C-Fos

c-Fos

c-Fosは、がん原遺伝子FOSにコードされるタンパク質であり、レトロウイルス由来のがん遺伝子v-fosの相同体として、当初はラットの線維芽細胞で発見されました。Fosファミリーに属する主要な転写因子であり、FosB、Fra-1、Fra-2などのメンバーがいます。c-Fosは通常、c-Junタンパク質と結合してヘテロ二量体を形成し、AP-1複合体を構成します。この複合体が標的遺伝子の特定のDNA配列に結合することで、細胞外シグナルに応じた遺伝子発現を調節します。c-Fosは細胞の基本的な機能に広く関与し、さまざまながんで異常発現が知られています。

構造と機能

c-Fosは約380アミノ酸からなり、二量体化に必要な塩基性ロイシンジッパー領域や、DNA結合・転写活性化ドメインを持ちます。c-Junとのヘテロ二量体（AP-1）として機能することが多いですが、ホモ二量体も形成可能です。Jun-Fosヘテロ二量体はJun-Junホモ二量体より安定でDNA結合活性が強いとされます。

発現は、血清、成長因子、サイトカイン、紫外線など多様な刺激によって急速に誘導される「最初期遺伝子」であり、刺激後短時間でピークに達します。活性は、MAPKを含む複数のキナーゼによるリン酸化などの翻訳後修飾で調節され、タンパク質の安定性や転写活性化能力に影響します。c-Fosは遺伝子の活性化と抑制の両方に関与します。

c-Fosは細胞の増殖、分化、生存といった基本イベントに関与する他、低酸素応答や血管新生にも影響します。その調節異常はがん発生・進行の要因となり得ます。細胞極性喪失や上皮間葉転換（EMT）を介して、がん細胞の浸潤や転移を促進することも報告されています。

臨床的意義

c-Fosを含むAP-1複合体は、がんの進行に関与します。骨肉腫や子宮体癌ではc-Fosの過剰発現が病変の悪性度や予後不良と関連し、子宮頸癌でも浸潤癌で高発現が見られます。乳がんでは、c-Fos発現が生存率低下の独立した予測因子となり得ます。

神経科学分野では、コカインなどの向精神薬が特定の脳領域でc-Fos産生を増加させることが知られています。

応用

c-Fosは神経活動時に発現誘導されるため、神経活動の間接的なマーカーとして研究に利用されます。c-Fosプロモーターは、薬物乱用研究などで特定の神経細胞集団の活動や機能を操作するツールとしても応用されており、オプトジェネティクスやDREADDといった手法と組み合わせて用いられます。

相互作用因子

c-Fosは以下の因子と相互作用することが報告されています。

BCL3
COBRA1
CSNK2A1
CSNK2A2
DDIT3
JUN
NCOA1
NCOR2
RELA
RUNX1
RUNX2
SMAD3
* TBP

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