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HDAC1; HISTONE DEACETYLASE 1
[別名]
HD1; RPD3L1; REDUCED POTASSIUM
DEPENDENCY 3, YEAST, HOMOLOG-LIKE 1
RPD3-LIKE 1
HDAC2; HISTONE DEACETYLASE 2
[別名]
YAF1; YY1-ASSOCIATED FACTOR 1
HDAC3; HISTONE DEACETYLASE 3
キーワード
ヒストン、エピジェネティクス、デアセチラーゼ、HDAC阻害剤
歴史とあらまし
HDAC1,2は酵母の脱アセチル化酵素Rpd3と構造的な相同性が高いタンパク質として1990年代に発見された。HDAC3はHDAC1,2に相同性が高いタンパク質として見つかってきた(Ref.1)。
脱アセチル化酵素はHDAC1-11およびSIRT1-7が存在する。それらは4つのクラスに分類されており、HDAC1,2,3,8はクラスIに属し、主に核に局在する(Ref.2)。
分子構造
HDAC1は482、HDAC2は488、HDAC3は428アミノ酸からなる。HDAC1 とHDAC2の間には約80％の相同性があるが、HDAC3 はHDAC1, 2と50%程度の相同性である。亜鉛イオン依存性である(Ref.2, 3)。
機能
ヒストン分子のN末端側のリシン残基はアセチル化を受けるが、HDACはアセチル化されたヒストンを脱アセチル化することで転写に抑制的に働くなどヒストンのアセチル化による制御を抑制する。また、ヒストン以外にもRbタンパク質やp53など多数のタンパク質にも作用することが分かっている(Ref.2,
3)。
HDAC1,2はSin3やNURDタンパク質などと複合体を作り、コリプレッサーとして転写制御に働く(Ref.2, 3)。
老化・老年病における意義
早老症のひとつであるハッチンソン・ギルフォード・プロジェリア症候群（HGPS）患者の皮膚線維芽細胞ではHDAC1が減少しており、NURD複合体がうまく機能しないことがDNAダメージの蓄積の一因になることを報告している(Ref.4)。
加齢に伴う学習機能の低下は学習時に起こるH4K12のアセチル化増加の欠如により引き起こされる可能性が示され、その低下はHDAC阻害剤により改善したことが報告されている(Ref.5)。
がん細胞では一般的にHDAC1や2の過剰発現が観察されている。そのためHDAC阻害剤は抗腫瘍薬として使用できる可能性があり、研究が進められている。実際に皮膚
T 細胞性リンパ腫の治療薬にヒストン脱アセチル化阻害剤のボリノスタット(商品名：ゾリンザ)が承認されている(Ref.3,6)。
Database
HISTONE DEACETYLASE 1; HDAC1
HISTONE DEACETYLASE 2; HDAC2
HISTONE
DEACETYLASE 3; HDAC3
参考文献
1. Yang WM, Yao YL, Sun JM, Davie JR and Seto E: Isolation and
characterization of cDNAs corresponding to an additional member of the human
histone deacetylase gene family. J Biol Chem 272: 28001-28007, 1997. (PMID:
9346952)
2. Fukuda H, Sano N, Muto S and Horikoshi M: Simple histone
acetylation plays a complex role in the regulation of gene expression. Brief
Funct Genomic Proteomic 5: 190-208, 2006. (PMID: 16980317)
3. Marks PA
and Xu WS: Histone deacetylase inhibitors: Potential in cancer therapy. J
Cell Biochem 107: 600-608, 2009. (PMID: 19459166)
4.Pegoraro G, Kubben N,
Wickert U, Gohler H, Hoffmann K and Misteli T: Ageing-related chromatin
defects through loss of the NURD complex. Nat Cell Biol 11: 1261-1267, 2009.
(PMID: 19734887)
5. Peleg S, Sananbenesi F, Zovoilis A, Burkhardt S,
Bahari-Javan S, Agis-Balboa RC, Cota P, Wittnam JL, Gogol-Doering A, Opitz
L, Salinas-Riester G, Dettenhofer M, Kang H, Farinelli L, Chen W and Fischer
A: Altered histone acetylation is associated with age-dependent memory
impairment in mice. Science 328: 753-756, 2010. (PMID: 20448184)
6.Khan O
and La Thangue NB: HDAC inhibitors in cancer biology: emerging mechanisms
and clinical applications. Immunol Cell Biol 90: 85-94, 2012. (PMID:
22124371)
作成者
川上恭司郎 20121207
Update 20121217