Homeodomainサブタイプと機能的多様性

Homeodomainは、Homeobox遺伝子によってコードされる約60アミノ酸のタンパク質ドメインです。ホメオドメインはDNA結合ドメインであるため、ホメオドメインタンパク質は本質的に転写因子（TFS）です。彼らは、菌類や植物だけでなく、動物の多くの発達プロセスで主要な役割を果たすことが示されています。ホメオドメインタンパク質の主な機能は、発達と分化における他の遺伝子の発現を調節することです。何千ものホメオボックス遺伝子が特定されており、それらは多くの異なるクラスにグループ化できます。多くの場合、他の保存されたタンパク質ドメインがホメオドメインにリンクされていることがわかります。いくつかの特定のタイプのホメオボックス遺伝子は、染色体クラスターに組織されています。最もよく知られているクラスターであるHoxクラスターは、すべてのバイラテリアの動物に見られます。テトラポッドには、初期の脊椎動物の進化の重複によって生じる4つのHoxクラスターが含まれています。これらのクラスターの遺伝子は、HOX遺伝子と呼ばれます。下部弦、昆虫、線虫には、Hoxクラスターが1つしかない傾向があります。特に興味深いのは、Hoxクラスター遺伝子の多くが、前後の体軸に沿ったパターン形成のプロセスで機能することです。他の多くの種類のホメオドメインタンパク質は、細胞の運命と細胞分化の決定に役割を果たします。したがって、Homeobox遺伝子は、生物の発達のすべての側面に重要な役割を果たします。

The homeodomain is a protein domain of about 60 amino acids that is encoded by homeobox genes. The homeodomain is a DNA binding domain, and hence homeodomain proteins are essentially transcription factors (TFs). They have been shown to play major roles in many developmental processes of animals, as well as fungi and plants. A primary function of homeodomain proteins is to regulate the expression of other genes in development and differentiation. Thousands of homeobox genes have been identified, and they can be grouped into many different classes. Often other conserved protein domains are found linked to a homeodomain. Several particular types of homeobox genes are organized into chromosomal clusters. The best-known cluster, the HOX cluster, is found in all bilaterian animals. Tetrapods contain four HOX clusters that arose through duplication in early vertebrate evolution. The genes in these clusters are called Hox genes. Lower chordates, insects and nematodes tend to have only one HOX cluster. Of particular interest is that many of the HOX cluster genes function in the process of pattern formation along the anterior-posterior body axis. Many other types of homeodomain proteins play roles in the determination of cell fates and cell differentiation. Homeobox genes thus perform key roles for all aspects of the development of an organism.