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FANCI遺伝子

FANCI遺伝子

FANCI遺伝子産物は、DNAポリメラーゼの結合活性を可能にする。タンパク質のユビキチン化の上流または正の制御の中で作用する。DNA修復複合体、細胞質、核質などに存在する。ファンコニー貧血、ファンコニー貧血相補群I、女性乳がんに関与する。舌扁平上皮バイオマーカー

承認済シンボル:FANCI
遺伝子名:FA complementation group I
参照:
一次ソース
遺伝子OMIM番号611360
Ensembl :ENSG00000140525
AllianceGenome : HGNC 25568
遺伝子のlocus type :タンパク質をコードする
遺伝子のグループ:FA complementation groups
遺伝子座: 15q26.1

FANCI遺伝子の機能

参照

ファンコニー貧血相補群(FANC)には現在、FANCAFANCBFANCC、FANCD1(BRCA2ともいう)、FANCD2FANCEFANCFFANCG、FANCI、FANCJ(BRIP1ともいう)、FANCLFANCMおよびFANCN(PALB2ともいう)が含まれます。先に定義したグループFANCHはFANCAと同じである。ファンコニー貧血は、細胞遺伝学的不安定性、DNA架橋剤に対する過敏性、染色体切断の増加、DNA修復の欠損を特徴とする遺伝的に異質な劣性疾患である。ファンコニー貧血の相補体グループのメンバーは配列の類似性を持たず、共通の核タンパク質複合体へのアセンブリによって関連している。この遺伝子は相補性グループIのタンパク質をコードしている。代替スプライシングにより、異なるアイソフォームコードする2つの転写バリアントが生じる。2008年7月、RefSeqにより提供された。

Dorsmanら(2007)は、HeLa細胞においてFANCIの発現を低分子干渉RNAsiRNA)でノックダウンすると、FA細胞の特徴であるマイトマイシンCによる過剰な染色体切断が起こることを見いだした。

Simsら(2007)は、HeLa細胞をDNA損傷剤で処理した後、FANCIがFANCD2依存的にモノユビキチン化され、核病巣に局在することを見いだした。細胞分画とイムノブロット解析により、ほとんどのモノユビキチン化したFANCIは核画分中のクロマチンと結合していることが示された。Simsら(2007)は、FANCIがDNAの架橋の調整と修復においてFANCD2の機能的ホモログとして働くと結論づけた。

Smogorzewskaら(2007)は、FANCIに対するsiRNAでU2OS細胞を処理すると、G2/M細胞周期チェックポイントが阻害されることを見いだした。また、FANCIはFANCD2と複合体を形成し、FANCD2の損傷誘発性病巣への局在に必要であった。マイトマイシンC処理によりFANCIのlys523でのモノユビキチン化が誘導され、DNA損傷がない場合のFANCIのモノユビキチン化もS期中に検出された。変異体解析の結果、lys523はFANCIのモノユビキチン化に重要であることが示された。FANCIのユビキチン化はFANCA(607139)に依存しており、FANCIとFANCD2は相互のユビキチン化依存性を示した。Smogorzewskaら(2007)は、FANCIはDNAクロスリンク修復に必要なFANCD2パラログであり、モノユビキチン化され、FANCIとFANCD2はユビキチン化とクロマチン会合に必要な相互依存的複合体を形成すると結論付けている。

Knipscheerら(2009)は、無細胞系を用いて、FANCI-FANCD2(227646)がS期における複製結合鎖間クロスリンク修復に必要であることを証明した。FANCD2を抽出液から除去すると、鎖間架橋付近の核酸分解による切り込みと、傷口を通過したトランスレッションDNA合成の両方が阻害された。これらの欠損を回復させるには、ユビキチン化されたFANCI-FANCD2が必要であった。Knipscheerら(2009)は、ファンコニー貧血の経路が損なわれると、必須のS期鎖間クロスリンク修復機構の複数のステップが機能しなくなると結論づけた。

ファンコニー病経路の中心的な事象は、FANCI-FANCD2タンパク質複合体の単ビキチン化である。Liuら(2010)は、ファンコニー貧血関連ヌクレアーゼFAN1(613534)の特徴を明らかにした。FAN1は、DNA損傷部位またはその近くに蓄積する能力に厳密に依存した方法で鎖間結合修復を促進し、FANCI-FAND2複合体の単一化に依存したものであった。Liuら(2010)は、単核化された複合体が下流の修復タンパク質FAN1をリクルートし、DNA鎖間架橋の修復を促進すると結論付けている。

Longら(2011)は、Xenopus抽出液中のDNA二本鎖切断によって生じた切断姉妹染色分体は、RAD51(179617)に依存した鎖の再生姉妹への侵入によって修復されると報告している。組換えはFANCI-FANCD2 (613984) の下流で起こるが、RAD51はFANCIやFANC2とは独立して、二本鎖切断形成前に鎖間クロスリンク-停止複製フォークの結合を行う。Longら(2011)は、今回の成果により、鎖間結合の修復におけるファンコニー貧血の経路と組換え装置の機能的なつながりが明らかになったと結論付けている。さらに、彼らの結果は、in vitro相同組換えによって二本鎖切断が完全に修復されることを証明した。

FANCI遺伝子の発現

精巣(RPKM 20.6)、リンパ節(RPKM 12.1)、その他23の組織で幅広く発現している

FANCI遺伝子と関係のある疾患

※OMIIMの中括弧”{ }”は、多因子疾患または感染症に対する感受性に寄与する変異を示す。[ ]は「非疾患」を示し、主に検査値の異常をもたらす遺伝的変異を示す。クエスチョンマーク”? “は、表現型と遺伝子の関係が仮のものであることを示す。

Fanconi anemia, complementation group I ファンコニ貧血相補群I

OMIIM609053 AR常染色体劣性)  3

ファンコニー貧血(FA)は、臨床的にも遺伝的にも不均一な疾患であり、ゲノムの不安定性を引き起こす。特徴的な臨床症状として、主要臓器における発育異常、早期発症の骨髄不全、高い癌素因が挙げられる。FA の細胞学的特徴は、DNA 架橋剤に対する過敏性と、DNA 修復の欠陥を示唆する高頻度の染色体異常である(Deakyne and Mazin, 2011 による要約)。

臨床的特徴

Levitusら(2004)は、遺伝的に異なる11のFA亜型の表組みを提供した。彼らは、表現型補正(相補性)または遺伝子データに基づいて、既知のサブタイプから除外された8人の無関係なFA患者を報告した。これらの細胞株のうち4株は体細胞ハイブリッドで互いに相補できないため、相補性グループI(FANCI)と呼ばれる新しいグループとなった。残りの細胞株は、グループFANCIを補完するが、互いに補完しないので、第2の新しいグループ、FANCJ(609054)を代表している。FANCIとFANCJの両細胞株は、FA多タンパク質コア複合体を形成することが可能であった。この複合体は、FA経路の重要な下流イベントであるモノユビキチン化によってFANCD2タンパク質(227646)を活性化するのに必要であった。FANCI細胞ではFANCD2が単量子化されておらず、FA経路の上流に欠陥があることが示されたが、FANCJ細胞ではFANCD2が単量子化されており、下流に欠陥があることが示唆された。この結果から、ゲノム安定化のFA経路は、FANCIとFANCJを含む少なくとも11種類の遺伝子によって制御されている可能性が示唆された。

Savageら(2015)は、分子的にFANCIが確認され、VACTERL/VACTERL-H連合の特徴も有する3名の患者を報告した(192350、276950、314390参照)。1名の患者(NCI-82-1)は、身長と体重が年齢の1セントレを下回る低身長、小頭症、小三角顔(Fanconi facies)を有していた。また、頸椎の癒合、心房中隔欠損(ASD)、心室中隔欠損(VSD)、十二指腸閉鎖症、小腎、親指の欠失があった。軽度の血小板減少症があり,骨髄は低細胞性(30%)で,47,XX,+i(1)(q10)[2]/46,XX[48]のクローン異常があった.彼女は造血幹細胞移植の合併症により11.5歳で死亡した。もう一人の患者(NCI-253-1)は甲状腺機能低下症で,著しい低身長,小頭症,短三角形の顔立ちをしていた.彼女はまた,頚椎の異常,VSD,卵円孔開存,馬蹄腎,欠拇指を有していた.血球数は正常であったが,骨髄は低細胞であり(40%),細胞遺伝学も正常であった.3人目の患者(NCI-309-1)は、両側低形成拇指、小頭症、先天性心疾患(ASD、VSD、動脈管開存、いずれも自然に閉鎖)、小頭症、小さな三角顔、小さな目、小さな首、狭いC5脊椎骨、両側低形成拇指、欠神脈、キアリー奇形、小さな下垂体、視認不良な下垂体茎を持っていました。彼女は以前,グレード3の膀胱尿管逆流に対して両側尿管再移植術を受けていた.身長は正常で、ホルモン機能も正常であった。軽度の好中球減少があり,骨髄生検では細胞数が20~50%で,三系統の造血と細胞遺伝学が正常であった.

この記事の著者:仲田洋美(医師)

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この記事の筆者:仲田洋美(医師)

ミネルバクリニック院長・仲田洋美は、日本内科学会内科専門医、日本臨床腫瘍学会がん薬物療法専門医 、日本人類遺伝学会臨床遺伝専門医として従事し、患者様の心に寄り添った診療を心がけています。

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