WWTR1

WWTR1
識別子
記号WWTR1, TAZ, WW domain containing transcription regulator 1
外部IDOMIM: 607392 MGI: 1917649 HomoloGene: 9159 GeneCards: WWTR1
遺伝子の位置 (ヒト)
3番染色体 (ヒト)
染色体3番染色体 (ヒト)
3番染色体 (ヒト)
WWTR1遺伝子の位置
WWTR1遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点149,517,235 bp
終点149,736,714 bp
遺伝子の位置 (マウス)
3番染色体 (マウス)
染色体3番染色体 (マウス)
3番染色体 (マウス)
WWTR1遺伝子の位置
WWTR1遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点57,363,070 bp
終点57,483,331 bp
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• protein homodimerization activity
• transcription corepressor activity
• transcription coactivator activity
• 血漿タンパク結合
細胞の構成要素• 細胞質
• transcription regulator complex
• 核質
• 細胞核
• 細胞質基質
• 核内構造体
生物学的プロセス• negative regulation of protein phosphorylation
• cilium assembly
• regulation of metanephric nephron tubule epithelial cell differentiation
• negative regulation of fat cell differentiation
• regulation of transcription, DNA-templated
• negative regulation of protein kinase activity
• multicellular organism growth
• regulation of canonical Wnt signaling pathway
• 糸球体発生
• negative regulation of transcription by RNA polymerase II
• Hippo経路
• positive regulation of epithelial to mesenchymal transition
• regulation of SMAD protein signal transduction
• SCF-dependent proteasomal ubiquitin-dependent protein catabolic process
• mesenchymal cell differentiation
• stem cell division
• protein ubiquitination
• osteoblast differentiation
• kidney morphogenesis
• positive regulation of cell population proliferation
• transcription initiation from RNA polymerase II promoter
• negative regulation of canonical Wnt signaling pathway
• positive regulation of transcription by RNA polymerase II
• transcription, DNA-templated
• tissue homeostasis
• 心臓のプロセス
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)

NM_001168278
NM_001168280
NM_015472
NM_001348362

NM_001168281
NM_133784

RefSeq
(タンパク質)

NP_001161750
NP_001161752
NP_056287
NP_001335291

NP_001161753
NP_598545

場所
(UCSC)
Chr 3: 149.52 – 149.74 MbChr 3: 57.36 – 57.48 Mb
PubMed検索
ウィキデータ
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WWTR1(WW domain-containing transcription regulator protein 1)またはTAZ(transcriptional coactivator with PDZ-binding motif)は、ヒトではWWTR1遺伝子によってコードされているタンパク質である。WWTR1は転写コレギュレーター(英語版)として機能し、単独で転写に影響を及ぼすことはない。WWTR1は結合パートナーとなる転写因子と複合体を形成した際に、発生、細胞の成長や生存と関連した経路の遺伝子発現を補助し、アポトーシスを阻害する。WWTR1の機能の異常はがんの駆動に関与していることが示唆されている。TAZという略称はタファジン(英語版)を指して用いられることもあるため、混同しないよう注意が必要である。

構造

YAPとTAZのドメイン構造の差異

WWTR1(TAZ)には、プロリンリッチ領域、TEAD結合モチーフ、WWドメイン、コイルドコイル領域、PDZドメイン結合モチーフを有するトランス活性化ドメイン(TAD)が含まれている。TAZにはDNA結合ドメインは存在せず、転写を直接的に駆動することはできない。TAZは、同じく転写コレギュレーターであるYAPと構造的相同性がみられる。YAPとTAZはコイルドコイルドメインでの相互作用を介してホモ二量体や両者からなるヘテロ二量体を形成することができる。YAPとTAZは転写因子と協働して組織形成を促進する。TAZはさまざまな転写因子パートナーと相互作用し、TEAD結合モチーフを介してTEADファミリーのメンバー(TEAD1/2/3(英語版)/4(英語版))と相互作用し、WWドメインを介してRunx/PEBP2、AP-2(英語版)、C/EBP(英語版)、c-Jun、Krox-20(英語版)、Krox-24(英語版)、MEF2B(英語版)、NF-E2(英語版)、Oct-4、p73(英語版)などPPxYモチーフを有するいくつかの因子と相互作用する。C末端(165–395番)のトランス活性化ドメインは、転写への作用を発揮するために重要であることが示されている。

機能

WWTR1(TAZ)、そして構造的に類似したタンパク質であるYAPは、どちらも転写コアクチベーターとして機能し、Hippo経路の活性化によって調節されている。

TAZは胚発生のほか、器官サイズの調節、幹細胞の自己複製、組織の再生、骨形成、血管新生など、その後の発生過程にも重要な役割を果たしている。こうした機能は、TEADファミリー転写因子、PAX3、RUNX1/2など細胞成長、遊走、分化を促進する転写因子に対してコアクチベーターとして作用するすることで発揮されている。TAZとそのパラログであるYAPの増殖機能は、Hippoシグナル伝達経路によって制限されている。この抑制経路はキナーゼによるシグナル伝達カスケードから構成される。活性化されたセリン/スレオニンキナーゼSTK3/MST2やSTK4/MST1(英語版)は調節タンパク質SAV1(英語版)と複合体を形成してキナーゼLATS1(英語版)/2(英語版)をリン酸化して活性化し、活性化されたLATS1/2は調節タンパク質MOB1(英語版)と複合体を形成してYAP/TAZをリン酸化して不活性化する。Hippo経路の活性化はこうして増殖遺伝子の発現を低下させることで細胞成長を停止させ、またフェロトーシスによる細胞死の減少、アポトーシスによる細胞死の増大をもたらす。

YAPとの機能的冗長性

類似性

YAPとTAZは類似した配列や結合モチーフを有する。既存の文献においては、YAPとTAZは機能的に冗長なものとみなされていることも多い。両者は器官サイズの成長、細胞遊走、創傷治癒、血管新生、代謝(特にリポジェネシス)に関与している。YAPやTAZの不活性化はHippo経路のキナーゼ、すなわちLATS1とLATS2によるリン酸化を介して行われる。リン酸化によって調節タンパク質14-3-3がリクルートされ、YAP/TAZは核移行が妨げられてユビキチン標識がなされ、その後プロテアソームによって分解される。

差異

TAZはTEADとヘテロ二量体(TAZ-TEAD)やヘテロ四量体(TAZ-TEAD-TAZ-TEAD)を形成して転写を開始するのに対し、YAPが形成することができるのはYAP-TEADヘテロ二量体のみである。こうした差異によって、PPARγとの相互作用による脂肪細胞分化の調節や、RUNX2(Cbfa1)など骨特異的転写因子に対するコアクチベーター機能による骨形成といった、TAZに固有の機能がもたらされている。さらに、TAZはNFATC5と相互作用して浸透圧ストレス時の腎細胞の転写を抑制する。YAPとTAZはどちらもSMAD複合体と結合してTGF-βシグナル伝達を促進し、分化や発生を駆動するが、TAZだけがこのシグナル伝達カスケードによってアップレギュレーションされる。またTAZはSMAD2(英語版)、SMAD3、SMAD4のみと複合体を形成して核移行と転写を促進するのに対し、YAPはこれらに加えてSMAD1(英語版)やSMAD7とも相互作用する。マウスでのin vivo研究では、機能的なTAZを喪失した動物はYAPの発現を喪失した動物と比較して生存性が高いことが示されている。YAPのサイレンシングは細胞増殖、グルコースの取り込み、細胞周期の停止に関して、TAZよりも強力な影響を及ぼす。非小細胞肺癌(英語版)細胞株でのアッセイでは、YAPは細胞分裂や細胞周期の進行の調節と関連した遺伝子を主に調節しているのに対し、TAZは細胞外マトリックスの組織化や接着と関連した遺伝子を主に調節していることが示されている。

相互作用

TAZはTEADなどの転写因子に結合し、細胞増殖と関連した転写を活性化する。
TAZの機能は14-3-3タンパク質と複合体を形成することで阻害される。
相互作用パートナー 複合体形成の影響
アンギオモチン YAP/TAZを細胞質へ隔離し、機能を阻害する
AP-1 転写の促進
ASPP2(英語版) TAZの脱リン酸化と安定化を促進する
β-カテニン YAP/TAZを不活性化する分解複合体へリクルートする
LATS1(英語版)/LATS2(英語版) TAZをリン酸化し、ユビキチン化標的とする
NFATC5 浸透圧ストレス時に腎細胞での転写を抑制する
パラフィブロミン(英語版) TAZの機能を刺激する
PAX3 転写の促進
PAX8とNKX2-4 甲状腺機能調節に関与する転写因子の活性化
PRRG4 転写の抑制
RUNX1/RUNX2 転写の促進
SMAD2(英語版)/SMAD3/SMAD4 核移行と転写の促進
STAT1 STAT1/2二量体化の阻害
TEAD1/TEAD2/TEAD3(英語版)/TEAD4(英語版) 転写の活性化
YAP1 二量体化依存的な転写調節
14-3-3ε(英語版) TAZの核移行の制限
ZO-2(英語版) YAP/TAZを核へ局在させ、活性を高める

臨床的意義

疾患における役割

TAZは、がんを含む多くの炎症性疾患への関与が示唆されている。

疾患 TAZの臨床的意義
がん 多くの種類のがんにおいて、TAZの発現レベルは転移や生命予後不良と関連している
脂肪肝炎(英語版) TAZの過剰発現は線維化を促進することで、単純性脂肪肝を脂肪肝炎へ進行させる
アテローム性動脈硬化 TAZは血管内皮細胞の過剰な増殖と炎症を駆動する
シェーグレン症候群 TAZの核内局在の低下によって、機能的な唾液腺や涙腺の発生が損なわれる
高血圧 YAP/TAZの活性化はグルタミン代謝を促進し、肺血圧を高める
乾癬 YAP/TAZの活性化は、慢性皮膚疾患と関連した病的な血管新生や炎症を駆動する
アトピー性皮膚炎
酒さ
慢性蕁麻疹

がん

メラノーマ試料におけるTAZの中強度の発現、Human Protein Atlasより。
WWTR1 protein is expressed in moderate to high levels across a diverse array of cancer types and is associated with poor clinical outcomes.
多様ながんにおいてTAZは中レベルから高レベルで発現しており、予後不良と関連している。

TAZの高発現は、メラノーマ、頭頸部扁平上皮がん、乳がん、非小細胞肺がん(英語版)を含む幅広いがんと関連していることが示唆されており、転移の増加、生命予後不良との相関が動物研究や患者データから示されている。構造的に類似するタンパク質であるYAPとともに、TAZは発がんの促進、腫瘍代謝変化、治療介入に対する抵抗性の獲得との関連が多くの研究で記載されている。特に、TAZの過剰発現はシスプラチンによる化学療法や、PD-1抗体を用いた免疫療法に対する抵抗性を付与する。

薬剤標的として

YAPとTAZは、いくつかのがん治療法において治療標的となっている。

Hippoシグナル伝達経路のアゴニストであるC19は、MST1/2とLATS1/2のリン酸化を高めることで下流のYAP/TAZの不活性化を強化する。チアゾビビン(英語版)、ククルビタシンI、ダサチニブ、フルバスタチン(英語版)、パゾパニブは、乳がん細胞株においてYAP/TAZの核移行を妨げる良好な結果が得られている。アドレナリンやグルカゴンなど正常な生理的機能のために合成される内因性ホルモンも、Hippo経路の活性化を促進することでYAP/TAZの機能に対し阻害的影響を及ぼすことが示されている。コレステロール合成阻害薬であるスタチン系薬剤は、Hippo経路の上流で阻害的シグナルを伝達するRhoファミリーGTPアーゼを阻害することが示されており、乳がんや肺腺がん(英語版)細胞の成長を減弱する類似した作用を示す。スタチンが直接的に阻害するのはHMG-CoAレダクターゼであり、この酵素はRho-GTPアーゼの細胞膜への係留を担う脂肪鎖やコレステロールのビルディングブロックとなる脂質を合成するメバロン酸経路において機能している。Rho-GTPアーゼの1つであるRhoA(英語版)はプレニル化によって活性化され、Hippo経路の活性を低下させる細胞骨格系構成要素の調節に部分的に関与している。チアゾビビンによるRhoキナーゼの標的化や、スタチンによるメバロン酸経路を介した脂質合成の標的化によって、RhoAは阻害されてHippo経路の活性が高まり、YAP/TAZによって駆動される増殖が制限される可能性がある。Srcファミリーキナーゼ(英語版)などのチロシンキナーゼは増殖経路へシグナルを伝達し、その一部はYAP/TAZの機能を促進する。中でもYes(英語版)はYAPの機能と関連している。ダサチニブやパゾパニブなどの阻害薬によるチロシンキナーゼの標的化も、がんに対しある程度の効果を示している。

TEADファミリー転写因子との相互作用を標的としたYAP/TAZの阻害の研究も行われている。TEADファミリー転写因子の結合を阻害するベルテポルフィンは皮膚がん、特にメラノーマの治療の研究が行われているが、前臨床研究段階である。

出典

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