Forkhead-Box

Die Forkhead-Box, Abkürzung FOX, ist ein charakteristischer DNA-Abschnitt, der in vielen Genen auftritt. Alle Gene, die diese Nukleotidsequenz enthalten, werden zu der Familie der Forkhead-Box-Gene gerechnet.^[1] Die Forkhead-Box-Gene sind eine Untergruppe der Helix-Turn-Helix-Motive.

Die aus der Forkhead-Box codierten Proteine, die FOX-Proteine, sind wichtige Transkriptionsfaktoren.

Historie

Das erste Protein aus der FOX-Familie, das beschrieben wurde, war der von Detlef Weigel und Herbert Jäckle entdeckte Drosophila Transkriptionsfaktor forkhead. Der Name leitet sich von der gabelförmigen (engl. fork = „Gabel“) Veränderung des Kopfes (engl. head = „Kopf“), die entsteht, wenn Drosophila-Embryonen das forkhead Gen fehlt.^[2]

Seitdem wurde eine große Anzahl von Forkhead-Box-Genen speziell in Wirbeltieren entdeckt. Ursprünglich wurden dafür sehr unterschiedliche Bezeichnungen vergeben, wie beispielsweise HFH, FREAC und fkh. Im Jahr 2000 wurde dann eine einheitliche Nomenklatur vereinbart, in welcher die Fox-Proteine in Unterklassen von FOXA bis FOXR eingeteilt wurden.^[3]

Bedeutung

Die FOX-Gene haben viele verschiedene Aufgaben in unterschiedlichsten Organismen. Ähnlich der Homöobox sind sie wichtig für die Genregulation bei Eukaryonten. Die aus der Forkhead-Box codierten Proteine (=Transkriptionsfaktoren) heften sich an die DNA und regulieren so die Zielgene. Sie beeinflussen dabei so wichtige Funktionen wie die Proliferation, die Differenzierung und Zelllebensdauer. Viele FOX-Proteine spielen in der embryonalen Entwicklung eine wichtige Rolle.

Die wichtigste Eigenschaft von FOX-Proteinen ist die Forkhead-Box, eine Peptidsequenz von 80 bis 100 Aminosäuren, die ein Sequenzmotiv darstellen, das an die DNA bindet.

Bisher bekannte Forkhead-Box-Gene

• FOXA1, FOXA2, FOXA3
• FOXB1, FOXB2
• FOXC1, FOXC2
• FOXD1, FOXD2, FOXD3, FOXD4, FOXD5, FOXPD6
• FOXE1, FOXE2, FOXE3
• FOXF1, FOXF2
• FOXG1
• FOXH1
• FOXI1, FOXI2
• FOXJ1, FOXJ2, FOXJ3
• FOXK1, FOXK2
• FOXL1, FOXL2
• FOXM1
• FOXN1, FOXN2, FOXN3, FOXN4
• FOXO1, FOXO2, FOXO3, FOXO4
• FOXP1, FOXP2, FOXP3, FOXP4
• FOXQ1
• FOXR1, FOXR2

Einzelnachweise

1. ↑ S. Haesler, Also sprach der Zebrafink. In: Gehirn&Geist, 12/2006, S.52-7.
2. ↑ D. Weigel & H. Jäckle,The fork head domain: a novel DNA binding motif of eukaryotic transcription factors?" In: Cell, 63/1990, S.455-6. PMID 2225060
3. ↑ K. H. Kaestner u.a.,Unified nomenclature for the winged helix/forkhead transcription factors." In: Genes and Development, 14/2000, S.142-6. PMID 10702024

Literatur

• J. P. Demuth u.a., The Evolution of Mammalian Gene Families. In: PLoS ONE, 1/2006, e85. PMID 17183716
• G. Tuteja, K. H. Kaestner, SnapShot: Forkhead Transcription Factors I." In: Cell, 130/2007, S.1160–1160e1. PMID 17889656
• G. Tuteja, K. H. Kaestner, SnapShot: Forkhead Transcription Factors II." In: Cell, 131/2007, S.192–192e1. PMID 17923097
• O. J. Lehmann u.a., Fox's in development and disease. In: Trends Genet., 19/2003, S.339–44. PMID 12801727
• D. Weigel u.a., The homeotic gene fork head encodes a nuclear protein and is expressed in the terminal regions of the Drosophila embryo. In: Cell, 57/1989, S.645-58. PMID 2566386