NK2 гомеобокс 1 ( NKX2-1 ), также известный как фактор транскрипции щитовидной железы 1 ( TTF-1 ), представляет собой белок , который у людей кодируется геном NKX2-1 . [5] [6]
Функция
Фактор транскрипции щитовидной железы-1 (TTF-1) — это белок , который регулирует транскрипцию генов , специфичных для щитовидной железы , легких и промежуточного мозга . Он также известен как белок, связывающий специфический тиреоидный энхансер. Он используется в анатомической патологии в качестве маркера для определения того, возникает ли опухоль из легких или щитовидной железы. NKX2.1 может быть индуцирован активином А через сигнализацию SMAD2 в модели дифференциации эмбриональных стволовых клеток человека. [7]
NKX2.1 является ключом к развитию легочных структур плода. Дорсально-вентральный паттерн экспрессии NKX2.1 формирует вентральную границу в передней передней кишке. NKX2.1 экспрессируется только в отдельных клетках вентральной стенки передней передней кишки и не экспрессируется в дорсальной стенке, откуда появится пищевод . Нокаут NKX2.1 у мышей приводит к развитию укороченной трахеи , которая срастается с пищеводом, а бронхи напрямую соединяют эту общую трубку с легкими. Это напоминает полный трахеопищеводный свищ , который является редким врожденным заболеванием у людей. Кроме того, у этих нокаутированных мышей не развиваются дистальные легочные структуры. Ветвление легких у этих мышей не происходило за пределами главных стволовых бронхов, в результате чего легкие были меньше по размеру примерно на 50% по сравнению с мышами дикого типа . Эпителиальная выстилка этих дистальных структур не показала признаков дифференциации в специализированные клетки. Эта выстилка состоит из столбчатых эпителиальных клеток и рассеянных реснитчатых эпителиальных клеток. [8] Проксимальный эпителий легких показал нормальную дифференциацию , что указывает на то, что проксимальная дифференциация не зависит от NKX2.1. NKX2.1 изначально экспрессируется во всем эпителии, но подавляется в проксимально-дистальном паттерне по мере того, как легкое продолжает развиваться. [9]
Для рака легких аденокарциномы обычно положительны, в то время как плоскоклеточные карциномы и крупноклеточные карциномы редко положительны. Мелкоклеточные карциномы (любой первичной локализации) обычно положительны. TTF1 — это больше, чем просто клинический маркер аденокарциномы легких. Он играет активную роль в поддержании клеток рака легких, учитывая экспериментальное наблюдение, что он мутирует при раке легких. [11] [12] [13] [14]
Было отмечено, что потеря Nkx2-1 позволяет дерегуляции факторов транскрипции FOXA1/2 (ослабляя деацетилирование гистонов и метилирование -опосредованное подавление Foxa1/2 Nkx2-1), вызывая реактивацию эмбриональной программы желудочной дифференциации в легочных клетках. Это приводит к муцинозной аденокарциноме легких , источнику плохих клинических результатов для пациентов. [15]
Однако другие обнаружили, что окрашивание TTF-1 часто бывает положительным в легочных аденокарциномах, крупноклеточных карциномах, мелкоклеточных карциномах легких, нейроэндокринных опухолях, отличных от мелкоклеточных карцином легких, и внелегочных мелкоклеточных карциномах. [16]
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000136352 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000001496 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Ген Энтреза: NKX2-1".
^ Guazzi S, Price M, De Felice M, Damante G, Mattei MG, Di Lauro R (ноябрь 1990 г.). «Ядерный фактор щитовидной железы 1 (TTF-1) содержит гомеодомен и демонстрирует новую специфичность связывания ДНК». The EMBO Journal . 9 (11): 3631– 9. doi :10.1002/j.1460-2075.1990.tb07574.x. PMC 552115 . PMID 1976511.
^ Li Y, Eggermont K, Vanslembrouck V, Verfaillie CM (май 2013 г.). «Активация NKX2-1 сигнализацией SMAD2 после окончательной дифференцировки эндодермы в эмбриональных стволовых клетках человека». Стволовые клетки и развитие . 22 (9): 1433– 42. doi :10.1089/scd.2012.0620. PMC 3629846. PMID 23259454 .
^ Minoo P, Su G, Drum H, Bringas P, Kimura S (май 1999). «Дефекты трахеопищеводного и легочного морфогенеза у эмбрионов мышей Nkx2.1(-/-)». Developmental Biology . 209 (1): 60–71 . doi : 10.1006/dbio.1999.9234 . PMID 10208743.
^ Юань Б., Ли Ч., Кимура С., Энгельхардт Р. Т., Смит Б. Р., Мину П. (февраль 2000 г.). «Ингибирование дистального морфогенеза легких у эмбрионов Nkx2.1(-/-)». Динамика развития . 217 (2): 180–90 . doi : 10.1002/(SICI)1097-0177(200002)217:2<180::AID-DVDY5>3.0.CO;2-3 . PMID 10706142.
^ Изображение Микаэля Хэггстрема, доктора медицины. Источник для значимости: Bejarano PA, Mousavi F (2003). "Частота и значимость иммунореактивности цитоплазматического тиреоидного фактора транскрипции-1". Arch Pathol Lab Med . 127 (2): 193– 5. doi :10.5858/2003-127-193-IASOCT. PMID 12562233.
^ Кендалл Дж., Лю К., Баклех А., Красниц А., Нгуен К.С., Лакшми Б. и др. (октябрь 2007 г.). «Онкогенное сотрудничество и коамплификация генов факторов транскрипции развития при раке легких». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (42): 16663– 8. Bibcode : 2007PNAS..10416663K. doi : 10.1073/pnas.0708286104 . PMC 2034240. PMID 17925434 .
^ Tanaka H, Yanagisawa K, Shinjo K, Taguchi A, Maeno K, Tomida S, et al. (Июль 2007). «Линейно-специфическая зависимость аденокарцином легких от регулятора развития легких TTF-1». Cancer Research . 67 (13): 6007– 11. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-06-4774 . PMID 17616654.
^ Weir BA, Woo MS, Getz G, Perner S, Ding L, Beroukhim R и др. (декабрь 2007 г.). «Характеристика генома рака при аденокарциноме легких». Nature . 450 (7171): 893– 8. Bibcode :2007Natur.450..893W. doi :10.1038/nature06358. PMC 2538683 . PMID 17982442.
^ Kwei KA, Kim YH, Girard L, Kao J, Pacyna-Gengelbach M, Salari K и др. (июнь 2008 г.). «Геномное профилирование идентифицирует TITF1 как специфичный для линии онкоген, амплифицированный при раке легких». Oncogene . 27 (25): 3635– 40. doi :10.1038/sj.onc.1211012. PMC 2903002 . PMID 18212743.
^ Snyder EL, Watanabe H, Magendantz M, Hoersch S, Chen TA, Wang DG и др. (апрель 2013 г.). «Nkx2-1 подавляет скрытую программу дифференциации желудка при аденокарциноме легких». Molecular Cell . 50 (2): 185– 99. doi :10.1016/j.molcel.2013.02.018. PMC 3721642 . PMID 23523371.
^ Kalhor N, Zander DS, Liu J (август 2006 г.). «TTF-1 и p63 для различения мелкоклеточной карциномы легких от плохо дифференцированной плоскоклеточной карциномы в ранее окрашенном по Папаниколау цитологическом материале». Modern Pathology . 19 (8): 1117– 23. doi : 10.1038/modpathol.3800629 . PMID 16680154.
^ Espinoza CR, Schmitt TL, Loos U (август 2001 г.). «Тироидный фактор транскрипции 1 и Pax8 синергически активируют промотор гена тиреоглобулина человека». Журнал молекулярной эндокринологии . 27 (1): 59–67 . doi : 10.1677/jme.0.0270059 . PMID 11463576.
^ Perrone L, Tell G, Di Lauro R (февраль 1999). «Кальретикулин усиливает транскрипционную активность фактора транскрипции щитовидной железы-1, связываясь с его гомеодоменом». Журнал биологической химии . 274 (8): 4640– 5. doi : 10.1074/jbc.274.8.4640 . PMID 9988700.
^ Di Palma T, Nitsch R, Mascia A, Nitsch L, Di Lauro R, Zannini M (январь 2003 г.). «Парный фактор Pax8, содержащий домен, и фактор TTF-1, содержащий гомеодомен, напрямую взаимодействуют и синергически активируют транскрипцию». Журнал биологической химии . 278 (5): 3395– 402. doi : 10.1074/jbc.M205977200 . PMID 12441357.
Дальнейшее чтение
Lau SK, Luthringer DJ, Eisen RN (июнь 2002 г.). "Тироидный фактор транскрипции-1: обзор". Applied Immunohistochemistry & Molecular Morphology . 10 (2): 97– 102. doi :10.1097/00022744-200206000-00001. PMID 12051643.
Guazzi S, Price M, De Felice M, Damante G, Mattei MG, Di Lauro R (ноябрь 1990 г.). «Ядерный фактор щитовидной железы 1 (TTF-1) содержит гомеодомен и демонстрирует новую специфичность связывания ДНК». The EMBO Journal . 9 (11): 3631– 9. doi :10.1002/j.1460-2075.1990.tb07574.x. PMC 552115 . PMID 1976511.
Oguchi H, Pan YT, Kimura S (апрель 1995 г.). "Полная нуклеотидная последовательность гена мышиного тиреоидспецифического энхансер-связывающего белка (T/EBP): обширная идентичность выведенной аминокислотной последовательности с человеческим белком". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Структура и экспрессия генов . 1261 (2): 304– 6. doi :10.1016/0167-4781(95)00033-D. PMID 7711079.
Сайарди А., Тасси В., Де Филиппис В., Чивитареале Д. (апрель 1995 г.). «Клонирование и анализ последовательности фактора транскрипции 1 щитовидной железы человека». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Структура и экспрессия генов . 1261 (2): 307– 10. doi :10.1016/0167-4781(95)00034-E. ПМИД 7711080.
Ikeda K, Clark JC, Shaw-White JR, Stahlman MT, Boutell CJ, Whitsett JA (апрель 1995 г.). «Структура гена и экспрессия человеческого фактора транскрипции щитовидной железы-1 в клетках респираторного эпителия». Журнал биологической химии . 270 (14): 8108– 14. doi : 10.1074/jbc.270.44.26460 . PMID 7713914.
Bonaldo MF, Lennon G, Soares MB (сентябрь 1996 г.). «Нормализация и вычитание: два подхода к облегчению открытия генов». Genome Research . 6 (9): 791– 806. doi : 10.1101/gr.6.9.791 . PMID 8889548.
Ghaffari M, Zeng X, Whitsett JA, Yan C (декабрь 1997 г.). «Ядерный домен локализации тиреоидного фактора транскрипции-1 в респираторных эпителиальных клетках». The Biochemical Journal . 328 ( Pt 3) (3): 757– 61. doi :10.1042/bj3280757. PMC 1218983 . PMID 9396717.
Хамдан Х., Лю Х., Ли С., Джонс С., Ли М., деЛемос Р., Мину П. (март 1998 г.). «Структура человеческого гена Nkx2.1». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Структура и экспрессия генов . 1396 (3): 336–48 . doi :10.1016/S0167-4781(97)00210-8. ПМИД 9545595.
Perrone L, Tell G, Di Lauro R (февраль 1999). «Кальретикулин усиливает транскрипционную активность фактора транскрипции щитовидной железы-1, связываясь с его гомеодоменом». Журнал биологической химии . 274 (8): 4640– 5. doi : 10.1074/jbc.274.8.4640 . PMID 9988700.
Naltner A, Ghaffari M, Whitsett JA, Yan C (январь 2000 г.). «Стимуляция ретиноевой кислотой промотора человеческого сурфактантного белка B зависит от сайта фактора транскрипции тиреоида 1». Журнал биологической химии . 275 (1): 56– 62. doi : 10.1074/jbc.275.1.56 . PMID 10617585.
Missero C, Pirro MT, Di Lauro R (апрель 2000 г.). «Множественные нисходящие пути ras опосредуют функциональную репрессию продукта гомеобоксного гена TTF-1». Молекулярная и клеточная биология . 20 (8): 2783– 93. doi : 10.1128 /MCB.20.8.2783-2793.2000. PMC 85494. PMID 10733581.
Naltner A, Wert S, Whitsett JA, Yan C (декабрь 2000 г.). «Временная/пространственная экспрессия коактиваторов ядерных рецепторов в легких мышей». American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology . 279 (6): L1066-74. doi :10.1152/ajplung.2000.279.6.l1066. PMID 11076796. S2CID 27872061.
Yan C, Naltner A, Conkright J, Ghaffari M (июнь 2001 г.). «Взаимодействие белок-белок рецептора ретиноевой кислоты альфа и фактора транскрипции щитовидной железы-1 в клетках респираторного эпителия». Журнал биологической химии . 276 (24): 21686– 91. doi : 10.1074/jbc.M011378200 . PMID 11274148.
Missero C, Pirro MT, Simeone S, Pischetola M, Di Lauro R (сентябрь 2001 г.). "ДНК-гликозилаза T:G, специфичная для несоответствия ДНК тиминовой ДНК-гликозилазы, подавляет транскрипцию, активируемую тиреоидным фактором транскрипции-1". Журнал биологической химии . 276 (36): 33569– 75. doi : 10.1074/jbc.M104963200 . PMID 11438542.
Yi M, Tong GX, Murry B, Mendelson CR (январь 2002 г.). «Роль CBP/p300 и SRC-1 в регуляции транскрипции гена легочного сурфактантного белка-A (SP-A) фактором транскрипции щитовидной железы-1 (TTF-1)». Журнал биологической химии . 277 (4): 2997–3005 . doi : 10.1074/jbc.M109793200 . PMID 11713256.
Liu C, Glasser SW, Wan H, Whitsett JA (февраль 2002 г.). «GATA-6 и фактор транскрипции щитовидной железы-1 напрямую взаимодействуют и регулируют экспрессию гена поверхностно-активного белка-C». Журнал биологической химии . 277 (6): 4519– 25. doi : 10.1074/jbc.M107585200 . PMID 11733512.
Ng WK, Chow JC, Ng PK (февраль 2002 г.). «Тироидный фактор транскрипции-1 высокочувствителен и специфичен в дифференциации метастатической легочной аденокарциномы от внелегочной в образцах цитологии выпотной жидкости». Cancer . 96 (1): 43– 8. doi : 10.1002/cncr.10310 . PMID 11836702. S2CID 23626036.
Pohlenz J, Dumitrescu A, Zundel D, Martiné U, Schönberger W, Koo E и др. (февраль 2002 г.). «Частичный дефицит фактора транскрипции щитовидной железы 1 вызывает преимущественно неврологические дефекты у людей и мышей». The Journal of Clinical Investigation . 109 (4): 469– 73. doi :10.1172/JCI14192. PMC 150877 . PMID 11854318.
Krude H, Schütz B, Biebermann H, von Moers A, Schnabel D, Neitzel H и др. (февраль 2002 г.). «Хореоатетоз, гипотиреоз и легочные изменения, вызванные гаплонедостаточностью NKX2-1 у человека». Журнал клинических исследований . 109 (4): 475– 80. doi :10.1172/JCI14341. PMC 150790. PMID 11854319 .
Miccadei S, De Leo R, Zammarchi E, Natali PG, Civitareale D (апрель 2002 г.). «Синергическая активность фактора транскрипции щитовидной железы 1 и Pax 8 зависит от взаимодействия промоутера/энхансера». Молекулярная эндокринология . 16 (4): 837–46 . doi : 10.1210/mend.16.4.0808 . PMID 11923479.