NPAS2 Q99743

神经元PAS结构域包含蛋白2 (Neuronal PAS2) (碱性-螺旋-环-螺旋-PAS蛋白MOP4) (E类碱性螺旋-环-螺旋蛋白9) (bHLHe9) (PAS蛋白成员4) (PAS结构域包含蛋白4)

功能描述

转录激活因子，构成生物钟的核心组分。生物钟是一种内部计时系统，通过产生约24小时的基因表达昼夜节律来调节各种生理过程，这些节律转化为代谢和行为节律。该词源于拉丁词根'circa'（大约）和'diem'（天），作为包括代谢、睡眠、体温、血压、内分泌、免疫、心血管和肾功能在内的广泛生理功能的重要调节因子。它由两个主要部分组成：位于大脑视交叉上核（SCN）的中枢时钟，以及存在于几乎所有组织和器官系统中的外周时钟。中枢时钟和外周时钟均可被环境线索重置，这些线索也被称为授时因子（Zeitgebers，德语意为'时间给予者'）。中枢时钟的主要授时因子是光，光被视网膜感知并直接向SCN发出信号。中枢时钟通过神经和激素信号、体温和进食相关线索引导外周时钟，使所有时钟与外部光/暗周期同步。昼夜节律使生物体能够通过调节基因表达，在分子水平上与其环境实现时间稳态，从而每24小时产生一次protein表达高峰，以控制特定生理过程相对于太阳日的最活跃时间。核心时钟组分（CLOCK、NPAS2、BMAL1、BMAL2、PER1、PER2、PER3、CRY1和CRY2）的转录和翻译在节律产生中起关键作用，而翻译后修饰（PTMs）造成的延迟对于确定节律的周期（tau）很重要（tau指节律的周期，即一个完整周期的时间长度）。昼夜节律与日/夜周期同步，而超日节律和次日节律的周期分别短于和长于24小时。昼夜节律的紊乱会导致心血管疾病、癌症、代谢综合征和衰老的病理变化。转录/翻译反馈回路（TTFL）构成了分子生物钟机制的核心。转录因子CLOCK或NPAS2与BMAL1或BMAL2形成反馈回路的正反馈支，以异二聚体形式发挥作用，并激活其启动子中含有E-box元件（5'-CACGTG-3'）的核心时钟基因和时钟控制基因（参与关键代谢过程）的转录。核心时钟基因：PER1/2/3和CRY1/2作为转录抑制因子形成反馈回路的负反馈支，并与CLOCK|NPAS2-BMAL1|BMAL2异二聚体相互作用，抑制其活性，从而负调节自身的表达。该异二聚体还激活核受体NR1D1/2和RORA/B/G，它们形成第二个反馈回路，分别激活和抑制BMAL1的转录。NPAS2-BMAL1异二聚体正调节MAOA、F7和LDHA的表达，并通过调节视网膜中腺苷酸环化酶1型（ADCY1）的节律性表达来调节白天对比敏感度的昼夜节律。NPAS2在睡眠稳态以及在正常光/暗和进食条件下维持昼夜节律行为、并将进食行为与预定的食物供应有效同步方面发挥重要作用。调节肝脏中关键代谢途径的基因转录，并通过调节多个细胞周期和DNA修复gene参与DNA损伤反应。通过节律性结合NR0B2启动子控制其表达的昼夜节律（By similarity）。介导大脑中GABARA1受体表达的昼夜变化，并有助于调节腹侧纹状体中的焦虑样行为和GABA能神经传递（By similarity）。 {ECO:0000250|UniProtKB:P97460, ECO:0000269|PubMed:11441146, ECO:0000269|PubMed:11441147, ECO:0000269|PubMed:14645221, ECO:0000269|PubMed:18439826, ECO:0000269|PubMed:18819933}。

亚细胞定位

Nucleus