核内受容体（NR）の転写活性化には、クロマチン鋳型のリモデリングおよび基盤となる転写機構の活性変化を介して機能する転写中間因子（TIF）が関与すると考えられている。TIF1αは核内受容体メディエーター候補であり、複数の保存ドメインを有するプロテインキナーゼである。N末端にはRINGフィンガー／B-box／コイルドコイル（RBCC）パターンを、C末端領域には「plant homeodomain」（PHD）フィンガーおよびブロモドメインを含む。TIF1αは、TIF1β／KAP-1／KRIP-1、TIF1γおよびTIF1γを含むTIF1ファミリーの唯一のメンバーである。TIF1αはリガンド結合型NRと直接相互作用することが知られている。TIF1αは核内に豊富に存在するタンパク質で、未分化多能性細胞におけるオートクロマチンと密接に関連している。レチノイン酸（RA）誘導P19細胞の分化過程ではTIF1αの発現レベルが急激に低下し、発生過程において全能性細胞の未分化状態の維持に関与することが示唆される。TIF1タンパク質は、発生および生理機能の制御に関与する遺伝子の拡大家族によりコードされ、ショウジョウバエからヒトまで保存されている。これらのタンパク質は、N末端のRING-B box-コイルドコイル（RBCC）モチーフと、C末端のPHDフィンガー／ブロモドメインユニットを特徴とし、ヒストン修飾因子およびヘテロクロマチン結合タンパク質を介するエピジェネティック機構に関与する転写抑制に関与することが示されている。

序論

発生あるいは環境シグナルに応答して、真核生物における遺伝子発現の転写制御は、多数の因子の協調的作用を要する複雑な多段階プロセスである。この複雑な過程の中核を担うのは配列特異的転写因子であり、転写中間因子（TIFs1；コアクチベーターおよびコレギュレーターとも呼ばれる）との相互作用を介して転写を正または負に制御し、最終的にクロマチン構造の機能的再編成をもたらす。（前）開始複合体の形成を促進または阻害する、あるいは標的遺伝子を特化した核内コンパートメントに会合させる。TIF1群は、クロマチン関連／会合型TIFファミリーの中で増加しつつあるメンバーである。TIF1群は、発生および生理学的プロセスの主要な制御因子として浮上してきたサブセットである。哺乳類では3つのファミリーメンバー（TIF1α、-β、-γ）が、ショウジョウバエでは1つのメンバー（Bonus）が存在し、いずれも2つの保存アミノ酸領域から構成される。すなわち、自己集合能を有する可能性のあるN末端RING-B box-コイルドコイル（RBCC）ドメインと、PHDフィンガーおよびブロモドメインを含むC末端領域であり、これら2つの高度に保存されたシグネチャーモチーフは、クロマチンレベルで機能する核内タンパク質に広く分布している。

TIF1α

TIF1αは本ファミリーの創始メンバーである。レチノイドX受容体（RXR）の転写活性化能を調節するタンパク質として、当初は酵母の遺伝学的スクリーニングにより同定され、その後、単一のLXXLLモチーフを介してAF-2転写活性化ドメインと相互作用することが示された。核内受容体活性化ドメインには、レチノイン酸受容体（RAR）、甲状腺ホルモン受容体（TR）、ビタミンD3受容体（VDR）、エストロゲン受容体（ER）などが含まれる。TIF1αはオートクロマチンに富む染色体タンパク質であり、初期発生期および多くの成体組織で広く発現している。マウスNIH 3T3細胞において、TIF1αはRXR／RARの増殖抑制活性に関与し、切断型B-Rafとの融合により形質転換活性を示すことが報告されている。TIF1αの生物学的機能はクロマチン状態の制御を介して発揮されると考えられ、これはTIF1αに関する見解を支持する。TIF1αは内在性の転写サイレンシング活性を有し、ヒストン脱アセチル化を必要とすることが示されている。さらにTIF1αは、ヘテロクロマチンタンパク質1（HP1）ファミリーのメンバーと直接相互作用する能力を有する。HP1は非ヒストン性染色体タンパク質の一群であり、高次クロマチン構造の用量依存的調節因子として機能し、常染色体遺伝子サイレンシングを促進し得る。TIF1αにおけるHP1相互作用ドメインの位置解析により、その中央領域に存在する保存されたPXVXLモチーフが同定され、これはHP1タンパク質のC末端クロモシャドウドメインに直接結合し、他の転写制御標的候補にも存在する。

TIF1β

TIF1βの同定により、転写コファクターとしてのTIF1ファミリーが確立された。TIF1β（KAP-1またはKRIP-1としても知られる）は、マウスHP1αおよびヒトKrüppel様タンパク質KOX1、ならびにKid-1のKRABドメインと相互作用する能力に基づいて単離された。KRAB転写抑制ドメインは広く分布するモチーフであり、しばしばKrüppel型Cys2-His2亜鉛フィンガータンパク質のN末端に見出される。このドメインは保存性の高いKRAB A boxを含み、通常これにKRAB B boxが続く。これまでに検討されたKRABドメインの全てのバリアントは、TIF1βをリクルートすることにより機能する。クロマチン組織化における役割と整合して、TIF1βはヒストン脱アセチル化、ヒストンH3 Lys-9メチル化、ならびにPXVXLモチーフを介したHP1タンパク質のリクルートを含む機構により転写をサイレンシングする。最も重要な点として、このモチーフは細胞分化の過程においてTIF1βをセントロメア周辺ヘテロクロマチン領域へ再局在化させるトリガーとしても必要である。マウスではTIF1βは発生を通じて普遍的に発現し、多くの成体組織でも発現している。最近の我々の研究は、マウスにおけるTIF1βの破壊が、胚葉形成前の卵筒期での発生停止を引き起こし、胚致死表現型に至ることを示しており、TIF1βが初期発生過程において重要かつ非冗長な役割を担うことを実証している。さらに、成体精巣における生殖細胞系列特異的な条件付きTIF1β破壊により、上皮の恒常性維持におけるTIF1βの後続機能が明らかとなった。

TIF1γ

TIF1ファミリーの第3の哺乳類メンバーであるTIF1γは、TIF1αをプローブとした低ストリンジェンシー・ハイブリダイゼーションスクリーニングにより発見された。アミノ酸配列比較により、TIF1γはTIF1βよりもTIF1αに近縁であることが示され（TIF1αとTIF1γの全体同一性は50%、他のTIF1間の同一性は約30%）、ファミリー内での近縁性が示唆された。in vitroでは、TIF1αとTIF1γはホモ重合と同等の効率でヘテロ重合体を形成する一方、TIF1βはホモ重合体を形成するが、TIF1αまたはTIF1γとはヘテロ重合しない。さらに、一過性トランスフェクション細胞におけるTIF1γの過剰発現は、TIF1αの発現抑制活性を阻害することが示されている。TIF1αとTIF1γの相互干渉を支持する追加の証拠として、小児乳頭状甲状腺癌における新規RET再構成であるPTC6およびPTC7が最近同定され、共通のRET受容体型チロシンキナーゼドメインが、TIF1αのRBCCドメイン（PTC6）およびTIF1γ（PTC7）と融合していることが挙げられる。ヒトおよびマウスにおいて、TIF1γ転写産物は成体および胎児組織で広く、かつ異なるレベルで発現している。他のTIF1ファミリーメンバーと同様に、TIF1γは内在性の転写サイレンシング機能を有する。しかし、遺伝子サイレンシングを媒介する下流標的は同定されていない。

参考文献

1. Khetchoumian K; et al. IF1δ, a Novel HP1-interacting Member of the Transcriptional Intermediary Factor 1 (TIF1) Family Expressed by Elongating Spermatids. Journal of Biological Chemistry, 2004, 279.