核因子红细胞 2-LIKE 1

NFE2L1基因编码一个包含基本亮氨酸拉链(bZIP)的转录因子,bZIP是一种简单的DNA结合基序,已在多种生物的许多不同转录调控蛋白中得到鉴定。bZIP基序由2个不同但通常相邻的亚结构域,与序列特异性DNA相互作用的DNA结合或基本结构域和二聚化或亮氨酸拉链结构域组成(Luna等,1994)。

细胞遗传学位置:17q21.32
基因座标(GRCh38):17:48,048,358-48,061,544

▼ 克隆和表达
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Chan等(1993)设计了一种酵母中的互补分析法来克隆哺乳动物转录激活因子,并用它来鉴定一个独特的人bZIP转录因子NFE2L1,由于与NFE2相似,他们将其命名为NRF1(NFE2相关因子-1)(601490)。Chan等(1995)表明,NFE2L1基因编码具有不同的分子量比任一的p45亚基(NFE2)或MAF蛋白质亚基的742个氨基酸的蛋白质(MAFF,MAFG(602020),或MafK(600197))的核因子的erythroid-2。Chan等(1993)发现NFE2L1通过酵母细胞中的NFE2结合位点激活转录。NFE2L1的普遍表达模式和包含NFE2结合基序的启动子范围表明该基因可能在血红素合成和铁蛋白基因的调控中发挥作用。

Luna等(1994)克隆并鉴定了cDNA克隆和编码NFE2L1蛋白的基因组克隆,他们将其称为TCF11。衍生蛋白的结构和其他证据表明TCF11是bZIP转录因子家族的成员。预测的基因产物与人类球蛋白基因座控制区结合蛋白NF-E2的造血细胞特异性45 kD亚基p45 NF-E2(NFE2)高度相似。这2个蛋白显示出与2个无脊椎动物蛋白CNC和skn-1具有显着同源性的区域,假定分别调节果蝇和秀丽隐杆线虫的胚胎发育。

McKie等(1995)克隆了NFE2L1的小鼠同源物。推导的氨基酸序列显示与人蛋白质具有97%的同源性。

▼ 基因功能
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张等(2014年)表明,除了增加蛋白质合成外,小鼠和人类细胞中的mTORC1(参见601231)活化还促进了蛋白质降解能力的提高。具有激活的mTORC1的细胞通过编码蛋白酶体亚基的基因表达的整体增加,表现出完整水平的蛋白酶和活性蛋白酶体。蛋白酶体基因表达,细胞蛋白酶体含量和mTORC1下游蛋白质更新速率的增加均取决于转录因子NRF1的诱导。通过失去结节性硬化复合肿瘤抑制物TSC1(605284)或TSC2(191092)来激活mTORC1。或mTORC1对生长因子或进食的生理激活导致NRF1在细胞和组织中的表达增加。张等(2014)发现蛋白酶体水平的这种依赖于NRF1的升高用于增加氨基酸的细胞内池,从而影响新蛋白质合成的速率。因此,作者得出结论,mTORC1信号传导可提高蛋白酶体介导的蛋白质降解的效率,既可用于质量控制,又可作为为持续蛋白质合成提供底物的机制。

▼ 测绘
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Luna等(1994)通过荧光原位杂交(FISH)将人类NFE2L1基因定位于17q22。Chan等(1995)通过FISH将NFE2L1定位于染色体17q21.3。通过原位杂交,McKie等(1995年)将小鼠Nfe2l1基因定位到11DE,但在7D1-7F1和2E4-2G处也检测到信号。McKie和Scambler(1996)还使用种间回交的单倍型分析,将小鼠同源物定位于小鼠11号染色体。

▼ 动物模型
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为了确定Nrf1的功能,Chan等人(1998)通过同源重组破坏了老鼠基因。Nfr1杂合子突变小鼠正常发育,可育,没有明显异常。Nrf1突变的纯合小鼠由于胎儿肝红细胞生成异常而患有贫血,并在妊娠中期晚期在子宫内死亡。作者没有发现球蛋白基因表达的缺陷。红细胞产生异常似乎是由对红系细胞特异的胎儿肝脏微环境缺陷引起的。Chan等(1998)建议由Nrf1调控的靶基因在胎儿肝造血过程中起着至关重要的作用。

Xu等在成年小鼠中有条件地删除了肝脏Nrf1(2005)观察到肝癌。在癌症发展之前,突变肝表现出脂肪变性,凋亡,坏死,炎症和纤维化。Nrf1-/-肝细胞表现出氧化应激,基因表达分析表明含抗氧化剂成分的基因(例如Gstm3 138390)的表达降低,而Cyp4a基因上调(见601310)。徐等(2005年)得出结论,NRF1具有抗氧化应激的保护功能,并且潜在地具有肝脏脂质稳态的功能。