HNRNPK

HNRNPK (heterogeneous nuclear ribonucleoprotein K)

HNRNPKは、ヒトではHNPNPK遺伝子によって情報がコードされているタンパク質です。正式名称はheterogeneous nuclear ribonucleoprotein Kといいます。このタンパク質は主に細胞の核内に存在し、ヘテロ核リボヌクレオタンパク質（hnRNP）複合体の一部として、メッセンジャーRNA前駆体（pre-mRNA）と結びついて機能しています。サルのホモログはH16として知られています。

HNRNPKは一本鎖のDNAやRNAに特異的に結合する能力を持ち、多くの遺伝子からRNAを合成する過程である転写において、中心的な役割を担う酵素であるRNAポリメラーゼIIの働きを促進します。興味深いことに、HNRNPKのDNAとRNAへの結合力（親和性）は、周囲の環境（溶液条件）によって変化し、これら二つの核酸への結合は逆の関係にあります。具体的には、DNAへの結合が強まるような条件では、RNAへの結合は相対的に弱くなるという性質を示します。HNRNPKのRNA結合ドメインに類似した構造は他のタンパク質にも見られ、これらはKHドメイン（K-homology domain）と呼ばれています。

HNRNPKは大腸がんとの関連が研究されており、がん細胞に特有なRNA編集によって、特定の点変異を持つアイソフォームの発現が引き起こされることが報告されています。

機能

HNRNPKは多くの細胞で普遍的に発現しており、hnRNPのサブファミリーに属します。hnRNPはRNA結合タンパク質であり、細胞の核内でヘテロ核RNA（hnRNA）と複合体を形成します。hnRNPは核内でpre-mRNAに結合し、そのプロセシングや、その後のmRNAの代謝や細胞内外への輸送といった側面にも影響を及ぼしていると考えられています。全てのhnRNPが核内に存在しますが、その一部は核と細胞質の間を行き来しているようです。

HNRNPKは明確な核酸結合能を示します。核質に局在し、RNAを結合する3つのKHドメインから構成されています。特に、ポリ(C)配列に非常に強く結合するという、他のhnRNPとは異なる特徴的な結合特性を持ちます。また、このタンパク質は細胞が増殖する際の細胞周期の進行にも関与していると考えられています。HNRNPK遺伝子には、複数の選択的スプライシングバリアントが存在することが知られていますが、それらすべてが詳細に解析されているわけではありません。

Hnrnpk遺伝子の両方のコピーに変異を持たせたマウスは、発生の早い段階で胎生致死となります。具体的には、両方のコピーを機能しないように操作したマウスは、胚発生14日以前に生存できなくなります。

臨床的意義

Au-Kline症候群

HNRNPK遺伝子の変異は、Au-Kline症候群という遺伝性疾患の原因となることが判明しています。

血液のがん

急性骨髄性白血病（AML）の症例の約2%において、HNRNPK遺伝子を含む領域に欠失が見られます。さらに、Hnrnpk遺伝子の1コピーを人為的にノックアウトしたマウスの大部分は骨髄性白血病を発症し、約3分の1がリンパ腫、約4%が肝細胞がんを発症します。こうしたマウスは、野生型のマウスに比べて体が小さく、臓器の形成不全が見られるほか、高い出生後致死率（39%）を示します。平均寿命も野生型マウスの半分以下となります。HNRNPKの量が不足すると、特定の血球細胞の分化に関わる転写因子であるCEBPAのp42アイソフォームや、DNA修復のための細胞成長停止に関わるp21といったタンパク質の発現レベルが特異的に低下することが示唆されています。

HNRNPKの量が過剰になることも、がんの発症に寄与すると考えられています。この場合、遺伝子の転写段階ではなく、タンパク質合成の段階である翻訳段階の機構を介しているようです。

相互作用

HNRNPKは以下のタンパク質と相互作用することが報告されています。

CSK
DDX1
HNRNPL
KHDRBS1
PCBP2
PRMT1
PTBP1

出典・関連情報

関連文献（入力より省略）
* 外部リンク (PDBなど)（入力より省略）

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