XBP1

XBP1
識別子
記号XBP1, TREB5, XBP-1, XBP2, TREB-5, X-box binding protein 1
外部IDOMIM: 194355 MGI: 98970 HomoloGene: 3722 GeneCards: XBP1
遺伝子の位置 (ヒト)
22番染色体 (ヒト)
染色体22番染色体 (ヒト)[1]
22番染色体 (ヒト)
XBP1遺伝子の位置
XBP1遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点28,794,555 bp[1]
終点28,800,597 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
11番染色体 (マウス)
染色体11番染色体 (マウス)[2]
11番染色体 (マウス)
XBP1遺伝子の位置
XBP1遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点5,470,659 bp[2]
終点5,475,893 bp[2]
RNA発現パターン
さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー
分子機能 estrogen receptor binding
protein homodimerization activity
protease binding
血漿タンパク結合
プロテインキナーゼ結合
sequence-specific DNA binding
cis-regulatory region sequence-specific DNA binding
protein heterodimerization activity
chromatin DNA binding
ubiquitin protein ligase binding
DNA結合
DNA-binding transcription factor activity
RNA polymerase II transcription regulatory region sequence-specific DNA binding
DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific
RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding
identical protein binding
細胞の構成要素 細胞質基質

integral component of membrane
核質
integral component of endoplasmic reticulum membrane
endoplasmic reticulum membrane
細胞質
小胞体
細胞核
生物学的プロセス positive regulation of MHC class II biosynthetic process
positive regulation of protein phosphorylation
negative regulation of endoplasmic reticulum unfolded protein response
positive regulation of immunoglobulin production
筋発生
vascular endothelial growth factor receptor signaling pathway
phosphatidylinositol 3-kinase signaling
アポトーシス
regulation of transcription, DNA-templated
タンパク質安定性の制御
glucose homeostasis
transcription, DNA-templated
細胞増殖
positive regulation of endothelial cell apoptotic process
response to unfolded protein
fatty acid biosynthetic process
タンパク質輸送
positive regulation of TOR signaling
膵外分泌発生
negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway
細胞分化
positive regulation of autophagy
cellular response to laminar fluid shear stress
positive regulation of transcription from RNA polymerase II promoter in response to endoplasmic reticulum stress
positive regulation of B cell differentiation
negative regulation of transcription by RNA polymerase II
cellular response to fluid shear stress
organelle organization
regulation of autophagy
免疫応答
positive regulation of proteasomal protein catabolic process
positive regulation of plasma cell differentiation
positive regulation of T cell differentiation
positive regulation of endoplasmic reticulum unfolded protein response
positive regulation of histone methylation
脂質代謝
epithelial cell maturation involved in salivary gland development
positive regulation of protein acetylation
positive regulation of ER-associated ubiquitin-dependent protein catabolic process
オートファジー
多細胞個体の発生
ATF6-mediated unfolded protein response
IRE1-mediated unfolded protein response
intrinsic apoptotic signaling pathway in response to endoplasmic reticulum stress
epithelial cell maturation
cellular response to oxidative stress
cellular response to vascular endothelial growth factor stimulus
protein destabilization
cellular response to peptide hormone stimulus
positive regulation of transcription by RNA polymerase II
negative regulation of pathway-restricted SMAD protein phosphorylation
脂肪組織発生
positive regulation of vascular associated smooth muscle cell migration
肝臓発生
cellular triglyceride homeostasis
cholesterol homeostasis
negative regulation of transforming growth factor beta receptor signaling pathway
positive regulation of lactation
cellular response to amino acid stimulus
血管新生
cellular response to glucose starvation
response to insulin-like growth factor stimulus
negative regulation of ERK1 and ERK2 cascade
fatty acid homeostasis
positive regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation
positive regulation of hepatocyte proliferation
sterol homeostasis
cellular response to interleukin-4
positive regulation of protein kinase B signaling
ubiquitin-dependent protein catabolic process
positive regulation of fat cell differentiation
negative regulation of apoptotic process
endothelial cell proliferation
transcription by RNA polymerase II
positive regulation of cell population proliferation
negative regulation of myotube differentiation
positive regulation of cell migration
小胞体ストレス
cellular response to nutrient
cellular response to insulin stimulus
response to endoplasmic reticulum stress
positive regulation of vascular wound healing
positive regulation of angiogenesis
neuron development
cellular response to lipopolysaccharide
cellular response to fructose stimulus
cellular response to glucose stimulus
positive regulation of transcription from RNA polymerase II promoter involved in unfolded protein response
cellular response to leukemia inhibitory factor
positive regulation of protein import into nucleus
regulation of cell growth
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)

NM_005080
NM_001079539
NM_001393999
NM_001394000

NM_001271730
NM_013842

RefSeq
(タンパク質)

NP_001073007
NP_005071

NP_001258659
NP_038870

場所
(UCSC)
Chr 22: 28.79 – 28.8 MbChr 22: 5.47 – 5.48 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス

XBP1(X-box binding protein 1)は、ヒトではXBP1遺伝子にコードされるタンパク質である[5][6]XBP1遺伝子は22番染色体上に位置するが、密接に関連する偽遺伝子5番染色体英語版上にも同定されている[7]。XBP1タンパク質は転写因子であり、免疫系の適切な機能や細胞ストレス応答に重要な遺伝子群の発現を調節する[8]

発見

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XBP1(X-box binding protein 1)はbZIPドメイン英語版を有する転写因子である。XBP1は、HLA-DRA英語版遺伝子のプロモーターに存在する保存された転写エレメントである、X boxに結合する能力によって初めて同定された[6]

機能

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MHCクラスII遺伝子の調節

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XBP1の発現は、MHCクラスII分子をコードする遺伝子群の一部の転写に必要である[9]。さらに、XBP1はc-fosなど他のbZIP型転写因子とヘテロ二量体化する[9]

形質細胞の分化

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XBP1は後述する小胞体ストレス応答における機能とは無関係に、形質細胞の分化を調節している[10]。XBP1が正常に発現していない場合、形質細胞の分化と関連する2つの重要な転写因子、IRF4英語版Blimp1英語版の発現が異常となり、XBP1を欠く形質細胞は骨髄内のニッチでの長期生存ができなくなる[10]

好酸球の分化

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XBP1は好酸球の分化にも必要である。XBP1を欠く好酸球は、顆粒タンパク質に欠陥がみられる[11]

血管新生

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XBP1は成長因子シグナル伝達経路を介して血管内皮細胞の増殖を調節しており[12]血管新生をもたらす。さらに、XBP1はHDAC3英語版と相互作用することで内皮細胞を酸化ストレスから保護する[13]

ウイルスの複製

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XBP1はHTLV-1英語版のウイルスプロモーターに結合する細胞由来転写因子として同定されている[14]。また、形質細胞分化時のXBP1sの産生は、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス英語版EBウイルスが潜伏期から再活性化するきっかけとなっているようである。

小胞体ストレス応答

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XBP1は、小胞体ストレス応答の一部をなすunfolded protein response(UPR)に関与している[15]小胞体の処理能力を超える条件下では小胞体ストレスが生じ、UPRが開始される。小胞体内でのタンパク質のフォールディングを補助するためにIRE1からGRP78が放出され[16]、IRE1はオリゴマー化して、自己リン酸化を介してリボヌクレアーゼドメインを活性化する。活性化されたIRE1は、普遍的に発現しているXBP1umRNAの非典型的イントロンから、pre-tRNAスプライシングに類似した機構での26ヌクレオチドの除去を触媒する。このイントロンの除去によってXBP1のコーディング配列にはフレームシフトが生じ、261アミノ酸、33 kDaのXBP1uアイソフォームではなく、376アミノ酸、40 kDaのXBP1sアイソフォームが翻訳されるようになる[17]。翻訳されたXBP1sは核へ移行し、UPR標的遺伝子の転写調節を行う[18]

臨床的意義

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XBP1の異常は小胞体ストレスの増大をもたらし、炎症過程への感受性の亢進によってアルツハイマー病に寄与している可能性がある[19]結腸では、XBP1の異常はクローン病と関連づけられている[20]

XBP1プロモーター領域の多型(-116C→G)は双極性障害との関連が示唆されている。一方で性格特性と遺伝子型との相関についてはNEO-FFIスコアで女性の神経症傾向との関連が示唆されたものの、その他のスコアリングシステムでは有意な差はみられなかった[21]

相互作用

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XBP1はエストロゲン受容体αと相互作用することが示されている[22]

出典

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  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000100219 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000020484 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
  4. ^ Mouse PubMed Reference:
  5. ^ Entrez Gene: XBP1 X-box binding protein 1”. 2024年2月12日閲覧。
  6. ^ a b “A new member of the leucine zipper class of proteins that binds to the HLA DR alpha promoter”. Science 247 (4950): 1581–4. (March 1990). Bibcode1990Sci...247.1581L. doi:10.1126/science.2321018. PMID 2321018. 
  7. ^ “An HLA-DR alpha promoter DNA-binding protein is expressed ubiquitously and maps to human chromosomes 22 and 5”. Immunogenetics 34 (5): 286–92. (1991). doi:10.1007/BF00211992. PMID 1718857. 
  8. ^ “XBP1 is critical to protect cells from endoplasmic reticulum stress: evidence from Site-2 protease-deficient Chinese hamster ovary cells”. Cell Structure and Function 31 (2): 117–25. (2006). doi:10.1247/csf.06016. PMID 17110785. 
  9. ^ a b “Human X-box-binding protein 1 is required for the transcription of a subset of human class II major histocompatibility genes and forms a heterodimer with c-fos”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 88 (10): 4309–12. (May 1991). Bibcode1991PNAS...88.4309O. doi:10.1073/pnas.88.10.4309. PMC 51648. PMID 1903538. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC51648/. 
  10. ^ a b Hu CC, Dougan SK, McGehee AM, Love JC, Ploegh HL (June 2009). "XBP-1 regulates signal transduction, transcription factors and bone marrow colonization in B cells". The EMBO Journal. 28 (11): 1624–36. doi:10.1038/emboj.2009.117. PMC 2684024. PMID 19407814
  11. ^ Bettigole SE, Lis R, Adoro S, Lee AH, Spencer LA, Weller PF, Glimcher LH (August 2015). "The transcription factor XBP1 is selectively required for eosinophil differentiation". Nature Immunology. 16 (8): 829–37. doi:10.1038/ni.3225. PMC 4577297. PMID 26147683
  12. ^ Zeng L, Xiao Q, Chen M, Margariti A, Martin D, Ivetic A, Xu H, Mason J, Wang W, Cockerill G, Mori K, Li JY, Chien S, Hu Y, Xu Q (April 2013). "Vascular endothelial cell growth-activated XBP1 splicing in endothelial cells is crucial for angiogenesis". Circulation. 127 (16): 1712–22. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.112.001337. PMID 23529610
  13. ^ Martin D, Li Y, Yang J, Wang G, Margariti A, Jiang Z, Yu H, Zampetaki A, Hu Y, Xu Q, Zeng L (October 2014). "Unspliced X-box-binding protein 1 (XBP1) protects endothelial cells from oxidative stress through interaction with histone deacetylase 3". The Journal of Biological Chemistry. 289 (44): 30625–34. doi:10.1074/jbc.M114.571984. PMC 4215241. PMID 25190803
  14. ^ Ku, SC (2008). “XBP-1, a novel human T-lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) tax binding protein, activates HTLV-1 basal and tax-activated transcription”. J Virol 82 (9): 4343–53. doi:10.1128/JVI.02054-07. PMC 2293026. PMID 18287238. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2293026/. 
  15. ^ Iwakoshi NN, Lee AH, Vallabhajosyula P, Otipoby KL, Rajewsky K, Glimcher LH (April 2003). "Plasma cell differentiation and the unfolded protein response intersect at the transcription factor XBP-1". Nature Immunology. 4 (4): 321–9. doi:10.1038/ni907. PMID 12612580. S2CID 20161577
  16. ^ Kaufman RJ (May 1999). "Stress signaling from the lumen of the endoplasmic reticulum: coordination of gene transcriptional and translational controls". Genes & Development. 13 (10): 1211–33. doi:10.1101/gad.13.10.1211. PMID 10346810
  17. ^ Kober L, Zehe C, Bode J (October 2012). "Development of a novel ER stress based selection system for the isolation of highly productive clones". Biotechnology and Bioengineering. 109 (10): 2599–611. doi:10.1002/bit.24527. PMID 22510960. S2CID 25858120
  18. ^ Park, Sung-Min; Kang, Tae-Il; So, Jae-Seon (2021-07-08). “Roles of XBP1s in Transcriptional Regulation of Target Genes”. Biomedicines 9 (7): 791. doi:10.3390/biomedicines9070791. ISSN 2227-9059. PMC 8301375. PMID 34356855. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34356855. 
  19. ^ Casas-Tinto S, Zhang Y, Sanchez-Garcia J, Gomez-Velazquez M, Rincon-Limas DE, Fernandez-Funez P (June 2011). "The ER stress factor XBP1s prevents amyloid-beta neurotoxicity". Human Molecular Genetics. 20 (11): 2144–60. doi:10.1093/hmg/ddr100. PMC 3090193. PMID 21389082
  20. ^ Kaser A, Lee AH, Franke A, Glickman JN, Zeissig S, Tilg H, Nieuwenhuis EE, Higgins DE, Schreiber S, Glimcher LH, Blumberg RS (September 2008). "XBP1 links ER stress to intestinal inflammation and confers genetic risk for human inflammatory bowel disease". Cell. 134 (5): 743–56. doi:10.1016/j.cell.2008.07.021. PMC 2586148. PMID 18775308
  21. ^ Kusumi I, Masui T, Kakiuchi C, Suzuki K, Akimoto T, Hashimoto R, Kunugi H, Kato T, Koyama T (December 2005). "Relationship between XBP1 genotype and personality traits assessed by TCI and NEO-FFI". Neuroscience Letters. 391 (1–2): 7–10. doi:10.1016/j.neulet.2005.08.023. hdl:2115/8420. PMID 16154272. S2CID 505223
  22. ^ Ding L, Yan J, Zhu J, Zhong H, Lu Q, Wang Z, Huang C, Ye Q (September 2003). "Ligand-independent activation of estrogen receptor alpha by XBP-1". Nucleic Acids Research. 31 (18): 5266–74. doi:10.1093/nar/gkg731. PMC 203316. PMID 12954762

関連項目

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