Sp1

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Czynnik transkrypcyjny Sp1, to odkryty w 1983 roku czynnik regulacyjny, znany również jako białko specyficzności 1 (ang. Specificity protein 1). Białko to, zaangażowane jest w regulację ekspresji wielu genów, szczególnie związanych z rozwojem organizmu. Znanym inhibitorem Sp1 jest steroidowy lakton witaferyna A (ang. Withaferin A) wyizolowana z Withania somnifera [1].

Rysunek 1. Struktura czynnika transkrypcyjnego Sp1 (PDB: 1sp1).
U człowieka znane są jego 3 izoformy. Gen kodujący Sp1 zlokalizowany jest na 12 chromosomie (12q13.1) i obejmuje zakres 36,271 kb. W sekwencji promotora genu Sp1 znajdują się sekwencje wiązania dla takich czynników transkrypcyjnych jak: STAT1, AP1, ATF-2, c-Jun. Białko kodowane przez gen Sp1 ma rozmiar 785 aminokwasów i waży 80,693 kDa [2]. W obrębie sekwencji C-końca Sp1 obecne są 3 klasyczne domeny Cys2-His2 palców cynkowych (tabela 1) za pomocą których, czynnik ten wiąże się do DNA w regionach promotorowych genów podlegających jego regulacji. Sekwencja DNA rozpoznawana przez Sp1 jest bogata w GC i przedstawia się następująco: 5' (G/T)GGGCGG(G/A)(G/A)(C/T) 3' [3].
Tabela 1. Domeny palców cynkowych Sp1 [4].

Sp1 podlega szerokiej obróbce potranslacyjnej. Od rodzaju zmian potranslacyjnych, jakim podlega ten czynnik, zależy jego funkcja. Na przykład: fosforylacja Ser-59 wzmaga proteolityczny rozkład tego czynnika, fosforylacja Thr-453 i Thr-739 przez MAPK1/MAPK3 indukuje transkrypcję VEGF, jednocześnie hamując transkrypcję PDGFRa. Defosforylacja Ser-59 zwiększa aktywność transkrypcyjną Sp1 prowadząc także, podczas interfazy, do zwiększonej asocjacji chromatyny. O-glikozylacja wpływa na aktywność transkrypcyjną Sp1 poprzez zaburzenie jego oddziaływań z innymi czynnikami. Białko to podlega również zależnej od fosforylacji ubikwitynacji i sumoilacji prowadzących do degradacji tego czynnika [5]. Czynnik Sp1 może aktywować lub hamować transkrypcję wielu genów. Odgrywa on istotną rolę zarówno w przebiegu procesów prawidłowych jak i patologicznych. Geny podlegające regulacji Sp1 zaangażowane są w takie procesy jak: apoptoza, wzrost i różnicowanie komórek, odpowiedź immunologiczna. Ma również znaczenie w odpowiedzi komórki na uszkodzenia DNA, czy niedotlenienie. Kompleks Sp1 oraz ATF7IP wspomaga utrzymanie aktywności telomerazowej w komórkach nowotworowych, przyczyniając się do ich nieśmiertelności. Pod kontrolą tego czynnika są również białka oporności wielolekowej z rodziny ABC (np. P-glikoproteina, BCRP). W tabeli 2 zestawiono przykładowe białka, których ekspresja podlega regulacji Sp1 [6][7].


Tabela 2. Przykłady białek, których ekspresja jest regulowana przez Sp1.

Przypisy

  1. Kumar S. P., Shilpa P., Salimath B. P. Withaferin A suppresses the expression of vascular endothelial growth factor in Ehrlich ascites tumor cells via Sp1 transcription factor. Current Trends in Biotechnology and Pharmacy 2009. 3(2): 138–148.
  2. NCBI/GENE database/Gene ID: 6667
  3. Narayan, V.A.; Kriwacki, R.W.; Caradonna, J.P. Structures of zinc finger domains from transcription factor Sp1. Insights into sequence-specific protein-DNA recognition. J.BIOL.CHEM. 1997. vol:272, pag:7801-7809
  4. Uniprot database/ID: P08047
  5. Chuang J. Y., Wang Y. T., Yeh S. H., Liu Y. W., Chang W. C., Hung J. J. Phosphorylation by c-Jun NH2-terminal kinase 1 regulates the stability of transcription factor Sp1 during mitosis. Mol Biol Cell. 2008 Mar;19(3):1139-51.
  6. Eltzschig H. K., Köhler D., Eckle T., Kong T., Robson S. C., Colgan S. P. Central role of Sp1-regulated CD39 in hypoxia/ischemia protection. Blood. 2009 Jan 1;113(1):224-32.
  7. Bailey-Dell K. J., Hassel B., Doyle L. A., Ross D. D. Promoter characterization and genomic organization of the human breast cancer resistance protein (ATP-binding cassette transporter G2) gene. Biochimica et Biophysica Acta. 2001. 1520, 234-241.