脳科学辞典

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[[image:SRF1.jpg|thumb|400px|'''SRF構造'''<br>Protein Data Bank japanウェブページより出典]]
日本語名：血清応答因子　英語名：serum response factor　英略称：SRF  
日本語名：血清応答因子　英語名：serum response factor　英略称：SRF  


　SRFは、MADSボックス(MADS-box)ファミリーに属する転写因子である<ref name=ref1><pubmed>7744019</pubmed></ref>。遺伝子のCC(A/T)<sub>6</sub>GG (CArG) ボックス<ref name=ref2><pubmed>2823106</pubmed></ref>に二量体で結合し<ref name=ref3><pubmed>3203386</pubmed> <ref name=ref4><pubmed>7637780</pubmed></ref> </ref><ref name=1><pubmed></pubmed></ref>、c-''fos''などの転写因子をコードするある種の最初期遺伝子やβ-アクチンなど細胞骨格系遺伝子の発現を制御することが知られている<ref name=ref5><pubmed>15880109</pubmed></ref>。SRFは、中胚葉形成などの胚発生<ref name=ref6><pubmed>9799237</pubmed></ref>、筋分化<ref name=ref7><pubmed>20498652</pubmed></ref>、心機能<ref name=ref7><pubmed>20498652</pubmed></ref>、免疫系細胞の成熟<ref name=ref7><pubmed>20498652</pubmed></ref>など多彩な生命現象に関与するとの指摘がある。中枢神経系においては、海馬の神経回路形成<ref name=ref8><pubmed>19643506</pubmed></ref><ref name=ref9><pubmed>16415869</pubmed></ref>、樹状突起や軸索形態<ref name=ref8><pubmed>19643506</pubmed></ref><ref name=ref9><pubmed>16415869</pubmed></ref><ref name=ref10><pubmed>20123976</pubmed></ref><ref name=ref11><pubmed>22090492</pubmed></ref>、シナプス機能<ref name=ref5><pubmed>15880109</pubmed></ref><ref name=ref8><pubmed>19643506</pubmed></ref><ref name=ref12><pubmed>16600861</pubmed></ref>への関与、海馬や大脳皮質の層構造形成<ref name=ref10>20123976<pubmed></pubmed></ref><ref name=ref11><pubmed>22090492</pubmed></ref>、神経細胞移動<ref name=ref8><pubmed>19643506</pubmed></ref><ref name=ref13><pubmed>15837932</pubmed></ref>、末梢神経系においては後根神経節の軸索分岐形成や伸長への関与<ref name=ref14><pubmed>18498735</pubmed></ref>が指摘されている。  
　SRFは、MADSボックス(MADS-box)ファミリーに属する転写因子である<ref name=ref1><pubmed>7744019</pubmed></ref>。遺伝子のCC(A/T)<sub>6</sub>GG (CArG) ボックス<ref name=ref2><pubmed>2823106</pubmed></ref>に二量体で結合し<ref name=ref3><pubmed>3203386</pubmed></ref> <ref name=ref4><pubmed>7637780</pubmed></ref>、c-''fos''などの転写因子をコードするある種の最初期遺伝子やβ-アクチンなど細胞骨格系遺伝子の発現を制御することが知られている<ref name=ref5><pubmed>15880109</pubmed></ref>。SRFは、中胚葉形成などの胚発生<ref name=ref6><pubmed>9799237</pubmed></ref>、筋分化<ref name=ref7><pubmed>20498652</pubmed></ref>、心機能<ref name=ref7><pubmed>20498652</pubmed></ref>、免疫系細胞の成熟<ref name=ref7><pubmed>20498652</pubmed></ref>など多彩な生命現象に関与するとの指摘がある。中枢神経系においては、海馬の神経回路形成<ref name=ref8><pubmed>19643506</pubmed></ref><ref name=ref9><pubmed>16415869</pubmed></ref>、樹状突起や軸索形態<ref name=ref8><pubmed>19643506</pubmed></ref><ref name=ref9><pubmed>16415869</pubmed></ref><ref name=ref10><pubmed>20123976</pubmed></ref><ref name=ref11><pubmed>22090492</pubmed></ref>、シナプス機能<ref name=ref5><pubmed>15880109</pubmed></ref><ref name=ref8><pubmed>19643506</pubmed></ref><ref name=ref12><pubmed>16600861</pubmed></ref>への関与、海馬や大脳皮質の層構造形成<ref name=ref10>20123976<pubmed></pubmed></ref><ref name=ref11><pubmed>22090492</pubmed></ref>、神経細胞移動<ref name=ref8><pubmed>19643506</pubmed></ref><ref name=ref13><pubmed>15837932</pubmed></ref>、末梢神経系においては後根神経節の軸索分岐形成や伸長への関与<ref name=ref14><pubmed>18498735</pubmed></ref>が指摘されている。  


== 歴史 ==
== 歴史 ==
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== 細胞内制御機構 ==
== 細胞内制御機構 ==
[[image:SRF2.jpg|thumb|400px|'''図. SRF細胞内制御機構のモデル（主に細胞株中心の解析結果）''']]


　SRFは、血清<ref name=ref15><pubmed>3524858</pubmed></ref>、神経成長因子(nerve growth factor, NGF)<ref name=ref14><pubmed>18498735</pubmed></ref>, 脳由来神経栄養因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)<ref name=ref19><pubmed>17005865</pubmed></ref>などの神経栄養因子、 (transforming growth factor- β, TGF-β)スーパーファミリー<ref name=ref20><pubmed>20709749</pubmed></ref>、リゾホスファチジン酸(lysophosphatidic acid, LPA)<ref name=ref21><pubmed>17035020</pubmed></ref>などの細胞外リガンドによって制御される。SRF制御のための細胞内情報伝達は、MAPキナーゼ伝達経路<ref name=ref21><pubmed></pubmed></ref>と低分子量Gタンパク質Rho伝達経路の大きく２つがよく知られている(図)<ref name=ref21><pubmed>17035020</pubmed></ref>。情報の最終到達点は、SRFによる標的遺伝子の制御であるが、SRFに結合して転写を制御するSRFコファクター（後述）が細胞内情報の統合や標的遺伝子の決定を行う可能性が指摘されている<ref name=ref21><pubmed>17035020</pubmed></ref>。  
　SRFは、血清<ref name=ref15><pubmed>3524858</pubmed></ref>、神経成長因子(nerve growth factor, NGF)<ref name=ref14><pubmed>18498735</pubmed></ref>, 脳由来神経栄養因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)<ref name=ref19><pubmed>17005865</pubmed></ref>などの神経栄養因子、 (transforming growth factor- β, TGF-β)スーパーファミリー<ref name=ref20><pubmed>20709749</pubmed></ref>、リゾホスファチジン酸(lysophosphatidic acid, LPA)<ref name=ref21><pubmed>17035020</pubmed></ref>などの細胞外リガンドによって制御される。SRF制御のための細胞内情報伝達は、MAPキナーゼ伝達経路<ref name=ref21><pubmed></pubmed></ref>と低分子量Gタンパク質Rho伝達経路の大きく２つがよく知られている(図)<ref name=ref21><pubmed>17035020</pubmed></ref>。情報の最終到達点は、SRFによる標的遺伝子の制御であるが、SRFに結合して転写を制御するSRFコファクター（後述）が細胞内情報の統合や標的遺伝子の決定を行う可能性が指摘されている<ref name=ref21><pubmed>17035020</pubmed></ref>。  
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== SRFコファクター ==
== SRFコファクター ==


=== Ternary complex factor (TCF)（図） ===
=== Ternary complex factor (TCF) === （図）


　TCFは、Ets-like transcription factor (Elk-1)、SRF accessory protein 1 (SAP-1)/Elk-4、New ets transcription factor (Net)/Ets-related protein(ERP)/SAP-2/Elk-3の３つが知られている<ref name=ref22><pubmed>14693367</pubmed></ref>。TCFはE-twenty six (ETS)転写ファミリー(ETS transcription factor family)に属し、DNA結合ドメインであるETSドメインを持つ<ref name=ref22><pubmed>14693367</pubmed></ref>。
　TCFは、Ets-like transcription factor (Elk-1)、SRF accessory protein 1 (SAP-1)/Elk-4、New ets transcription factor (Net)/Ets-related protein(ERP)/SAP-2/Elk-3の３つが知られている<ref name=ref22><pubmed>14693367</pubmed></ref>。TCFはE-twenty six (ETS)転写ファミリー(ETS transcription factor family)に属し、DNA結合ドメインであるETSドメインを持つ<ref name=ref22><pubmed>14693367</pubmed></ref>。
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　TCFは、CArGボックス近傍のDNA配列(GGAA/T)とSRFに結合して三量体を形成し、下流遺伝子の発現を制御する<ref name=ref22><pubmed>14693367</pubmed></ref>。またMAPキナーゼによりリン酸化されて活性調節される<ref name=ref22><pubmed>14693367</pubmed></ref>。c-fos遺伝子の転写調節に重要な因子として同定され、解析が進んだ<ref name=ref23><pubmed>2492906</pubmed></ref>。しかし、TCFによる転写の正負制御はシグナル、遺伝子、細胞の種類によって異なると考えられる。  
　TCFは、CArGボックス近傍のDNA配列(GGAA/T)とSRFに結合して三量体を形成し、下流遺伝子の発現を制御する<ref name=ref22><pubmed>14693367</pubmed></ref>。またMAPキナーゼによりリン酸化されて活性調節される<ref name=ref22><pubmed>14693367</pubmed></ref>。c-fos遺伝子の転写調節に重要な因子として同定され、解析が進んだ<ref name=ref23><pubmed>2492906</pubmed></ref>。しかし、TCFによる転写の正負制御はシグナル、遺伝子、細胞の種類によって異なると考えられる。  


=== MyocardinとMKL/MRTF（図）===
=== MyocardinとMKL/MRTF === （図）


　Myocardinとmegakaryoblastic leukemia (MKL)/myocardin-related transcription factor (MRTF)もSRFに結合するコファクターである<ref name=ref18><pubmed>20414257</pubmed></ref>。MyocardinとMKL/MRTFは、ドメイン構造が類似しているが、アクチン動態のシグナルに対しては応答性が異なる<ref name=ref24><pubmed>18025109</pubmed></ref>。主にNIH3T3細胞等の非神経細胞において、MKL/MRTFはRhoシグナル活性化によるアクチン細胞骨格の再編成によってG-アクチンから解離し、核移行して下流遺伝子の発現を制御するモデルが提唱されている（図）<ref name=ref25><pubmed>12732141</pubmed></ref>。一方、myocardinはRhoシグナルに対する応答性は低いとされている<ref name=ref24><pubmed>18025109</pubmed></ref>。MKL/MRTFは、異なる遺伝子にコードされるMKL1/MRTF-A (別名megakaryocytic acute leukemia (MAL), basic, SAP, and coiled-coil domain (BSAC))とMKL2/MRTF-B (別名MAL16)の2種類が知られている<ref name=ref21><pubmed>17035020</pubmed></ref>。Myocardinは、心臓、骨格筋に高発現し、平滑筋関連遺伝子の発現を制御する<ref name=ref26><pubmed>12756293</pubmed></ref>が、MKL1/MRTF-Aは、精巣と脳、MKL/MRTF-Bは脳に高い発現が認められる<ref name=ref20><pubmed>20709749</pubmed></ref>。MKL/MRTFによる転写の正負制御もシグナル、遺伝子、細胞の種類によって異なっていると考えられる。  
　Myocardinとmegakaryoblastic leukemia (MKL)/myocardin-related transcription factor (MRTF)もSRFに結合するコファクターである<ref name=ref18><pubmed>20414257</pubmed></ref>。MyocardinとMKL/MRTFは、ドメイン構造が類似しているが、アクチン動態のシグナルに対しては応答性が異なる<ref name=ref24><pubmed>18025109</pubmed></ref>。主にNIH3T3細胞等の非神経細胞において、MKL/MRTFはRhoシグナル活性化によるアクチン細胞骨格の再編成によってG-アクチンから解離し、核移行して下流遺伝子の発現を制御するモデルが提唱されている（図）<ref name=ref25><pubmed>12732141</pubmed></ref>。一方、myocardinはRhoシグナルに対する応答性は低いとされている<ref name=ref24><pubmed>18025109</pubmed></ref>。MKL/MRTFは、異なる遺伝子にコードされるMKL1/MRTF-A (別名megakaryocytic acute leukemia (MAL), basic, SAP, and coiled-coil domain (BSAC))とMKL2/MRTF-B (別名MAL16)の2種類が知られている<ref name=ref21><pubmed>17035020</pubmed></ref>。Myocardinは、心臓、骨格筋に高発現し、平滑筋関連遺伝子の発現を制御する<ref name=ref26><pubmed>12756293</pubmed></ref>が、MKL1/MRTF-Aは、精巣と脳、MKL/MRTF-Bは脳に高い発現が認められる<ref name=ref20><pubmed>20709749</pubmed></ref>。MKL/MRTFによる転写の正負制御もシグナル、遺伝子、細胞の種類によって異なっていると考えられる。  
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== 構造 ==
== 構造 ==
　
 
　SRFは、N末端側に約56アミノ酸残基で構成されるMADSボックス(MADS-box)<ref name=ref1><pubmed>7744019</pubmed></ref>、それに続くSRFコファクターとの相互作用部位、C末端側に転写活性化ドメイン<ref name=ref28><pubmed>8417320</pubmed></ref><ref name=ref29><pubmed>8407951</pubmed></ref>を有する。MADSボックス内にDNA結合ドメイン、二量体形成ドメインが存在する<ref name=ref4><pubmed>7637780</pubmed></ref>。
　SRFは、N末端側に約56アミノ酸残基で構成されるMADSボックス(MADS-box)<ref name=ref1><pubmed>7744019</pubmed></ref>、それに続くSRFコファクターとの相互作用部位、C末端側に転写活性化ドメイン<ref name=ref28><pubmed>8417320</pubmed></ref><ref name=ref29><pubmed>8407951</pubmed></ref>を有する。MADSボックス内にDNA結合ドメイン、二量体形成ドメインが存在する<ref name=ref4><pubmed>7637780</pubmed></ref>。


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== 脳内発現 ==
== 脳内発現 ==
　
 
　SRFは、あらゆる組織で発現が認められている。中枢神経系においては、梨状皮質、大脳皮質、線条体、海馬、扁桃体に比較的強い発現が認められており、特に梨状皮質、海馬歯状回、CA1で強く発現する<ref name=ref30><pubmed>12234660</pubmed></ref>。一方、淡蒼球でほとんど認められず<ref name=ref30><pubmed>12234660</pubmed></ref><ref name=ref31><pubmed>9300412</pubmed></ref> 、中脳、視床下部では、弱いかほとんど認められない<ref name=ref30><pubmed>12234660</pubmed></ref><ref name=ref31><pubmed>9300412</pubmed></ref>。小脳においても顆粒細胞やプルキンエ細胞にも発現している<ref name=ref30><pubmed>12234660</pubmed></ref><ref name=ref31><pubmed>9300412</pubmed></ref>。また、発達過程に伴って発現変化し、大脳皮質、海馬歯状回とCA1においては生後28日までに発現量が上昇し、大脳皮質では成体時まで発現が維持される<ref name=ref30><pubmed>12234660</pubmed></ref>。また、末梢神経系においては、後根神経節での発現が報告されている<ref name=ref14><pubmed>18498735</pubmed></ref>。  
　SRFは、あらゆる組織で発現が認められている。中枢神経系においては、梨状皮質、大脳皮質、線条体、海馬、扁桃体に比較的強い発現が認められており、特に梨状皮質、海馬歯状回、CA1で強く発現する<ref name=ref30><pubmed>12234660</pubmed></ref>。一方、淡蒼球でほとんど認められず<ref name=ref30><pubmed>12234660</pubmed></ref><ref name=ref31><pubmed>9300412</pubmed></ref> 、中脳、視床下部では、弱いかほとんど認められない<ref name=ref30><pubmed>12234660</pubmed></ref><ref name=ref31><pubmed>9300412</pubmed></ref>。小脳においても顆粒細胞やプルキンエ細胞にも発現している<ref name=ref30><pubmed>12234660</pubmed></ref><ref name=ref31><pubmed>9300412</pubmed></ref>。また、発達過程に伴って発現変化し、大脳皮質、海馬歯状回とCA1においては生後28日までに発現量が上昇し、大脳皮質では成体時まで発現が維持される<ref name=ref30><pubmed>12234660</pubmed></ref>。また、末梢神経系においては、後根神経節での発現が報告されている<ref name=ref14><pubmed>18498735</pubmed></ref>。  


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== 参考文献 ==
== 参考文献 ==


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(執筆者：田渕明子　担当編集委員：柚崎通介)
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