RUNX1

Runx1（英：Runt-related transcription factor 1）はRUNX1遺伝子にコードされる転写因子である。ヒトでは21番染色体長腕上にある（21q22.12）。AML1（acute myeloid leukemia 1 protein）、CBFA2（core-binding factor subunit alpha-2）とも呼ばれる^[5]。Runx1は、CBFβとヘテロ二量体を形成し、DNAと結合し転写を調節することで、造血系の分化において重要な役割を担っている^[6]。

RUNX1
PDBに登録されている構造 PDB オルソログ検索: RCSB PDBe PDBj PDBのIDコード一覧 1CMO, 1CO1, 1E50, 1H9D, 1LJM
識別子
記号	RUNX1, AML1, AML1-EVI-1, AMLCR1, CBF2alpha, CBFA2, EVI-1, PEBP2aB, PEBP2alpha, runt related transcription factor 1, RUNX family transcription factor 1
外部ID	OMIM: 151385 MGI: 99852 HomoloGene: 1331 GeneCards: RUNX1
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 21番染色体 (ヒト)[1] バンド データ無し 開始点 34,787,801 bp[1] 終点 36,004,667 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス) 染色体 16番染色体 (マウス)[2] バンド データ無し 開始点 92,398,354 bp[2] 終点 92,623,037 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 • DNA結合 • calcium ion binding • RNA polymerase II transcription regulatory region sequence-specific DNA binding • protein homodimerization activity • DNA-binding transcription factor activity • DNA-binding transcription activator activity, RNA polymerase II-specific • 転写因子結合 • 血漿タンパク結合 • protein heterodimerization activity • ATP binding • DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific • RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding 細胞の構成要素 • intracellular membrane-bounded organelle • 細胞核 • 細胞質基質 • 核質 • core-binding factor complex 生物学的プロセス • peripheral nervous system neuron development • myeloid cell differentiation • regulation of transcription, DNA-templated • chondrocyte differentiation • 骨形成 • negative regulation of granulocyte differentiation • hematopoietic stem cell proliferation • transcription, DNA-templated • positive regulation of angiogenesis • positive regulation of transcription, DNA-templated • positive regulation of interleukin-2 production • positive regulation of granulocyte differentiation • positive regulation of transcription by RNA polymerase II • transcription by RNA polymerase II • regulation of cytokine-mediated signaling pathway • regulation of Wnt signaling pathway • regulation of intracellular estrogen receptor signaling pathway • regulation of regulatory T cell differentiation • regulation of keratinocyte differentiation • regulation of myeloid cell differentiation • regulation of megakaryocyte differentiation • regulation of B cell receptor signaling pathway • regulation of hematopoietic stem cell differentiation • regulation of bicellular tight junction assembly • 造血 • negative regulation of transcription by RNA polymerase II • negative regulation of CD4-positive, alpha-beta T cell differentiation • positive regulation of CD8-positive, alpha-beta T cell differentiation • 遺伝子発現の負の調節 • neuron differentiation 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	861	12394
Ensembl	ENSG00000159216	ENSMUSG00000022952
UniProt	Q01196	Q03347
RefSeq (mRNA)	NM_001001890 NM_001122607 NM_001754	NM_001111021 NM_001111022 NM_001111023 NM_009821
RefSeq (タンパク質)	NP_001001890 NP_001116079 NP_001745	n/a
場所 (UCSC)	Chr 21: 34.79 – 36 Mb	Chr 21: 92.4 – 92.62 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

機能

Runx1は骨髄系・リンパ系に広く発現し^[7]、転写因子としてIL-3、GM-CSF、ミエロペルオキシダーゼ、T細胞受容体、CSF-1Rなどの骨髄球・リンパ球の分化に関わる遺伝子のプロモーターを調節している^[8][9]。

構造

Runx1はp53様転写因子（p53-like transcription factors）の1つで、ショウジョウバエで性分化や神経発生に関わっているRuntのホモログであり、DNAに結合する部分はRunt homologyドメイン（RHD）と呼ばれる。ヘテロ二量体を構成するCBFβはDNAに直接作用せず、Runx1と相互作用することで、アロステリックに調節している^[10]。RunxのアイソフォームはRunx1のほかにRunx2とRunx3があるが、RHDに関しては90%以上の相同性があり、同じような仕組みでDNAに結合していると考えられている。Runx1が認識するDNA配列は(5') Py-G-Py-G-G-T-Py (3')（Pyにはピリミジン塩基すなわちCまたはTがくる）であるが、X線結晶構造解析により特にその配列の中のG（グアノシン）3つが重要であり、それぞれ3つアルギニン(R)を介してRunx1と相互作用していることがわかっている^[10][11]。

コア結合因子（CBF）とDNAの複合体。赤色がRunx1を示し、青色がCBFβを表している。

Runx1-CBFβ-DNA複合体の拡大図。DNAのうち黄色で結合に関わるグアノシン（G）を示す。

疾患関連

t(8:21)の転座によって生じた急性骨髄性白血病（AML）のM2での骨髄塗沫標本。

Runx1の異常は白血病に関わっており、t(8:21)の転座によって生じるFAB分類でM2の急性骨髄性白血病（AML）は有名である。この転座によって生じるキメラタンパク質AML1-ETO（AML1-MTG8, Runx1-Runx1T1）は、主としてCBFβと非機能性複合体を形成することで、CBFβが枯渇するために正常型のコア結合因子の機能不全を起こし、造血系が分化障害を起こして白血病に至ると考えられている。ただし、AML1-ETOは、通常コア結合因子（CBF）が転写調節に関わらないp21やBCL-2の活性化に関わっており、これらが白血病化に貢献している可能性がある^[12]。

Runx1の標的遺伝子にSNPがあることで疾患につながることもある。例えば、リンパ球の自己寛容に関わる遺伝子のPDCD1（programmed cell death 1）の4番目のイントロンにあるRunx結合部位に変異（TGCGGTC→TGCAGTC）があると自己寛容に破綻を生じSLEを起こすことが知られている^[13]。

出典

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000159216 - Ensembl, May 2017
2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000022952 - Ensembl, May 2017
3. Human PubMed Reference:
4. Mouse PubMed Reference:
5. Avramopoulos, D.; Cox, T.; Blaschak, J. E.; Chakravarti, A.; Antonarakis, S. E. (October 1992). “Linkage mapping of the AML1 gene on human chromosome 21 using a DNA polymorphism in the 3' untranslated region”. Genomics 14 (2): 506–507. ISSN 0888-7543. PMID 1427868. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1427868.
6. Okuda, T.; Nishimura, M.; Nakao, M.; Fujita, Y. (October 2001). “RUNX1/AML1: a central player in hematopoiesis”. International Journal of Hematology 74 (3): 252–257. ISSN 0925-5710. PMID 11721959. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11721959.
7. Robert B. Lorsbach, Jennifer Moore, Sonny O. Ang, Weili Sun, Noel Lenny, and James R. Downing (2003). “Role of RUNX1 in adult hematopoiesis: analysis of RUNX1-IRES-GFP knock-in mice reveals differential lineage expression”. Blood 103 (7). doi:10.1182/blood-2003-07-2439. PMID 14630789.
8. Speck NA, Stacy T, Wang Q, North T, Gu TL, Miller J, Binder M, Marín-Padilla M (1999). “Core-binding factor: a central player in hematopoiesis and leukemia.”. Cancer Research 59. PMID 10197598. http://cancerres.aacrjournals.org/content/59/7_Supplement/1789s.full.pdf.
9. B Lutterbach, S.W Hiebert (2000). “Role of the transcription factor AML-1 in acute leukemia and hematopoietic differentiation.”. Gene 245 (2). doi:10.1016/S0378-1119(00)00014-7. PMID 10717473.
10. Tahir H. Tahirov, Taiko Inoue-Bungo, Hisayuki Morii et al (2001). “Structural analyses of DNA recognition by the AML1/Runx-1 Runt domain and its allosteric control by CBFbeta.”. Cell 104 (5). doi:10.1016/S0092-8674(01)00271-9. PMID 11257229.
11. Jerónimo Bravo, Zhe Li, Nancy A. Speck & Alan J. Warren (2001). “The leukemia-associated AML1 (Runx1)--CBF beta complex functions as a DNA-induced molecular clamp.”. Nature Structure Biology 8 (371). doi:10.1038/86264. PMID 11276260.
12. R. Katherine Hyde and P. Paul Liu (2010). “RUNX1 Repression Independent Mechanisms of Leukemogenesis by Fusion Genes CBFB-MYH11 and AML1-ETO (RUNX1-RUNX1T1)”. Journal of Cellular Biochemistry 110 (5): 1039-1045. doi:10.1002/jcb.22596. PMID 20589720.
13. Ludmila Prokunina et al (2002). “A regulatory polymorphism in PDCD1 is associated with susceptibility to systemic lupus erythematosus in humans”. Nature Genetics 32 (4): 666-669. doi:10.1038/ng1020. PMID 12402038.

外部リンク

• RUNX1 protein, human - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）