PDX1

PDX1
識別子
エイリアスPDX1、GSF、IDX-1、IPF1、IUF1、MODY4、PAGEN1、PDX-1、STF-1、膵臓および十二指腸ホメオボックス1
外部IDオミム: 600733 ; MGI : 102851 ;ホモロジーン: 175 ;ジーンカード: PDX1 ; OMA : PDX1 - オルソログ
オルソログ
種人間ねずみ
エントレズ

3651

18609

アンサンブル

ENSG00000139515

ENSMUSG00000029644

ユニプロット

P52945

P52946

RefSeq (mRNA)

NM_000209

NM_008814

RefSeq（タンパク質）

NP_000200

NP_032840

場所（UCSC）13章: 27.92 – 27.93 Mb5章: 147.21 – 147.21 Mb
PubMed検索[ 3 ][ 4 ]
ウィキデータ
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PDX1 (膵臓および十二指腸ホメオボックス 1 ) はインスリンプロモーター因子 1としても知られ、ParaHox遺伝子クラスターの転写因子です。 [ 5 ]脊椎動物では、 Pdx1 はβ 細胞の成熟を含む膵臓の発達と十二指腸の分化に必要です。 ヒトでは、このタンパク質はPDX1遺伝子によってコードされており、この遺伝子は以前はIPF1として知られていました。[ 6 ] [ 7 ]この遺伝子はもともとアフリカツメガエルで特定され[ 8 ] 、左右相称動物の進化の多様性に広く存在していますが、節足動物と線虫では進化の過程で失われています。[ 5 ] 遺伝子名がPdx1であるにもかかわらず、ほとんどの動物にはPdx2遺伝子が存在せず、単一コピーの Pdx1 相同遺伝子がすべての哺乳類で特定されています。[ 9 ]シーラカンスと軟骨魚類は、これまでのところ、 Pdx1とPdx2という2つのPdx遺伝子 を持つことが示されている唯一の脊椎動物である。[ 10 ]

関数

膵臓の発達

膵臓の発達において、Pdx1は胚体内胚葉の後部前腸領域の細胞集団によって発現され、Pdx1 +上皮細胞は発達中の膵芽を生じ、最終的には膵臓全体（外分泌細胞、内分泌細胞、および管細胞集団）を形成します。[ 11 ]膵臓Pdx1 +細胞はマウス胎生8.5-9.0日（E8.5-9.0）に最初に発生し、Pdx1の発現はE12.0-E12.5まで続きます。[ 12 ]ホモ接合型Pdx1ノックアウトマウスは膵芽を形成するが膵臓の発達には至らない。[ 13 ]また、テトラサイクリン投与によりPdx1 +細胞が死滅したトランスジェニックマウスでは、妊娠期間中にドキシサイクリン（テトラサイクリン誘導体）を投与するとほぼ完全に膵臓が失われ、膵臓の発達におけるPdx1 +細胞の必要性が示された。[ 12 ]

Pdx1は膵臓分化の最も初期のマーカーとして認められており、膵臓細胞の運命は下流の転写因子によって制御されています。[ 13 ]最初の膵芽は、 Hlxb9、Hnf6、Ptf1aおよびNKX6-1を共発現するPdx1 +膵臓前駆細胞で構成されています。これらの細胞は、 FGF-10シグナル伝達に応答してさらに増殖し、分岐します。その後、膵臓細胞の分化が始まり、細胞集団はNotchシグナル伝達を阻害され、続いてNgn3を発現します。このNgn3 +集団は、ランゲルハンス島のα、β、Δ、PP、およびε細胞を生成する膵臓内分泌前駆細胞の一時的な集団です。[ 12 ]その他の細胞は、外分泌および膵管細胞集団 を生成します。

β細胞の成熟と生存

膵臓の発達の最終段階では、インスリンを産生するβ細胞やグルカゴンを産生するα細胞など、様々な内分泌細胞が産生される。Pdx1はβ細胞の成熟に必須であり、発達中のβ細胞はPdx1、NKX6-1、インスリンを共発現し、その結果MafBがサイレンシングされ、 MafAが発現する。これはβ細胞の成熟に必要なスイッチである。[ 11 ]膵臓の発達のこの段階で、Pdx1の発現を実験的に減少させると、β細胞の数が減り、それに伴いα細胞の数が増加する。[ 14 ]

成熟膵臓において、Pdx1の発現はβ細胞の維持と生存に必要であると考えられる。例えば、この段階でPdx1の発現レベルを実験的に低下させると、β細胞はより多くのグルカゴンを産生することから[ 15 ] 、 Pdx1がβ細胞からα細胞への転換を阻害することが示唆される。さらに、Pdx1はβ細胞のアポトーシス誘導におけるインスリンの効果を媒介する上で重要な役割を果たすようである。低濃度のインスリンはβ細胞をアポトーシスから保護するが、Pdx1の発現が阻害された細胞ではその効果は見られない。[ 16 ] [ 17 ]

十二指腸

Pdx1は近位十二指腸の発達と胃十二指腸接合部の維持に必須である。[ 18 ] 十二指腸腸上皮細胞、ブルンナー腺、および腸内分泌細胞（胃幽門を含む）はPdx1の発現に依存している。Pdx1はParaHox遺伝子であり、 Sox2およびCdx2とともに近位腸における適切な細胞分化を決定する。[ 18 ] 成熟マウスの十二指腸では、Pdx1の発現に依存する複数の遺伝子が同定されており、その中には脂質や鉄の吸収に影響を与えるものも含まれている。[ 19 ]

病理学

動物モデルの実験では、Pdx1の発現の減少が1型糖尿病と2型糖尿病に特徴的な症状を引き起こす可能性があることが示されています。[ 20 ]さらに、胃癌ではPdx1の発現が失われており、この遺伝子が腫瘍抑制因子として役割を果たしていることが示唆されています。[ 21 ]若年発症型糖尿病（4型）は、Pdx1のヘテロ接合性変異によって引き起こされる可能性があります。[ 22 ] [ 23 ] 2型糖尿病の症状に感受性のある種である肥満砂漠ネズミPsammomys obesusは、他の哺乳類と比較して大きく異なるPdx1遺伝子配列を持っています。[ 24 ]

相互作用

Pdx1はMAFAと相互作用することが示されている。[ 25 ]

参考文献

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さらに読む

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