ยูเอสเอฟ1
โครงสร้างที่มีอยู่ พีดีบี การค้นหาออร์โธล็อก: PDBe RCSB รายชื่อรหัส PDB 1AN4
ตัวระบุ
ชื่อเรียกอื่น	USF1 , FCHL, FCHL1, HYPLIP1, MLTF, MLTFI, UEF, bHLHb11, ปัจจัยการถอดรหัสต้นน้ำ 1
รหัสภายนอก	โอมิม : 191523 ; เอ็มจีไอ : 99542 ; โฮโมโลยีน : 31426 ; การ์ดยีน : USF1 ; OMA : USF1 - ออโธโลจี
ตำแหน่งของยีน ( มนุษย์ ) คริส. โครโมโซม 1 (มนุษย์) [ 1 ] วงดนตรี 1q23.3 เริ่ม 161,039,251 bp [ 1 ] จบ 161,045,977 bp [ 1 ]
ตำแหน่งของยีน ( เมาส์ ) คริส. โครโมโซม 1 (เมาส์) [ 2 ] วงดนตรี 1 H3|1 79.4 cM เริ่ม 171,238,881 bp [ 2 ] จบ 171,246,710 bp [ 2 ]
รูปแบบการแสดงออกของ RNA บีจี มนุษย์ เมาส์ (ออร์โธล็อก) สูงสุดที่แสดงใน แกรนูโลไซต์ โมโนไซต์ ปอดข้างขวา กลีบปอดบนด้านซ้าย ภาคผนวก ซีกขวาของสมองน้อย ม้าม เซลล์ไขกระดูก เยื่อบุลำไส้ใหญ่ส่วนขวาง ส่วนนูนของปมประสาท สูงสุดที่แสดงใน โซนโพรงสมอง อาการบวมของริมฝีปากและถุงอัณฑะ แกรนูโลไซต์ เซลล์แกรนูลของเดนเตตไจรัสในฮิปโปแคมปัส ตัวอ่อน ท่อปัสสาวะ เปลือกสมองส่วนรับภาพหลัก ร่องหน้าผากส่วนบน ริมฝีปาก ตัวอ่อน ข้อมูลการแสดงออกอ้างอิงเพิ่มเติม ไบโอจีพีเอส ไม่มีข้อมูล
ออนโทโลยีของยีน หน้าที่ระดับโมเลกุล การจับกับ DNA กิจกรรมการสร้างไดเมอร์ของโปรตีน กิจกรรมของปัจจัยถอดรหัสที่จับกับ DNA การจับกับฮิสโตนดีอะเซทิเลส การจับตัวของปัจจัยถอดรหัส bHLH การจับโปรตีน กิจกรรมการสร้างเฮเทอโรไดเมอร์ของโปรตีน การจับเอนไซม์ การจับกับดีเอ็นเอสองสาย การจับโปรตีนไคเนส กิจกรรมการสร้างโฮโมไดเมอร์ของโปรตีน กิจกรรมของปัจจัยถอดรหัส, การจับจำเพาะของลำดับตัวเร่งปฏิกิริยาระยะไกลของ RNA polymerase II การจับกับ DNA แบบจำเพาะลำดับ การจับโปรตีนที่เหมือนกัน กิจกรรมของปัจจัยถอดรหัสที่จับกับ DNA จำเพาะต่อ RNA polymerase II การจับเชิงซ้อนที่มีโปรตีน ส่วนประกอบของเซลล์ คอมเพล็กซ์ควบคุมการถอดรหัส นิวเคลียส ศูนย์ NURF ชุด Set1C/COMPASS คอมเพล็กซ์ นิวคลีโอพลาสม์ กระบวนการทางชีวภาพ การควบคุมการถอดรหัสโดยกระบวนการสลายคาร์บอน การควบคุมเชิงลบของการสลายไฟบริน การตอบสนองต่อภาวะขาดออกซิเจน การควบคุมการถอดรหัสโดยใช้ดีเอ็นเอเป็นแม่แบบ การรักษาสมดุลกลูโคส การควบคุมการถอดรหัสโดย RNA polymerase II การถอดรหัสไวรัสระยะหลัง การถอดรหัสโดย RNA polymerase II การถอดรหัสโดยใช้ดีเอ็นเอเป็นแม่แบบ การควบคุมการถอดรหัสเชิงบวกโดยใช้ดีเอ็นเอเป็นแม่แบบ การควบคุมการถอดรหัสจากโปรโมเตอร์ของ RNA polymerase II โดยกลูโคส กระบวนการเผาผลาญกลูโคส การตอบสนองของเซลล์ต่อการกระตุ้นด้วยอินซูลิน การควบคุมการถอดรหัสในเชิงบวกโดย RNA polymerase II การควบคุมการถอดรหัสจากโปรโมเตอร์ RNA polymerase II โดยกลูโคสในเชิงบวก การรักษาสมดุลของไขมัน การตอบสนองต่อรังสียูวี แหล่งที่มา: Amigo / QuickGO
ออร์โธล็อก สายพันธุ์ มนุษย์ หนู เอนเทรซ 7391 22278 วงดนตรี ENSG00000158773 ENSMUSG00000026641 ยูนิโปรท พี22415 Q61069 RefSeq (mRNA) NM_207005 NM_001276373 NM_007122 NM_009480 NM_001305676 NM_001305677 NM_001305678 RefSeq (โปรตีน) NP_001263302 NP_009053 NP_996888 NP_001292605 NP_001292606 NP_001292607 NP_033506 สถานที่ตั้ง (UCSC) Chr 1: 161.04 – 161.05 Mb Chr 1: 171.24 – 171.25 Mb การค้นหาใน PubMed [ 3 ] [ 4 ]
วิกิดาต้า
ดู/แก้ไขข้อมูลมนุษย์ ดู/แก้ไขเมาส์

ปัจจัยกระตุ้นต้นน้ำ 1เป็นโปรตีนที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดยยีนUSF1 ^{[ 5 ] [ 6 ]}

ยีนปัจจัยกระตุ้นต้นน้ำ (USF) เข้ารหัสปัจจัยการถอดรหัส USF ซึ่งอยู่ใน ตระกูล โปรโตออนโคยีนMYCและมี โมทิฟ เบสิกเฮลิกซ์-ลูป-เฮลิกซ์ลิวซีนซิปเปอร์ (bHLH-LZ)ในโครงสร้างโปรตีน^{[ 7 ]}เดิมที USF ถูกระบุว่าควบคุมโปรโมเตอร์ปลายหลักของอะดีโนไวรัสและการวิจัยล่าสุดได้เปิดเผยบทบาทของมันในการปกป้องเนื้อเยื่อเพิ่มเติม^{[ 7 ]}โมทิฟ bHLH-LZ ช่วยให้โปรตีน USF มีความสามารถ ใน การกระตุ้นการถอดรหัส ผ่านการโต้ตอบกับ องค์ประกอบเริ่มต้น (Inr) และ โมทิฟ E-boxบน DNA ที่จับอยู่^{[ 7 ] [ 8 ]}ในบริบทของกิจกรรม USF ที่เกิดจากอินซูลินและกลูโคส โมทิฟ E-box เหล่านั้นสามารถทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบที่ตอบสนองต่อกลูโคส (GRE) และเป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบการตอบสนองต่อคาร์โบไฮเดรต (ChoRE) เพื่อโต้ตอบกับปัจจัยการถอดรหัส^{[ 8 ]}

USF ประกอบด้วย ไอโซฟอร์มหลัก 2 ชนิดได้แก่ USF1 และUSF2ยีน USF1 ตั้งอยู่บนบริเวณโครโมโซม 1q22-q23 ทั้งในมนุษย์และหนู ส่วนยีน USF2 ตั้งอยู่บนโครโมโซม 19q13 ในมนุษย์และโครโมโซม 19q7 ในหนู ตามลำดับ^{[ 9 ]}ทั้งทรานสคริปต์ USF1 และ USF2 ประกอบด้วยเอ็กซอน 10 เอ็กซอนและสามารถเกิดการตัดเอ็กซอน 4 ออกได้ในระหว่าง การสไปลซิ งแบบทางเลือก^{[ 7 ] [ 9 ]}จากมุมมองของการควบคุมตนเอง ผลิตภัณฑ์จากการตัดเอ็กซอน 4 ออกเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมเชิงลบที่เด่น และพบว่าสามารถยับยั้งการแสดงออกของยีนที่ขึ้นอยู่กับ USF ได้^{[ 7 ] [ 9 ]}

แม้ว่า USF1 และ USF2 จะมีลำดับกรดอะมิโนร่วมกันถึง 70% ในบริเวณ bHLH-LZ แต่โปรตีนแบบเต็มความยาวกลับมีความคล้ายคลึงกันเพียง 40% เท่านั้น นอกจากนี้ USF1 และ USF2 ยังแสดงปริมาณโปรตีนที่แตกต่างกันไปตามชนิดของเซลล์^{[ 7 ]}พบว่าการแสดงออกของ USF1 และ USF2 เพิ่มขึ้นในระหว่างการสร้างความแตกต่างของเซลล์เม็ดเลือดแดง^{[ 10 ]}แม้ว่าไอโซฟอร์มทั้งสองจะแสดงออกอย่างแพร่หลาย แต่ USF1 และ USF2 ก็ทำหน้าที่ควบคุมกระบวนการทางชีวภาพและหน้าที่ต่างๆ ในเซลล์ที่แตกต่างกัน ในขณะที่ USF1 ทำหน้าที่ควบคุมการเผาผลาญการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันและการปกป้องเนื้อเยื่อ USF2 จะควบคุมการพัฒนาของตัวอ่อนการทำงานของสมองการเผาผลาญธาตุเหล็กและความสามารถในการ สืบพันธุ์เป็นหลัก ^{[ 7 ]}โครงสร้าง bHLH-LZ ที่มีการอนุรักษ์สูงบนปลาย C ของ USF ทำให้เกิดความจำเพาะในการจับสูงและส่งเสริมการก่อตัวของโฮโมไดเมอร์ USF1 หรือเฮเทโรไดเมอร์ USF1-USF2 สำหรับการจับกับ DNA ^{[ 7 ] [ 9 ] [ 11 ]}ในทางกลับกัน บริเวณเฉพาะของ USF (USR) บนบริเวณปลาย N ช่วยอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายไปยังนิวเคลียสและการกระตุ้นของ USF1

ยีน USF1 เข้ารหัสสมาชิกของ ตระกูล เบสิกเฮลิกซ์-ลูป-เฮลิกซ์ลิวซีนซิปเปอร์และสามารถทำหน้าที่เป็นปัจจัยการถอดรหัส ของเซลล์ได้ โปรตีนที่เข้ารหัสสามารถกระตุ้นการถอดรหัสผ่าน องค์ประกอบ เริ่มต้นที่ อุดมด้วยไพริมิดีน (Inr) และ โมทีฟ E-boxยีนนี้เชื่อมโยงกับภาวะไขมันในเลือดสูงแบบผสมในครอบครัว (FCHL) มีการระบุ ตัวแปรการถอดรหัสสองแบบที่เข้ารหัสไอโซฟอร์ม ที่แตกต่างกัน สำหรับยีนนี้^{[ 6 ]}

การศึกษาในหนูชี้ให้เห็นว่าระดับ USF1 ที่ลดลงจะเพิ่มการเผาผลาญในไขมันสีน้ำตาล^{[ 12 ]}

ลวดลาย E-box ที่สมมาตรเป็นเป้าหมายหลักของปัจจัยการถอดรหัส bHLH-LZ และ USF1 มีความสัมพันธ์ในการจับกับลำดับแกนกลาง CACGTG ในลวดลายสูง^{[ 9 ]} กิจกรรมการจับกับ DNA ของ USF1 สามารถปรับเปลี่ยนได้โดย การเมทิลเล ชัน และ การอะเซ ทิเลชันของ DNA ที่จำเพาะต่อชนิดของเซลล์บนลวดลาย E-box หรือโดยการดัดแปลงหลังการถอดรหัสของโปรตีน USF1 ตัวอย่างเช่น การเมทิลเลชัน CpGบนลวดลาย E-box ตรงกลางจะยับยั้งการสร้างคอมเพล็กซ์ของ USF1 กับปัจจัยการถอดรหัสร่วม และด้วยเหตุนี้จึงลดการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องในเซลล์มะเร็งต่อมน้ำ เหลืองของหนู ^{[ 9 ]}ในทางตรงกันข้าม การฟอสโฟรีเลชันของ USF1 โดยโปรตีนไคเนสที่กระตุ้นด้วยไมโทเจน p38โปรตีนไคเนส Aหรือโปรตีนไคเนส Cจะเพิ่มการจับกับลวดลาย E-box และกระตุ้นการถอดรหัสยีน^{[ 9 ]}

โปรตีนไคเนสที่กระตุ้นด้วยไมโทเจน (MAPK) จะฟอสโฟรีเลตหมู่เซรินและทรีโอนีนของโปรตีนที่เป็นสารตั้งต้น และแปลงสัญญาณภายนอกเซลล์ที่เกิดจากปัจจัยการเจริญเติบโต ไมโทเจน หรือไซโตไคน์ ให้เป็นลำดับการฟอสโฟรีเลตภายในเซลล์ ซึ่งควบคุมการเพิ่มจำนวนเซลล์ การแบ่งเซลล์ การตอบสนองต่อความเครียด และอะพอพโทซิส (การตายของเซลล์ตามโปรแกรม ) ^{[ 7 ]}

การฟอสโฟรีเลชันโดย MAPK ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโปรตีน USF และเปิดเผยโดเมนการจับกับ DNA เพื่อการโต้ตอบ การเปิดเผยโครงสร้างที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยเพิ่มการจับกับ DNA และด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มกิจกรรมการถอดรหัสของ USF ^{[ 13 ]}

• ERK1 (หรือที่รู้จักกันในชื่อMAPK3 ) และ ERK2 (หรือที่รู้จักกันในชื่อMAPK1 ) ฟอสโฟรีเลต USF1 เพื่อตอบสนองต่อการส่งสัญญาณ TFG-β ในเซลล์กล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือด^{[ 13 ]}การส่งสัญญาณ SMAD2 และ SMAD3 หลังจากการกระตุ้นตัวรับ TFG-β ยังสามารถทำงานร่วมกับเส้นทาง EGFR/ERK เพื่อกระตุ้น USF1 ซึ่งจะควบคุมการแสดงออกของยีนของสารยับยั้งการทำงานของพลาสมิโนเจน-1 (PAI-1) ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่สำคัญและเป็นตัวทำนายการเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับโรคหัวใจและหลอดเลือด^{[ 13 ]}และเป็นเครื่องหมายของการพยากรณ์โรคที่ไม่ดีในมะเร็งเต้านม^{[ 7 ]}
• เคซีนไคเนส 2หรือ CK-II (CK2) เป็นเอนไซม์เตตระเมอริกที่ประกอบด้วยซับยูนิตเร่งปฏิกิริยา 2 ซับยูนิตและซับยูนิตควบคุม 2 ซับยูนิต ในเซลล์ตับอ่อน CK2 จะฟอสโฟรีเลต USF1, PDX1และMST1เพื่อยับยั้งการแสดงออกของอินซูลิน^{[ 14 ]}

• ทรานส์ฟอร์มมิงโกรทแฟคเตอร์ β 1 ( TGF beta 1 ) ถูกเข้ารหัสโดยยีน TFGB1 ซึ่งมี E-box อยู่ภายในบริเวณโปรโมเตอร์ และมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสะสมของเมทริกซ์นอกเซลล์มากเกินไปภายใต้สภาวะที่มีกลูโคสสูง^{[ 8 ]}พบว่าการแสดงออกมากเกินไปของ USF1 หรือ USF2 จะเพิ่มกิจกรรมของโปรโมเตอร์ TFGB1 ในเซลล์ไตของตัวอ่อนมนุษย์ อย่างไรก็ตาม การแสดงออกมากเกินไปของ USF1 เท่านั้นที่นำไปสู่การหลั่ง TGF-β1 ที่เพิ่มขึ้น
• Thrombospondin 1 (TSP1) มีส่วนเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของโรคไตจากเบาหวาน USF1/2 จับกับโมทีฟ E-box (CAGATG) บนโปรโมเตอร์ THBS1 ของมนุษย์และควบคุมการแสดงออกของ TSP1 ที่เกิดจากกลูโคสสูงในเซลล์เมแซงเจียล [ ^{8 ] พบ}ว่าการแสดงออกเกินของ USF2 ช่วยเพิ่มกิจกรรมของโปรโมเตอร์ THBS1 และการแสดงออกของ TSP1 การเพิ่มขึ้นของการแสดงออกของ TSP1 ที่เกิดขึ้นจะส่งเสริมการสร้าง TGF-β ที่ออกฤทธิ์ต่อไป^{[ 8 ]}
• ปัจจัยถอดรหัส AP-1 (AP-1) หมายถึงกลุ่มของปัจจัยถอดรหัสแบบไดเมอร์ที่ประกอบด้วยc-Jun , c-Fosหรือตัวกระตุ้นการถอดรหัส

ปัจจัย (ATF) ที่จับกับไซต์การจับ AP-1บน DNA ^{[ 16 ]}ไดเมอร์ cJun-cJun / cJun-cFos จะจับกับองค์ประกอบที่ตอบสนองต่อฟอร์บอล12-O-เตตราเดคาโนอิลฟอร์บอล-13-อะซิเตต (TPA) (บริเวณ TRE, TGACTCA) เป็นหลัก ในขณะที่ไดเมอร์ cJun-ATF และโฮโมไดเมอร์ ATF จะจับกับองค์ประกอบที่ตอบสนองต่อ cAMP ( CRE , TGACGTCA) เป็นหลัก ^{[ 16 ]}คอมเพล็กซ์ AP-1 จะถูกกระตุ้นเมื่อตอบสนองต่อกลูโคสสูง ความเครียดออกซิเดชันไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำ (LDL) และ LDL ที่ถูกออกซิไดซ์ มีรายงานว่าระดับกลูโคสสูงจะเพิ่มการทำงานของการจับ USF และ AP-1 รวมถึงระดับโปรตีนของ cFos ด้วย^{[ 8 ]}

ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง USF1 และปัจจัยการถอดรหัสอื่นๆ รวมถึงSP1 , PEA3 (หรือที่รู้จักกันในชื่อETV4 ) และMTF1ยังนำไปสู่การควบคุมการถอดรหัสแบบร่วมมือกัน ตัวอย่างเช่น ลวดลาย leucine zipperของ USF1 จะดึงดูด PEA3 เพื่อสร้างคอมเพล็กซ์สามส่วนและควบคุมการถอดรหัสของBAXซึ่งเป็นตัวควบคุมอะพอพโทซิส ร่วมกัน ^{[ 9 ]}เป้าหมายที่ถูกควบคุมโดย USF1 อีกประการหนึ่งคือtopoisomerase III (hTOP3α) ซึ่งเร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงทางโทโพโลยีของ DNA ปรับเปลี่ยนโครงสร้างซูเปอร์คอยล์ของ DNA และเพิ่มการเข้าถึงโครมาตินสำหรับการแสดงออกของยีน^{[ 9 ]}ปฏิสัมพันธ์ที่คล้ายกันมีอยู่ระหว่าง USF1 และJMJD1CหรือH3K9 demethylaseซึ่งปฏิสัมพันธ์ระดับโมเลกุลจะเปลี่ยนการเข้าถึงโครมาตินและเพิ่มการถอดรหัสของยีนสร้างไขมันหลายชุด รวมถึงยีนสำหรับfatty acid synthase (FASN), acetyl-CoA carboxylase (ACC), ATP citrate synthase (ACLY) และsterol regulatory element-binding protein 1 (SREBP1) ^{[ 15 ]}

โดยทั่วไปแล้ว โครโมโซมจะถูกจัดประเภทเป็นยูโครมาตินหรือเฮเทอโรโครมาตินที่มีการดัดแปลงฮิสโตน ระดับการอัดแน่น และรูปแบบการแสดงออกของยีนที่แตกต่างกัน เฮเทอโรโครมาตินเป็นโดเมนโครมาตินที่อัดแน่นและถูกยับยั้งการถอดรหัส ซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยการดัดแปลงฮิสโตนหลังการแปลที่แตกต่างกัน^{[ 17 ]}เฮเทอโรโครมาตินมีความจำเป็นต่อความเสถียรของจีโนมและการควบคุมการแสดงออกของยีน อย่างไรก็ตาม มันสามารถแพร่กระจายไปยังบริเวณ DNA ที่อยู่ใกล้เคียงและทำให้การแสดงออกของยีนไม่ทำงาน^{[ 17 ] [ 18 ]}ดังนั้น องค์ประกอบขอบเขตของโครโมโซมจึงจำเป็นในการปิดกั้นการแพร่กระจายแบบสุ่มของเฮเทอโรโครมาตินและรักษาการแสดงออกของยีนให้คงที่^{[ 19 ]}พบว่า USF1 และ USF2 ดึงดูดคอมเพล็กซ์ที่ดัดแปลงฮิสโตนต่างๆ รวมถึงคอมเพล็กซ์เมทิลทรานสเฟอเรสฮิสโตน H3 Set1และเมทิลทรานสเฟอเรสอาร์จินีน 3 H4 PRMT1โดยที่ PRMT1 เป็นที่ทราบกันว่าสร้างโดเมนโครมาตินที่ทำงานได้^{[ 19 ]} การจับกันของ USF1/USF2 ทำให้เกิดการดัดแปลงฮิสโตนที่กระตุ้นการทำงานในระดับสูงบนนิวคลีโอโซมที่อยู่ติดกัน และด้วยเหตุนี้จึงป้องกันการแพร่กระจายของการดัดแปลงโครมาตินที่ทำให้เงียบจากเฮเทอโรโครมาติน เช่น การเมทิลเลชัน H3K9 และ K27 ^{[ 19 ]}

การดัดแปลงโครมาตินอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับ USF1/USF2 ได้แก่ การดึงดูด E3 ubiquitin ligase, RNF20เพื่อเติมโมโนยูบิควิตินให้กับ ฮิส โตนH2B ^{[ 19 ]}พบว่าการสูญเสีย RNF20 ทำให้เกิดการขยายการดัดแปลงการปิดเสียงจากโดเมนเฮเทอโรโครมาติน 16 kbไปยังตำแหน่งβ-globin ^{[ 19 ]}นอกจากนี้ USF1 และ USF2 ยังสามารถจับกับไซต์ที่ไวต่อ DNase I 5' HS4 และดึงดูด H3 acetyltransferase, PCAFซึ่งจะปิดกั้นการแพร่กระจายของเฮเทอโรโครมาตินไปยังตำแหน่ง β-globin ^{[ 18 ]}

USF เป็นที่ทราบกันดีว่าจับกับโปรโมเตอร์ของ ไพรูเวทไคเนสชนิด L บน DNA ในระดับกลูโคสและอินซูลินสูง อินซูลินที่มากเกินไปจะกระตุ้นไคเนสและฟอสฟาเทสที่ปรับเปลี่ยน USF, โปรตีนที่จับกับองค์ประกอบควบคุมสเตอรอล 1C (SREBP1C), โปรตีนที่จับกับองค์ประกอบตอบสนองต่อคาร์โบไฮเดรต (ChREBP) และตัวรับ Liver X (LXRs) หลังการแปล ^{[ 11 ]}เมื่อได้รับการกระตุ้นจากอินซูลิน USF1 และ USF2 จะจับกับ E-box ที่ -332 และ -65 ในบริเวณโปรโมเตอร์ของ FASN ซึ่งเข้ารหัสเอนไซม์สังเคราะห์กรดไขมัน (FAS) สำหรับการสร้างไขมัน^{[ 11 ]}

การดัดแปลงหลังการแปลของ USF1 ที่แตกต่างกันจะกำหนดกิจกรรมและเส้นทางการส่งสัญญาณ และอาจส่งผลต่อกระบวนการสร้างไขมัน การเพิ่มขึ้นที่ผิดปกติของ การสังเคราะห์กรดไขมัน ใหม่ ที่เกิดจาก USF พบว่าทำให้เกิดการสะสมกรดไขมันภายในเซลล์และทำให้การแสดงออกของยีนและกระบวนการของเซลล์ เช่น การอยู่รอดของเซลล์มะเร็ง ผิดปกติ^{[ 20 ]}

• เมื่อระดับอินซูลินเพิ่มสูงขึ้นDNA-protein kinase (DNA-PK) ที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมความเสียหายของ DNA จะถูกดีฟอสโฟรีเลตและเปิดใช้งาน^{[ 11 ]} DNA-PK ในรูปแบบที่ใช้งานได้จะฟอสโฟรีเลต USF1 ที่ S262 โดยอ้อมผ่านAMP-activated protein kinase (AMPK) การฟอสโฟรีเลตที่ S262 จะเพิ่มปฏิสัมพันธ์ของ USF1 กับ SREBP1C ใกล้กับองค์ประกอบควบคุมสเตอรอล (SRE) และอำนวยความสะดวกในการเปิดใช้งานร่วมกันของ SREBP1C และการถอดรหัสของยีนสร้างไขมันปลายน้ำ^{[ 11 ]}
• การฟอสโฟรีเลชันของ USF1 S262 ยังดึงดูดPCAFมาอะเซทิเลต USF1 ที่ไซต์ K237 ทั้งการฟอสโฟรีเลชันของ S262 และการอะเซทิเลชันของ K237 ช่วยเพิ่มกิจกรรมของ USF1 และการกระตุ้นการถอดรหัสของ ยีน สังเคราะห์กรดไขมัน (FASN) ในภายหลัง ^{[ 11 ]}เอนไซม์สังเคราะห์กรดไขมัน (FAS) ร่วมกับอะเซทิล-โคเอ คาร์บอกซิเลส (ACC) ผลิตมาโลนิล-โคเอเปลี่ยนเป็นกรดไขมันสายยาว และส่งเสริมการสังเคราะห์กรดไขมันใหม่ เพื่อจัดหาพลังงานและการเติมไขมัน ให้กับโปรตีน^{[ 21 ] [ 20 ]}
• USF1 ที่ได้รับการดัดแปลงด้วยการฟอสโฟรีเลชันที่ S262 และการอะเซทิเลชันที่ K237 ยังดึงดูดปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับ BGR1 (หรือที่รู้จักกันในชื่อSMARCA4 ) 60c (BAF60c) ^{[ 15 ]}จากนั้น BAF60c จะถูกฟอสโฟรีเลตโดยโปรตีนไคเนส C ที่ผิดปกติ (aPKC) ที่ S257 ทำให้สามารถสร้างคอมเพล็กซ์ LipoBAF ที่โปรโมเตอร์ของยีนสร้างไขมันเพื่อควบคุมโครงสร้างโครมาตินและการถอดรหัสยีน^{[ 15 ]}
• ในทางตรงกันข้ามHDAC9จะทำการดีอะเซทิเลต USF1 ในระหว่างการอดอาหารของเซลล์ ป้องกันการดึงดูดปัจจัยที่โต้ตอบกับ USF1 และยับยั้งการกระตุ้นการถอดรหัสของยีนสร้างไขมัน^{[ 11 ]}

การถอดรหัส USF1 มีการเปลี่ยนแปลงอย่างกระฉับกระเฉงในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส โดยที่ mRNA ของ USF1 จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเซลล์ 2-8 ถูกสร้างขึ้น จากนั้นจะลดลงจนตรวจไม่พบในระยะบลาสโตซิสต์ ซึ่งบ่งชี้ถึงบทบาทของมันในการกระตุ้นจีโนมของตัวอ่อน^{[ 22 ]}การกำจัด USF1 ด้วย siRNA แสดงให้เห็นว่าส่งผลกระทบต่ออัตราการเกิดบลาสโตซิสต์และทำให้การถอดรหัสของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับทวิสต์ 2 (เพิ่มขึ้น) และปัจจัยการเจริญเติบโตและการแยกความแตกต่าง-9และฟอลลิสแตติน (ลดลง) ผิดปกติ โดยส่งผลกระทบต่อบริเวณ E-box ขององค์ประกอบการจับโปรโมเตอร์ในระหว่างการเจริญเติบโตของโอโอไซต์^{[ 22 ]}

โรคไตจากเบาหวาน (DKD) (หรือโรคไตจากเบาหวาน ) เป็น โรค ไมโครอัลบูมินูเรีย ที่ดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง โดยมีการสูญเสียอัลบูมินในปัสสาวะเล็กน้อย (30–300 มิลลิกรัมต่อวัน) DKD ถูกมองว่าเป็นภาวะแทรกซ้อนของเบาหวานที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของหลอดเลือด ขนาดเล็ก ในไต^{[ 23 ]}ในการตรวจชิ้นเนื้อไต DKD มีลักษณะเฉพาะคือ การหนาตัวของฐานโกลเมอรูลัสและท่อไตการขยายตัวของเมแซงเจียมโกล เมอรูโลส เคลอโรซิสการเปลี่ยนแปลง ของโพโดไซต์ และการสูญเสียเนฟรอน^{[ 24 ]} DKD เกิดขึ้นในผู้ป่วยเบาหวานร้อยละ 30-50 และนำไปสู่ภาวะไตวายในผู้ป่วยเบาหวานประเภทที่ 1 มากถึงร้อยละ 20 ^{[ 24 ]}อย่างไรก็ตาม ผู้ป่วย DKD จำนวนมากไม่มีอาการอัลบูมิ นูเรี ย^{[ 24 ]}กลไกการเกิดโรค DKD เกิดจากการขนส่งกลูโคสที่ผิดปกติในระดับกลูโคสที่สูงขึ้นและการไหลเข้าของกลูโคสภายในเซลล์มากเกินไปในเซลล์เยื่อบุหลอดเลือด^{[ 23 ]}ระดับกลูโคสที่สูงขึ้นจะคงอยู่ควบคู่ไปกับลักษณะทางเมตาบอลิซึมหลายอย่าง เช่นกรดไขมัน ส่วนเกิน และความเครียดออกซิเดชันรวมถึงแรงเฉือนที่เกิดจาก ความดัน โลหิตสูงและการไหลเวียน เลือดมากเกินไป ซึ่งอาจนำไปสู่การลดจำนวน ของหลอดเลือดขนาดเล็ก ภาวะขาดออกซิเจน และการปรับตัวที่ไม่เหมาะสมในการสร้าง หลอดเลือดใหม่ ใน ไต ^{[ 23 ]}

USF1 ซึ่งเป็นปัจจัยการถอดรหัสที่ไวต่ออินซูลินและทำงานเมื่อระดับกลูโคสสูง จะส่งเสริมการกระตุ้นการทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมัน รวมถึงเฮปาติกไลเปส (LIPC), เฮปาโตไซต์นิวเคลียร์แฟคเตอร์ 4 อัลฟา (HNF4A), อะโพลิโปโปรตีน AI (APOA1), อะโพลิโปโปรตีน L1 ( APOL1 ) และโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับแฮปโตโกลบิน (HPR) ^{[ 25 ]} โดยเฉพาะอย่างยิ่ง APOL1 เป็นที่ทราบกันดีว่าสร้างคอมเพล็กซ์กับ APOA-I และ HDL เพื่ออำนวยความสะดวก ใน การเกิดออโตฟาจี ของเซลล์ เพื่อตอบสนองต่อการบาดเจ็บและเพื่อป้องกันโรคไต อย่างไรก็ตาม ตัวแปรความเสี่ยงของ APOL1 ที่เฉพาะเจาะจงกับโพโดไซต์จะยับยั้งการเกิดออโตฟาจีของเซลล์และสามารถกระตุ้นให้เกิดโรคไตได้^{[ 25 ]}

เซลล์มะเร็งแสดงฟีโนไทป์หลายประการ รวมถึงการเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดของไกลโคไลซิส แบบใช้ออกซิเจน การผลิตกรดแลคติก (ที่รู้จักกันในชื่อปรากฏการณ์วาร์เบิร์ก)การสังเคราะห์โปรตีนและดีเอ็นเอที่สูงขึ้น และการสังเคราะห์กรดไขมันแบบ de novoหรือแบบเอนโดเจนัส ที่เพิ่มขึ้น โดยเอนไซม์สังเคราะห์กรดไขมัน (FAS) ^{[ 20 ]} FAS สังเคราะห์พาลมิเตตจากมาโลนิล-CoA เป็นหลักซึ่งจะถูกเอสเทอริฟายด์ต่อไปเป็นไตรกลีเซอไรด์เพื่อเก็บพลังงาน โดยปกติแล้ว ยีนสังเคราะห์กรดไขมัน (FASN) จะทำงานในช่วงการเกิดตัวอ่อนและในปอดของทารกในครรภ์เพื่อผลิตสารหล่อลื่น อย่างไรก็ตาม ยีนนี้จะมีการแสดงออกในระดับต่ำทางสรีรวิทยาในเซลล์ผู้ใหญ่ที่ไม่เป็นมะเร็ง ในทางตรงกันข้าม การแสดงออกของ FASN ที่ผิดปกติมากเกินไปจะตรวจพบในมะเร็งหลายชนิด ได้แก่มะเร็งเต้านมมะเร็งลำไส้ใหญ่ มะเร็ง ต่อมลูกหมาก มะเร็งตับอ่อนและมะเร็งรังไข่^{[ 26 ]} การสังเคราะห์ไขมัน แบบ de novoที่เกิดจาก FASN คิดเป็นมากกว่า 93% ของไตรกลีเซอไรด์ในเซลล์เนื้องอก^{[ 20 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เซลล์มะเร็งชอบใช้ไกลโคไลซิสมากกว่าออกซิเดชันในการใช้พลังงาน และเปลี่ยนเส้นทางผลิตภัณฑ์ไกลโคไลซิสไปสู่การสังเคราะห์กรดไขมันใหม่ เพื่อจัดหาไขมันสำหรับการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์และ การเติมไขมันให้กับโปรตีนเพื่อการแพร่กระจายของเซลล์อย่างรวดเร็ว^{[ 20 ]} ตัวอย่างเช่นพบ ว่า เส้นทาง PI3K-AKT เพิ่มขึ้นในเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมาก LNCaPเพื่อกระตุ้นการแสดงออกของ FASN มากเกินไป ในขณะเดียวกัน การแสดงออกของเอนไซม์สังเคราะห์กรดไขมันมากเกินไปยังได้รับการสนับสนุนหลังการแปลโดย การลดยูบิควิตินเนชันที่เกิดจาก USP2aซึ่งทำให้ FAS มีเสถียรภาพสำหรับการส่งสัญญาณแบบต่อเนื่อง^{[ 20 ]}นอกเหนือจาก การสร้างไขมัน ใหม่แล้ว FAS ยังส่งเสริมการกำหนดตำแหน่งของ VEGFR-2 ไปยังแพไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์บุผนังหลอดเลือด และด้วยเหตุนี้จึงช่วยเพิ่มการสร้างหลอดเลือดใหม่ในการพัฒนาของเนื้องอก^{[ 26 ]}ในขณะเดียวกัน การกระตุ้นร่วมกันระหว่างสัญญาณ FAS และ ERBB2 ( HER2 ) ยังช่วยส่งเสริมการเกิดเนื้องอก ซึ่งการขยายตัวของ ERBB2 เกี่ยวข้องกับอัตราการรอดชีวิตและการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งที่สูงขึ้น และการพยากรณ์โรคที่ไม่ดีในมะเร็งเต้านมและมะเร็งกระเพาะอาหาร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเพิ่มขึ้นของ ERBB2 มีส่วนทำให้เกิดมะเร็งเต้านม 18-25% ^{[ 27 ]} ในเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากและเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดโปรไมอีโลไซต์ การกระตุ้น USF1 ยังทำให้ระดับ PAI-1สูงขึ้นด้วยการแสดงออกและยับยั้งการเกิดอะพอพโทซิสโดยธรรมชาติหรือที่เกิดจากแคมป์โทเทซิน^{[ 13 ]}

การพยากรณ์โรคที่ไม่ดีของมะเร็งกระเพาะอาหารเกี่ยวข้องกับการแสดงออกของ USF1 และ p53 ที่ต่ำ^{[ 28 ]}ในบรรดาผู้ป่วยมะเร็งกระเพาะอาหาร 88% ของผู้ป่วยได้รับการวินิจฉัยว่าติด เชื้อ H. pyloriและครึ่งหนึ่งของผู้ป่วยแสดงการแสดงออกของ USF1 ที่ต่ำกว่าในเนื้อเยื่อเนื้องอก ในเชิงกลไกH. pyloriกระตุ้นให้เกิดการไฮเปอร์เมทิลเลชันของ DNA ในบริเวณโปรโมเตอร์ของ USF1 และ USF2 และยับยั้งการแสดงออก การแสดงออกที่ลดลงจะลดการโต้ตอบระหว่าง USF1 และ p53 เมื่อเกิดความเสียหายของ DNA ทำให้ p53 เชื่อมโยงกับ E3-ubiquitin ligase HDM2 (หรือที่รู้จักกันในชื่อMDM2 ) บ่อยขึ้น และเพิ่มความไม่เสถียรของ p53 ในเซลล์มะเร็ง^{[ 28 ]}

ภาวะไขมันในเลือดสูงแบบผสมในครอบครัว(FCHL) ถูกใช้ครั้งแรกเพื่ออธิบายความผิดปกติของไขมันในสมาชิกครอบครัวซีแอตเติล 47 ​​คนที่มีภาวะคอเลสเตอรอลสูงและไตรกลีเซอไรด์สูง^{[ 29 ]}โปรไฟล์ไขมันหลักของ FCHL มีลักษณะเด่นคือระดับคอเลสเตอรอล/ไตรกลีเซอไรด์ในซีรั่มสูงอะโพลิโปโปรตีน บี (APOB) และ LDL สูง หลักฐานทางพันธุกรรมชี้ให้เห็นตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับ FCHL บนโครโมโซมมนุษย์ 1q21-q23 ซึ่งเชื่อมโยงกับกลุ่มอาการเมตาบอลิก^{[ 30 ]}การทำแผนที่อย่างละเอียดของบริเวณที่เชื่อมโยงเหล่านั้นระบุ USF1 เป็นยีนที่ถูกโคลนตามตำแหน่งตัวแรกสำหรับ FCHL และเป็นเป้าหมายสำหรับการรักษา FCHL นอกจากนี้ปัจจัยนิวเคลียร์ของเซลล์ตับ 4 อัลฟา (HNF4A) ยังเกี่ยวข้องกับระดับไขมันสูงและกลุ่มอาการเมตาบอลิกด้วย ผลกระทบร่วมกันของ USF1 และ HNF4A ได้รับการแสดงให้เห็นว่าควบคุมการแสดงออกของอะโพลิโปโปรตีน A-II (APOA2) และอะโพลิโปโปรตีน C-III (APOC3) ^{[ 30 ]}การกลายพันธุ์ใน USF1, HNF4A และอะโพลิโปโปรตีนยังเพิ่มความเสี่ยงของผู้ป่วยต่อ FCHL อีกด้วย^{[ 30 ]}ยีนเพิ่มเติมที่อยู่ภายใต้การควบคุมของ USF1 และเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญกลูโคส/ไขมัน ได้แก่ อะโพลิโปโปรตีน A5 ( APOA5 ), อะโพลิโปโปรตีน E (APOE), ไลเปสที่ไวต่อฮอร์โมน (LIPE ), ไลเป สในตับ (LIPC), กลูโคไคเนส (GCK), โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับหน่วยย่อยเร่งปฏิกิริยาของกลูโคส-6-ฟอสฟาเตสเฉพาะเกาะ (IGRP), อินซูลิน, ตัวรับกลูคากอน (GCGR) และตัวขนส่งแคสเซ็ตที่จับกับ ATP A1 ( ABCA1 ) ^{[ 30 ]}

USF1 ( ยีนของมนุษย์) ได้รับการแสดงให้เห็น^{ว่ามี}ปฏิสัมพันธ์กับUSF2 [ ^{31 ] [ 32 ]} FOSL1 ^[ 33 ^]และGTF2I ^{[ 34 ] [ 35 ]}

• แฟคทอรบุ๊คยูเอสเอฟ1