="npb">{{cite pmid|25121932}}</ref>.
Показано, что у [[Мыши|мышей]] [[метилирование]] динуклеотида CpG в позиции −133 относительно коровой части промотора рДНК ядрышковым комплексом ремоделирования NoRC обеспечивает транскрипционный [[сайленсинг генов]] рРНК и уменьшает связывание UBTF с промоторами рДНК. В конечных стадиях [[Дифференцировка клеток|дифференцировки]] [[промиелоцит]]ов мыши сайленсинг рДНК увеличивается, при этом связывание UBTF с повторами рДНК также уменьшается. Поскольку [[Экспрессия генов|экспрессия]] UBTF постепенно сокращается на конечных стадиях дифференцировки многих клеточных линий, возможно, что регуляция UBTF служит ключевым механизмом сайленсинга рДНК в ходе развития<ref name="f" />. Действительно, при помощи [[Делеция|делеции]] гена ''UBTF'' было показано, что белок UBTF необходим для развития зародыша до стадии [[Морула|морулы]]. Интересно, что утрата UBTF индуцировала образование в [[ооцит]]ах и ранних [[эмбрион]]ах крупных внутриядерных структур, похожих на тельца-предшественники ядрышек (NPB)<ref name="npb">{{cite pmid|25121932}}</ref>. Показано, что в отсутствие UBTF у мышей происходит разборка ядрышек в [[Соматическая клетка|соматических]] клетках и накопление ключевых [[Фактор транскрипции|факторов транскрипции]] [[ген]]ов [[рРНК]] в плотных внутриядерных тельцах, похожих на NPB. В эмбрионах же сами NPB и окружающий их [[гетерохроматин]] разрушены<ref>{{cite pmid|27614293}}</ref>.


В 2015 году было показано, что UBTF участвует в поддержании стабильности генома, регулируя гены, активно транскрибируемые [[РНК-полимераза II|РНК-полимеразой II]]<ref>{{cite pmid|25452314}}</ref>.
В 2015 году было показано, что UBTF участвует в поддержании стабильности генома, регулируя гены, активно транскрибируемые [[РНК-полимераза II|РНК-полимеразой II]]<ref>{{cite pmid|25452314}}</ref>.


== Регуляция ==
== Регуляция ==
Активность UBTF может регулироваться посредством посттрансляционных модификаций. Например, фосфорилирование UBTF усиливает транскрипцию генов рДНК<ref name="p">{{cite pmid|17182730}}</ref>. Так, белок [[Мишень рапамицина у млекопитающих|mTOR]] (ключевой регулятор клеточного роста) регулирует транскрипцию генов рРНК через белок [[S6K]]1 и фосфорилирование [[C-конец|С-концевого]] [[Домен белка|домена]] UBTF<ref>{{cite pmid|14612424}}</ref>. [[Фосфоинозитид-3-киназа]] фосфорилирует UBTF в ходе [[Передача сигнала (биология)|сигнального пути]] {{нп5|Инсулиноподобный фактор роста|инсулиноподобного фактора роста|en|Insulin-like growth factor}}. UBTF также может быть фосфорилирован [[Киназа|киназами]] {{нп5|ERK1||en|MAPK3}}/{{нп5|ERK2|2|en|MAPK1}}. UBTF может активироваться в результате фосфорилирования комплексами [[циклин]]ов и [[Циклинзависимая киназа|циклинзависимых киназ]], специфичных для фазы [[G1-фаза|G1]] [[Клеточный цикл|клеточного цикла]]<ref>{{cite pmid|10202152}}</ref>. Человеческий [[Ген-супрессор опухолей|опухолевый супрессор]] {{нп5|p14ARF||en|p14ARF}} подавляет фосфорилирование UBTF и, следовательно, транскрипцию рДНК<ref>{{cite pmid|16924243}}</ref>.
Активность UBTF может регулироваться посредством посттрансляционных модификаций. Например, фосфорилирование UBTF усиливает транскрипцию генов рДНК<ref name="p">{{cite pmid|17182730}}</ref>. Так, белок [[Мишень рапамицина у млекопитающих|mTOR]] (ключевой регулятор клеточного роста) регулирует транскрипцию генов рРНК через белок [[S6K]]1 и фосфорилирование [[C-конец|С-концевого]] [[Домен белка|домена]] UBTF<ref>{{cite pmid|14612424}}</ref>. [[Фосфоинозитид-3-киназа]] фосфорилирует UBTF в ходе [[Передача сигнала (биология)|сигнального пути]] {{нп5|Инсулиноподобный фактор роста|инсулиноподобного фактора роста|en|Insulin-like growth factor}}. UBTF также может быть фосфорилирован [[киназа]]ми {{нп5|ERK1||en|MAPK3}}/{{нп5|ERK2|2|en|MAPK1}}. Так, активация [[Сигнальный путь ERK|пути MAPK/ERK]] [[Эпидермальный фактор роста|эпидермальным фактором роста]] (EGF) вызывает опосредованное [[MAPK3|ERK1/2]] фосфорилирование UBTF по первым двум HGM-боксам, что приводит к положительной регуляции транскрипции рДНК за счёт усиления элонгации транскрипции РНК-полимеразой I. Фосфорилирование HGM-боксов 1 и 2 посредством ERK повышает их сродство к линейной ДНК, что облегчает элонгацию транскрипцию, проводимую РНК-полимеразой I{{sfn|The Nucleolus|2011|p=94}}. UBTF может активироваться в результате фосфорилирования комплексами [[циклин]]ов и [[Циклинзависимая киназа|циклинзависимых киназ]], специфичных для фазы [[G1-фаза|G1]] [[Клеточный цикл|клеточного цикла]]<ref>{{cite pmid|10202152}}</ref>. Человеческий [[Ген-супрессор опухолей|опухолевый супрессор]] {{нп5|p14ARF||en|p14ARF}} подавляет фосфорилирование UBTF и, следовательно, транскрипцию рДНК<ref>{{cite pmid|16924243}}</ref>.


Показано, что состояние ацетилированности UBTF изменяется в ходе клеточного цикла и ацетилирование UBTF влияет на его взаимодействие с РНК-полимеразой I<ref>{{cite pmid|16582105}}</ref>. Белковый комплекс {{нп5|RUNX2||en|RUNX2}} и [[Гистондеацетилаза 1|гистондеацетилазы 1]] (HDAC1) регулирует экспрессию рРНК, деацетилируя UBTF<ref>{{cite pmid|22393235}}</ref>. Белок hALP может активировать транскрипцию, опосредуемую РНК-полимеразой I, связываясь с UBTF и ацетилируя его<ref>{{cite pmid|21177859}}</ref>.
Показано, что состояние ацетилированности UBTF изменяется в ходе клеточного цикла и ацетилирование UBTF влияет на его взаимодействие с РНК-полимеразой I<ref>{{cite pmid|16582105}}</ref>. Белковый комплекс {{нп5|RUNX2||en|RUNX2}} и [[Гистондеацетилаза 1|гистондеацетилазы 1]] (HDAC1) регулирует экспрессию рРНК, деацетилируя UBTF<ref>{{cite pmid|22393235}}</ref>. Белок hALP может активировать транскрипцию, опосредуемую РНК-полимеразой I, связываясь с UBTF и ацетилируя его<ref>{{cite pmid|21177859}}</ref>.


Взаимодействие UBTF с ДНК может непосредственно регулироваться связыванием с {{нп5|Фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат|фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфатом|en|Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate}}<ref>{{cite pmid|23591814}}</ref>.
Взаимодействие UBTF с ДНК может непосредственно регулироваться связыванием с {{нп5|Фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат|фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфатом|en|Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate}}<ref>{{cite pmid|23591814}}</ref>.

== Взаимодействие с другими белками ==
В таблице ниже перечислены ключевые белки, с которыми взаимодействует UBTF{{sfn|The Nucleolus|2011|p=92}}:
{|class="wide"
! Белок !! Функция !! Экспериментальное подтверждение
|-
| PAF53 || Субъединица РНК-полимеразы I || Взаимодействие ''in vitro'' и ко[[иммунопреципитация]]
|-
| PAF49 || Субъединица РНК-полимеразы I || Взаимодействие ''in vitro''
|-
| TAF<sub>I</sub>48 || Субъединица SL1 || Взаимодействие ''in vitro''
|-
| {{нп5|TBP||en|TATA-binding protein}} || Субъединица SL1 || Взаимодействие ''in vitro''
|-
| {{нп5|Treacle||en|Treacle protein}} || Взаимодействует с боксом C/D [[Малые ядрышковые РНК|малых ядрышковых РНК]] || Дрожжевая [[Двугибридный анализ|двугибридная система]] и коиммунопреципитация
|-
| SIRT7 || Потенциальная {{нп5|АДФ-рибозилтрансфераза||en|ADP-ribosyltransferase}} и деацетилаза || Взаимодействие ''in vitro''
|-
| CTCF || Организация хроматина || Взаимодействие ''in vitro'' и {{нп5|ковыделение||en|Copurification}}
⚫
|}

== Консервативность ==
Долгое время считалось, что UBTF имеется только у [[позвоночные|позвоночных]]. Это представление подкреплялось отсутствием похожих на UBTF белков у таких [[Модельные организмы|модельных организмов]], как [[двукрылые|муха]] ''[[Drosophila]]'', [[нематоды|круглый червь]] ''[[Caenorhabditis elegans]]'', [[дрожжи]] ''[[Saccharomyces cerevisiae]]'' и [[цветковые растения|цветковое растение]] ''[[Arabidopsis]]''. Однако с увеличением данных о последовательностях ДНК разнообразных организмов UBTF был найден у [[Животные|животных]], не относящихся к позвоночным. Например, UBTF был найден у [[Хордовые|хордового]] животного — [[асцидии]] ''[[Ciona intestinalis]]''. Аминокислотные последовательности N-концевого домена димеризации и первого HGM-бокса у ''Ciona'' и человека совпадают на 40 и 54 % соответственно. Более того, у ''Ciona'', как и у человека, UBTF содержит несколько (по крайней мере пять) HGM-боксов{{sfn|The Nucleolus|2011|p=95—96}}.

Оказалось, далее, что UBTF имеется у разнообразных [[членистоногие|членистоногих]] (например, у [[клещи (животные)|клеща]] ''[[Ixodes scapularis]]'', [[жесткокрылые|жука]] ''[[Tribolium castaneum]]'', [[тли]] ''[[Acyrthosiphon pisum]]''). Даже в геноме примитивного животного ''[[Trichoplax adhaerens]]'' найдена [[открытая рамка считывания]], очень похожая на UBTF. Сравнение UBTF ''Trichoplax'' и ''Ciona'' выявило 27 % сходства в последовательностях доменов димеризации. [[Гомология (биология)|Гомолог]] UBTF ''Trichoplax'' также имеет несколько HGM-боксов, причём бокс, соседний с доменом димеризации, имеет 30 % сходства с аналогичным доменом ''Ciona'', однако UBTF ''Trichoplax'' не имеет кислого N-концевого домена. По-видимому, у модельных [[Беспозвоночные|беспозвоночных]] животных имело место сильная утрата генов, в том числе кодирующих UBTF. У [[Грибы|грибов]] и растений, похоже, UBTF нет. У дрожжей ''[[Saccharomyces cerevisiae]]'' обнаружен HGM-содержащий белок HMO1, который может играть роли, аналогичные функциям UBTF [[Metazoa]]{{sfn|The Nucleolus|2011|p=96—97}}.


== Клиническое значение ==
== Клиническое значение ==
[[Вирус простого герпеса первого типа]] вызывает перемещение UBTF из ядрышка клетки-хозяина в компартменты репликации вируса. Однако было показано, что UBTF не способствует репликации вируса, а, напротив, подавляет её<ref>{{cite pmid|25965800}}</ref>.
[[Вирус простого герпеса первого типа]] вызывает перемещение UBTF из ядрышка клетки-хозяина в компартменты репликации вируса. Однако было показано, что UBTF не способствует репликации вируса, а, напротив, подавляет её<ref>{{cite pmid|25965800}}</ref>.


Продемонстрировано, что онкопротеин E7 человеческого [[папилломавирус]]а стимулирует транскрипцию генов рДНК, увеличивая количество фосфорилированной формы UBTF<ref>{{cite pmid|24798431}}</ref>.
Продемонстрировано, что онкопротеин E7 человеческого [[папилломавирус]]а стимулирует транскрипцию генов рДНК, увеличивая количество фосфорилированной формы UBTF<ref>{{cite pmid|24798431}}</ref>.


Повышенный уровень экспрессии UBTF связан с [[Гипертрофическая кардиомиопатия|гипертрофией сердца]]<ref>{{cite pmid|12885411}}</ref>.
Повышенный уровень экспрессии UBTF, соответствующий положительной регуляции транскрипции рДНК, связан с [[Гипертрофическая кардиомиопатия|гипертрофией сердца]]<ref>{{cite pmid|12885411}}</ref>. Напротив, при дифференцировке уровень транскрипции рДНК снижен, что соответствует значительному уменьшению экспрессии UBTF{{sfn|The Nucleolus|2011|p=95}}.


Установлено, что нарушения ацетилирования UBTF по остатку [[лизин]]а 352 связаны с нарушениями транскрипции рДНК при [[Болезнь Хантингтона|болезни Хантингтона]]<ref>{{cite pmid|21546905}}</ref>.
Установлено, что нарушения ацетилирования UBTF по остатку [[лизин]]а 352 связаны с нарушениями транскрипции рДНК при [[Болезнь Хантингтона|болезни Хантингтона]]<ref>{{cite pmid|21546905}}</ref>.
Строка 86: Строка 81:


== Литература ==
== Литература ==
* {{книга|заглавие=The Nucleolus|ссылка=https://books.google.ru/books?id=jnTEbintTj0C&pg=PR21&lpg=PR21&hl=ru&source=gbs_selected_pages#v=onepage&q&f=false|ответственный=Ed. by Mark O. J. Olson|место=New York|издательство=[[Springer Science+Business Media]]|год=2011|allpages=xxvi + 414|серия=Protein Reviews, vol. 15|isbn=978-1-4614-0514-6|doi=10.1007/978-1-4614-0514-6|ref=The Nucleolus}}
* {{книга
* {{книга
| заглавие = Proteins of the Nucleolus
| заглавие = Proteins of the Nucleolus
| ссылка = http://www.springer.com/us/book/9789400758179
| ссылка = https://www.springer.com/us/book/9789400758179
| ответственный = O'Day, Danton H, Catalano, Andrew
| ответственный = O'Day, Danton H, Catalano, Andrew
| место = Netherlands
| место = Netherlands
Строка 97: Строка 93:
| ref = Proteins of the Nucleolus
| ref = Proteins of the Nucleolus
}}
}}

{{Хорошая статья|Биология}}


[[Категория:Белки человека]]
[[Категория:Белки человека]]
[[Категория:Клеточное ядро]]
[[Категория:Клеточное ядро]]
{{Добротная статья|Генетика}}

Текущая версия от 21:14, 23 января 2023

Локус: Локус 17q21.31

UBTF
Доступные структуры
PDBПоиск ортологов: PDBe RCSB
Список идентификаторов PDB

1K99, 1L8Y, 1L8Z, 2HDZ

Идентификаторы
ПсевдонимыUBTF, NOR-90, UBF, UBF-1, UBF1, UBF2, upstream binding transcription factor, RNA polymerase I, CONDBA, upstream binding transcription factor
Внешние IDOMIM: 600673 MGI: 98512 HomoloGene: 7970 GeneCards: UBTF
Расположение гена (человек)
17-я хромосома человека
Хр.17-я хромосома человека[1]
17-я хромосома человека
Расположение в геноме UBTF
Расположение в геноме UBTF
Локус17q21.31Начало44,205,033 bp[1]
Конец44,221,626 bp[1]
Расположение гена (Мышь)
11-я хромосома мыши
Хр.11-я хромосома мыши[2]
11-я хромосома мыши
Расположение в геноме UBTF
Расположение в геноме UBTF
Локус11|11 DНачало102,195,386 bp[2]
Конец102,210,568 bp[2]
Паттерн экспрессии РНК
Bgee
ЧеловекМышь (ортолог)
Наибольшая экспрессия в
  • sural nerve

  • right lobe of thyroid gland

  • ventricular zone

  • right hemisphere of cerebellum

  • left lobe of thyroid gland

  • ectocervix

  • body of uterus
Наибольшая экспрессия в
  • ventricular zone

  • neural layer of retina

  • tail of embryo

  • dentate gyrus of hippocampal formation granule cell

  • tibiofemoral joint
Дополнительные справочные данные
BioGPS


Дополнительные справочные данные
Генная онтология
Молекулярная функция
Компонент клетки
Биологический процесс
Источники: Amigo, QuickGO
Ортологи
ВидЧеловекМышь
Entrez

7343

21429

Ensembl

ENSG00000108312

ENSMUSG00000020923

UniProt

P17480

P25976

RefSeq (мРНК)

NM_001076683
NM_001076684
NM_014233

NM_001044383
NM_011551
NM_001302954
NM_001302955
NM_001362544

NM_001362545
NM_001362547
NM_001362548
NM_001362549
NM_001362550
NM_001362551
NM_001362552

RefSeq (белок)

NP_001070151
NP_001070152
NP_055048

н/д

Локус (UCSC)Chr 17: 44.21 – 44.22 MbChr 11: 102.2 – 102.21 Mb
Поиск по PubMedИскать[3]Искать[4]
Логотип Викиданных Информация в Викиданных
Смотреть (человек)Смотреть (мышь)

UBTF (англ. upstream binding transcription factor, RNA polymerase I, другие названия UBF; UBF1; UBF2; UBF-1; NOR-90) — ядрышковый транскрипционный фактор, регулирующий транскрипцию генов рРНК РНК-полимеразой I[англ.] и ряд других процессов. У человека кодируется геном UBTF, расположенным на 17-й хромосоме[5]. UBTF представлен единственной полипептидной цепью, причём за связывание с ДНК отвечает особый домен HGM-бокс. Белок локализуется в ядрышке, точнее, в фибриллярных центрах и плотном фибриллярном компоненте. Нарушения работы UBTF приводят к различным заболеваниям, в том числе раковым.

Классификация

[править | править код]

По данным базы TRANSFAC[англ.], белок UBTF относится к группе «4.7. Класс HMG», «4.7.4 семейство UBF»[6]. Другие авторы выделяют надсемейство HMGB-белков, в котором белок UBTF принадлежит семейству HMG/UBF[7][8].

Ген и изоформы

[править | править код]

Ген UBTF у человека находится на 17-й хромосоме в локусе 17q21.31 и содержит 25 экзонов. У млекопитающих известны 2 изоформы белка UBTF, которые образуются из-за альтернативного сплайсинга первичных транскриптов гена UBTF: UBTF1 и UBTF2[9]. Псевдогены этого гена располагаются на коротких плечах хромосом 3, 11 и Х, а также длинном плече хромосомы 11[5][10].

Структура

[править | править код]

Белок UBTF представлен единственной цепью из 764 аминокислотных остатков. Во вторичной структуре имеются альфа-спирали, бета-слои и бета-поворот[англ.]. Связывание с ДНК обеспечивается шестью мотивами HGM-бокс[англ.]. Белок также характеризуется наличием N-концевого домена димеризации и С-концевого кислого хвоста. У изоформы UBTF2 отсутствуют 37 аминокислот из второго HGM-бокса[9].

В растворе UBTF формирует димеры, димеризация осуществляется за счёт N-концевого домена длиной более 80 аминокислотных остатков. Этот домен чрезвычайно консервативен, поэтому, возможно, участвует также в регуляции транскрипции и/или связывании UBTF с функциональными ядрышковыми организаторами. Среди HGM-боксов UBTF для связывания с ДНК совершенно необходим только первый, а другие HGM-боксы усиливают это взаимодействие. HGM-боксы UBTF имеют характерную изогнутую L-образную форму и состоят из трёх альфа-спиралей, которые могут вносить конформационные изменения в ДНК. В условиях in vitro димер UBTF лягушки Xenopus может изгибать в петлю свободную от нуклеосом рДНК длиной до 180 пар оснований. Кроме того, UBTF может одновременно связываться с двумя молекулами ДНК[9].

C-концевой домен UBTF состоит из 57 остатков кислых аминокислот (глутаминовой и аспарагиновой кислоты), а также 23 остатков серина. Кислый домен играет ключевую роль в участии UBTF в активации транскрипции. Именно этот отрицательно заряженный домен обусловливает окрашивание активных ядрышковых организаторов солями серебра[9].

UBTF может подвергаться таким посттрансляционным модификациям, как ацетилирование и фосфорилирование (по остатку треонина Thr201 и 12 остаткам серина)[10]. О функциональном значении посттрансляционных модификаций см. раздел Регуляция.

Внутриклеточная локализация

[править | править код]

UBTF — чрезвычайно многочисленный транскрипционный фактор; так, в первичных человеческих фибробластах обнаруживается до 106 молекул на клетку[11]. UBTF — ядрышковый белок, обнаруживается в двух ядрышковых компонентах — плотном фибриллярном компоненте и фибриллярных центрах. Кроме того, он может обнаруживаться в нуклеоплазме[10]. UBTF характеризуется очень высоким сродством к рДНК и в условиях in vivo может связываться с ней в отсутствие промоторов и транскрипции[12]. На клетках HeLa было показано, что ядрышковая локализация UBTF связана с интенсивностью транскрипции генов рРНК (рДНК). В ядрышках, имеющих единственный крупный фибриллярный центр (такие ядрышки характеризуются низким уровнем транскрипции рДНК), UBTF располагается преимущественно там. Однако в ядрышках, характеризующихся интенсивной транскрипцией рДНК и имеющих множество мелких фибриллярных центров, UBTF локализуется в основном на границе фибриллярных центров и плотного фибриллярного компонента[13].

Функции

[править | править код]

Долгое время считалось, что единственная функция UBTF — участие в образовании преинициаторного комплекса[англ.] на промоторах рДНК. Согласно одной из моделей, UBTF связывает вышестоящие и коровые промоторные элементы, в результате чего образуется петля ДНК, на которой собирается похожий на нуклеосому белковый комплекс. Благодаря этому UBTF может взаимодействовать с транскрипционным фактором TIF-1B (SL1). Образующийся комплекс привлекает РНК-полимеразу I. Впрочем, сейчас настоящий механизм образования преинициаторного комплекса и роль UBTF в инициации транскрипции рДНК менее ясны: показано, что в условиях in vitro UBTF не является совершенно необходимым для инициации транскрипции[14].

В ходе экспериментов по интеграции длинного ряда сайтов связывания UBTF из рДНК лягушки Xenopus laevis в геном клеток человека было показано, что UBTF необходим для формирования ядрышка. В этих рядах наблюдалось образование похожих на ядрышки структур, следовательно, UBTF выступал как площадка для сборки ядрышек даже в отсутствие транскрипции, опосредованной РНК-полимеразой I[15]. UBTF совместно с машинерией РНК-полимеразы I, нуклеолином, нуклеофозмином и фибрилларином относится к числу первых факторов, с которых начинается сборка ядрышка и привлечение прочих белковых компонентов ядрышек[16]. UBTF задействован в регуляции биогенеза рибосом[17].

Имеется ряд свидетельств участия UBTF в перестройках хроматина (ремоделирование хроматина). Показано, что UBTF необходим для поддержания структуры эухроматина в области активных ядрышковых организаторов (англ. nucleolar organizer region, NOR). Возможно, что это связано с конкурентным вытеснением UBTF линкерного гистона H1[англ.], который участвует в гетерохроматинизации. UBTF совершенно необходим для формирования активных ядрышковых организаторов, в условиях нокаута у мышей соответствующего гена образование NOR нарушено[18]. Таким образом, UBTF препятствует образованию гетерохроматина в области рДНК и способствует поддержанию активной конформации хроматина[14].

Показано, что у мышей метилирование динуклеотида CpG в позиции −133 относительно коровой части промотора рДНК ядрышковым комплексом ремоделирования NoRC обеспечивает транскрипционный сайленсинг генов рРНК и уменьшает связывание UBTF с промоторами рДНК. В конечных стадиях дифференцировки промиелоцитов мыши сайленсинг рДНК увеличивается, при этом связывание UBTF с повторами рДНК также уменьшается. Поскольку экспрессия UBTF постепенно сокращается на конечных стадиях дифференцировки многих клеточных линий, возможно, что регуляция UBTF служит ключевым механизмом сайленсинга рДНК в ходе развития[14]. Действительно, при помощи делеции гена UBTF было показано, что белок UBTF необходим для развития зародыша до стадии морулы. Интересно, что утрата UBTF индуцировала образование в ооцитах и ранних эмбрионах крупных внутриядерных структур, похожих на тельца-предшественники ядрышек (NPB)[19]. Показано, что в отсутствие UBTF у мышей происходит разборка ядрышек в соматических клетках и накопление ключевых факторов транскрипции генов рРНК в плотных внутриядерных тельцах, похожих на NPB. В эмбрионах же сами NPB и окружающий их гетерохроматин разрушены[20].

В 2015 году было показано, что UBTF участвует в поддержании стабильности генома, регулируя гены, активно транскрибируемые РНК-полимеразой II[21].

Регуляция

[править | править код]

Активность UBTF может регулироваться посредством посттрансляционных модификаций. Например, фосфорилирование UBTF усиливает транскрипцию генов рДНК[22]. Так, белок mTOR (ключевой регулятор клеточного роста) регулирует транскрипцию генов рРНК через белок S6K1 и фосфорилирование С-концевого домена UBTF[23]. Фосфоинозитид-3-киназа фосфорилирует UBTF в ходе сигнального пути инсулиноподобного фактора роста[англ.]. UBTF также может быть фосфорилирован киназами ERK1[англ.]/2[англ.]. Так, активация пути MAPK/ERK эпидермальным фактором роста (EGF) вызывает опосредованное ERK1/2 фосфорилирование UBTF по первым двум HGM-боксам, что приводит к положительной регуляции транскрипции рДНК за счёт усиления элонгации транскрипции РНК-полимеразой I. Фосфорилирование HGM-боксов 1 и 2 посредством ERK повышает их сродство к линейной ДНК, что облегчает элонгацию транскрипцию, проводимую РНК-полимеразой I[17]. UBTF может активироваться в результате фосфорилирования комплексами циклинов и циклинзависимых киназ, специфичных для фазы G1 клеточного цикла[24]. Человеческий опухолевый супрессор p14ARF[англ.] подавляет фосфорилирование UBTF и, следовательно, транскрипцию рДНК[25].

Показано, что состояние ацетилированности UBTF изменяется в ходе клеточного цикла и ацетилирование UBTF влияет на его взаимодействие с РНК-полимеразой I[26]. Белковый комплекс RUNX2[англ.] и гистондеацетилазы 1 (HDAC1) регулирует экспрессию рРНК, деацетилируя UBTF[27]. Белок hALP может активировать транскрипцию, опосредуемую РНК-полимеразой I, связываясь с UBTF и ацетилируя его[28].

Взаимодействие UBTF с ДНК может непосредственно регулироваться связыванием с фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфатом[англ.][29].

Взаимодействие с другими белками

[править | править код]

В таблице ниже перечислены ключевые белки, с которыми взаимодействует UBTF[30]:

Белок Функция Экспериментальное подтверждение
PAF53 Субъединица РНК-полимеразы I Взаимодействие in vitro и коиммунопреципитация
PAF49 Субъединица РНК-полимеразы I Взаимодействие in vitro
TAFI48 Субъединица SL1 Взаимодействие in vitro
TBP[англ.] Субъединица SL1 Взаимодействие in vitro
Treacle[англ.] Взаимодействует с боксом C/D малых ядрышковых РНК Дрожжевая двугибридная система и коиммунопреципитация
SIRT7 Потенциальная АДФ-рибозилтрансфераза[англ.] и деацетилаза Взаимодействие in vitro
CTCF Организация хроматина Взаимодействие in vitro и ковыделение[англ.]

Консервативность

[править | править код]

Долгое время считалось, что UBTF имеется только у позвоночных. Это представление подкреплялось отсутствием похожих на UBTF белков у таких модельных организмов, как муха Drosophila, круглый червь Caenorhabditis elegans, дрожжи Saccharomyces cerevisiae и цветковое растение Arabidopsis. Однако с увеличением данных о последовательностях ДНК разнообразных организмов UBTF был найден у животных, не относящихся к позвоночным. Например, UBTF был найден у хордового животного — асцидии Ciona intestinalis. Аминокислотные последовательности N-концевого домена димеризации и первого HGM-бокса у Ciona и человека совпадают на 40 и 54 % соответственно. Более того, у Ciona, как и у человека, UBTF содержит несколько (по крайней мере пять) HGM-боксов[31].

Оказалось, далее, что UBTF имеется у разнообразных членистоногих (например, у клеща Ixodes scapularis, жука Tribolium castaneum, тли Acyrthosiphon pisum). Даже в геноме примитивного животного Trichoplax adhaerens найдена открытая рамка считывания, очень похожая на UBTF. Сравнение UBTF Trichoplax и Ciona выявило 27 % сходства в последовательностях доменов димеризации. Гомолог UBTF Trichoplax также имеет несколько HGM-боксов, причём бокс, соседний с доменом димеризации, имеет 30 % сходства с аналогичным доменом Ciona, однако UBTF Trichoplax не имеет кислого N-концевого домена. По-видимому, у модельных беспозвоночных животных имело место сильная утрата генов, в том числе кодирующих UBTF. У грибов и растений, похоже, UBTF нет. У дрожжей Saccharomyces cerevisiae обнаружен HGM-содержащий белок HMO1, который может играть роли, аналогичные функциям UBTF Metazoa[32].

Клиническое значение

[править | править код]

Вирус простого герпеса первого типа вызывает перемещение UBTF из ядрышка клетки-хозяина в компартменты репликации вируса. Однако было показано, что UBTF не способствует репликации вируса, а, напротив, подавляет её[33].

Продемонстрировано, что онкопротеин E7 человеческого папилломавируса стимулирует транскрипцию генов рДНК, увеличивая количество фосфорилированной формы UBTF[34].

Повышенный уровень экспрессии UBTF, соответствующий положительной регуляции транскрипции рДНК, связан с гипертрофией сердца[35]. Напротив, при дифференцировке уровень транскрипции рДНК снижен, что соответствует значительному уменьшению экспрессии UBTF[36].

Установлено, что нарушения ацетилирования UBTF по остатку лизина 352 связаны с нарушениями транскрипции рДНК при болезни Хантингтона[37].

Показано, что у пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой наблюдаются повышение уровня экспрессии UBTF, приводящее к онкогенному эффекту. Оказалось, что белок HBx вируса гепатита B активирует злокачественное перерождение клеток через c-Myc-зависимое усиление экспрессии UBTF[38].

Показана связь между утратой волос у человека и уровнем экспрессии UBTF[39].

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 3 GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000108312 - Ensembl, May 2017
  2. ↑ 1 2 3 GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000020923 - Ensembl, May 2017
  3. ↑ Ссылка на публикацию человека на PubMed: Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ↑ Ссылка на публикацию мыши на PubMed: Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ↑ 1 2 UBTF upstream binding transcription factor, RNA polymerase I [ Homo sapiens (human) ]. Дата обращения: 3 октября 2017. Архивировано 18 февраля 2019 года.
  6. ↑ Классификация по данным TRANSFAC. Дата обращения: 24 января 2017. Архивировано 1 августа 2017 года.
  7. ↑ Soullier S., Jay P., Poulat F., Vanacker J. M., Berta P., Laudet V. Diversification pattern of the HMG and SOX family members during evolution. (англ.) // Journal of molecular evolution. — 1999. — Vol. 48, no. 5. — P. 517—527. — PMID 10198118. [исправить]
  8. ↑ Ait Benkhali J., Coppin E., Brun S., Peraza-Reyes L., Martin T., Dixelius C., Lazar N., van Tilbeurgh H., Debuchy R. A network of HMG-box transcription factors regulates sexual cycle in the fungus Podospora anserina. (англ.) // PLoS genetics. — 2013. — Vol. 9, no. 7. — P. e1003642. — doi:10.1371/journal.pgen.1003642. — PMID 23935511. [исправить]
  9. ↑ 1 2 3 4 The Nucleolus, 2011, p. 88.
  10. ↑ 1 2 3 UniProtKB - P17480 (UBF1_HUMAN). Дата обращения: 30 апреля 2016. Архивировано 14 сентября 2017 года.
  11. ↑ The Nucleolus, 2011, p. 89.
  12. ↑ The Nucleolus, 2011, p. 90.
  13. ↑ He J., Wu X., Tao W. Nucleolar localization of upstream binding factor in HeLa cells depends on rRNA synthesis activities. (англ.) // Folia biologica. — 2008. — Vol. 54, no. 6. — P. 202—206. — PMID 19393134. [исправить]
  14. ↑ 1 2 3 Sanij E., Hannan R. D. The role of UBF in regulating the structure and dynamics of transcriptionally active rDNA chromatin. (англ.) // Epigenetics. — 2009. — Vol. 4, no. 6. — P. 374—382. — PMID 19717978. [исправить]
  15. ↑ Proteins of the Nucleolus, 2013, p. 125.
  16. ↑ Proteins of the Nucleolus, 2013, p. 213.
  17. ↑ 1 2 The Nucleolus, 2011, p. 94.
  18. ↑ The Nucleolus, 2011, p. 83.
  19. ↑ Hamdane N., Stefanovsky V. Y., Tremblay M. G., Németh A., Paquet E., Lessard F., Sanij E., Hannan R., Moss T. Conditional inactivation of Upstream Binding Factor reveals its epigenetic functions and the existence of a somatic nucleolar precursor body. (англ.) // PLoS genetics. — 2014. — Vol. 10, no. 8. — P. e1004505. — doi:10.1371/journal.pgen.1004505. — PMID 25121932. [исправить]
  20. ↑ Hamdane N., Tremblay M. G., Dillinger S., Stefanovsky V. Y., Németh A., Moss T.  Disruption of the UBF gene induces aberrant somatic nucleolar bodies and disrupts embryo nucleolar precursor bodies // Gene. — 2016. — doi:10.1016/j.gene.2016.09.013. — PMID 27614293. [исправить]
  21. ↑ Sanij E., Diesch J., Lesmana A., Poortinga G., Hein N., Lidgerwood G., Cameron D. P., Ellul J., Goodall G. J., Wong L. H., Dhillon A. S., Hamdane N., Rothblum L. I., Pearson R. B., Haviv I., Moss T., Hannan R. D. A novel role for the Pol I transcription factor UBTF in maintaining genome stability through the regulation of highly transcribed Pol II genes. (англ.) // Genome research. — 2015. — Vol. 25, no. 2. — P. 201—212. — doi:10.1101/gr.176115.114. — PMID 25452314. [исправить]
  22. ↑ Lin C. H., Platt M. D., Ficarro S. B., Hoofnagle M. H., Shabanowitz J., Comai L., Hunt D. F., Owens G. K. Mass spectrometric identification of phosphorylation sites of rRNA transcription factor upstream binding factor. (англ.) // American journal of physiology. Cell physiology. — 2007. — Vol. 292, no. 5. — P. 1617—1624. — doi:10.1152/ajpcell.00176.2006. — PMID 17182730. [исправить]
  23. ↑ Hannan K. M., Brandenburger Y., Jenkins A., Sharkey K., Cavanaugh A., Rothblum L., Moss T., Poortinga G., McArthur G. A., Pearson R. B., Hannan R. D. mTOR-dependent regulation of ribosomal gene transcription requires S6K1 and is mediated by phosphorylation of the carboxy-terminal activation domain of the nucleolar transcription factor UBF. (англ.) // Molecular and cellular biology. — 2003. — Vol. 23, no. 23. — P. 8862—8877. — PMID 14612424. [исправить]
  24. ↑ Voit R., Hoffmann M., Grummt I. Phosphorylation by G1-specific cdk-cyclin complexes activates the nucleolar transcription factor UBF. (англ.) // The EMBO journal. — 1999. — Vol. 18, no. 7. — P. 1891—1899. — doi:10.1093/emboj/18.7.1891. — PMID 10202152. [исправить]
  25. ↑ Ayrault O., Andrique L., Fauvin D., Eymin B., Gazzeri S., Séité P. Human tumor suppressor p14ARF negatively regulates rRNA transcription and inhibits UBF1 transcription factor phosphorylation. (англ.) // Oncogene. — 2006. — Vol. 25, no. 58. — P. 7577—7586. — doi:10.1038/sj.onc.1209743. — PMID 16924243. [исправить]
  26. ↑ Meraner J., Lechner M., Loidl A., Goralik-Schramel M., Voit R., Grummt I., Loidl P. Acetylation of UBF changes during the cell cycle and regulates the interaction of UBF with RNA polymerase I. (англ.) // Nucleic acids research. — 2006. — Vol. 34, no. 6. — P. 1798—1806. — doi:10.1093/nar/gkl101. — PMID 16582105. [исправить]
  27. ↑ Ali S. A., Dobson J. R., Lian J. B., Stein J. L., van Wijnen A. J., Zaidi S. K., Stein G. S. A RUNX2-HDAC1 co-repressor complex regulates rRNA gene expression by modulating UBF acetylation. (англ.) // Journal of cell science. — 2012. — Vol. 125, no. Pt 11. — P. 2732—2739. — doi:10.1242/jcs.100909. — PMID 22393235. [исправить]
  28. ↑ Kong R., Zhang L., Hu L., Peng Q., Han W., Du X., Ke Y. hALP, a novel transcriptional U three protein (t-UTP), activates RNA polymerase I transcription by binding and acetylating the upstream binding factor (UBF). (англ.) // The Journal of biological chemistry. — 2011. — Vol. 286, no. 9. — P. 7139—7148. — doi:10.1074/jbc.M110.173393. — PMID 21177859. [исправить]
  29. ↑ Yildirim S., Castano E., Sobol M., Philimonenko V. V., Dzijak R., Venit T., Hozák P. Involvement of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate in RNA polymerase I transcription. (англ.) // Journal of cell science. — 2013. — Vol. 126, no. Pt 12. — P. 2730—2739. — doi:10.1242/jcs.123661. — PMID 23591814. [исправить]
  30. ↑ The Nucleolus, 2011, p. 92.
  31. ↑ The Nucleolus, 2011, p. 95—96.
  32. ↑ The Nucleolus, 2011, p. 96—97.
  33. ↑ Ouellet Lavall G., Pearson A. Upstream binding factor inhibits herpes simplex virus replication. (англ.) // Virology. — 2015. — Vol. 483. — P. 108—116. — doi:10.1016/j.virol.2015.04.003. — PMID 25965800. [исправить]
  34. ↑ Dichamp I., Séité P., Agius G., Barbarin A., Beby-Defaux A. Human papillomavirus 16 oncoprotein E7 stimulates UBF1-mediated rDNA gene transcription, inhibiting a p53-independent activity of p14ARF. (англ.) // Public Library of Science ONE. — 2014. — Vol. 9, no. 5. — P. e96136. — doi:10.1371/journal.pone.0096136. — PMID 24798431. [исправить]
  35. ↑ Brandenburger Y., Arthur J. F., Woodcock E. A., Du X. J., Gao X. M., Autelitano D. J., Rothblum L. I., Hannan R. D. Cardiac hypertrophy in vivo is associated with increased expression of the ribosomal gene transcription factor UBF. (англ.) // FEBS letters. — 2003. — Vol. 548, no. 1-3. — P. 79—84. — PMID 12885411. [исправить]
  36. ↑ The Nucleolus, 2011, p. 95.
  37. ↑ Lee J., Hwang Y. J., Boo J. H., Han D., Kwon O. K., Todorova K., Kowall N. W., Kim Y., Ryu H. Dysregulation of upstream binding factor-1 acetylation at K352 is linked to impaired ribosomal DNA transcription in Huntington's disease. (англ.) // Cell death and differentiation. — 2011. — Vol. 18, no. 11. — P. 1726—1735. — doi:10.1038/cdd.2011.38. — PMID 21546905. [исправить]
  38. ↑ Rajput P., Shukla S. K., Kumar V. The HBx oncoprotein of hepatitis B virus potentiates cell transformation by inducing c-Myc-dependent expression of the RNA polymerase I transcription factor UBF. (англ.) // Virology journal. — 2015. — Vol. 12. — P. 62. — doi:10.1186/s12985-015-0293-5. — PMID 25890091. [исправить]
  39. ↑ Tasdemir S., Eroz R., Dogan H., Erdem H. B., Sahin I., Kara M., Engin R. I., Turkez H. Association Between Human Hair Loss and the Expression Levels of Nucleolin, Nucleophosmin, and UBTF Genes. (англ.) // Genetic testing and molecular biomarkers. — 2016. — Vol. 20, no. 4. — P. 197—202. — doi:10.1089/gtmb.2015.0246. — PMID 26866305. [исправить]

Литература

[править | править код]
  • The Nucleolus / Ed. by Mark O. J. Olson. — New York: Springer Science+Business Media, 2011. — xxvi + 414 p. — (Protein Reviews, vol. 15). — ISBN 978-1-4614-0514-6. — doi:10.1007/978-1-4614-0514-6.
  • Proteins of the Nucleolus / O'Day, Danton H, Catalano, Andrew. — Netherlands: Springer, 2013. — ISBN 978-94-007-5818-6. — doi:10.1007/978-94-007-5818-6.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=UBTF&oldid=128059025