角朊細胞的增殖和分化是一個受到精細調節的過程，這個過程伴隨著一系列形態學和生化改變，最終形成角質細胞。在這個過程中，許多結構基因會同時活化與滅活，也就是基因表達的調控，而轉錄水平的調控尤為重要。現在已經發現了多種轉錄因子，如AP1、AP2、Sp1、POU結構域及C/EBP等，它們能夠調節角朊細胞基因的表達。
轉錄因子的特點
轉錄因子（transcription factor）是一類能夠與位于轉錄起始位點上游的順式作用元件結合并參與調節靶基因轉錄效率的蛋白質。它們通常包含脫氧核糖核酸結合域、轉錄調控域及自身活性調控域，能夠在多個層面調控基因表達。轉錄因子可以通過組合調控的方式，即使轉錄因子未激活或含量變化，也能激活基于靶基因中特定轉錄因子結合位點的轉錄。此外，轉錄因子還能整合從細胞表面經信號轉導途徑傳遞而來的信號。
激活轉錄因子
AP1
AP1轉錄因子通常由jun和Fos家族成員組成的同源或異源二聚體表達其活性，結合于5'-GTGAGCTCAG-3'序列。AP1位點對于編碼角蛋白、絲聚合蛋白原、套膜蛋白、谷氨酰胺轉氨酶等相關蛋白的基因的最適轉錄活性十分重要。AP1的作用特點包括作為基因表達的活化蛋白，不限于某一類角朊細胞基因或編碼特定蛋白的基因，且不同的AP1家族成員可調節不同的角朊細胞基因。AP1在表皮中的表達類型也受到研究者的重視，因為轉錄因子的分布是決定靶基因表達類型的重要因素。
AP2
AP2轉錄因子的脫氧核糖核酸結合域位于其羧基末端，其氨基末端富含L-脯氨酸，這一區段對于轉錄活化是必需的。AP2作用時以同源二聚體形式與富含GC的共有結合位點（5'-GN4GGG-3'）相結合。AP2可作為套膜蛋白基因表達的轉錄活化蛋白，而在套膜蛋白啟動子近側調節區的AP2位點則可抑制啟動子的活性。遠側啟動子中的AP2樣位點也是一種轉錄激活物，其可與角朊細胞分化因子結合而促進套膜蛋白依賴分化的表達。
Sp1
Sp1轉錄因子是一種含有鋅指結構、序列特異性的脫氧核糖核酸結合蛋白，含有A、B、C、D四個結構域。Sp1可與GC盒共有序列5'-GGGCGG-3'相結合，并可與其他轉錄因子一起參與基因表達的共同調控。現已發現在幾個表達于角朊細胞的基因中存在著功能性Sp1結合位點。Sp1與Sp2、Sp3及Sp4同屬一個家族，Sp3在依賴周期素激酶抑制劑p21的誘導的小鼠角朊細胞分化過程中起著重要作用。
Ets
Ets因子包括20余種不同的蛋白，其特征是均具有Ets結構域，即脫氧核糖核酸結合域。Ets蛋白作用時以單體形式存在，但往往可與其他轉錄因子協同作用。Ets因子對基因表達的調控效應可能是激活也可能是抑制，這可能有兩方面的原因：①Ets蛋白可與結合于鄰近順式作用元件的非Sp1轉錄因子相互作用；②Ets共有元件周圍的DNA序列可影響Ets結合DNA的能力。
抑制轉錄因子
POU結構域蛋白可以單體形式與八聚體結合基序5'-ATGCAAAT-3'結合而調節基因轉錄。已定位于表皮的POU因子有Oct-11（SKN1a/Epoc-1）和Oct-6，其中Skn-1a/Skn-1i僅表達于毛囊間表皮及毛皮質細胞。功能分析表明POU結構域蛋白（Oct-1、Oct-2、Brn-4、SCIP、Skn-1a及Skn-1i）可抑制角朊細胞中套膜蛋白啟動子的轉錄。除對基礎轉錄有抑制作用外，POU轉錄因子還可抑制TPA介導的套膜蛋白啟動子活性。
C/EBP是一大類轉錄因子的總稱，其特點是能結合CCAAT和病毒的增強子，常以同源二聚體及異源二聚體形式與脫氧核糖核酸結合，并具有亮氨酸拉鏈結構域。現對C/EBP在表皮中的表達知之甚少，僅有凝膠遷移率變動分析試驗證實C/EBP家族成員可與套膜蛋白啟動子近側調節區、HPV11啟動子的上游調節區及BPV4長控制區的C/EBP應答元件相結合。C/EBP可激活套膜蛋白啟動子的轉錄并可介導依賴TPA的轉錄活性增強，C/EBP可與AP1、Ets及AP2因子一起協同調節套膜蛋白近側啟動子的轉錄活性。
其他轉錄因子
除了上述主要的兩類轉錄因子外，還有其他類型的轉錄因子參與角朊細胞基因表達的調控。例如，K17基因的上游啟動子中有γ干擾素激活的STAT因子的結合位點，被稱為γ干擾素活化序列（GAS）。在皮膚發生遲發型接觸性過敏時，STAT-91可轉位至角朊細胞核內與啟動子中的GAS元件結合而激活K17的表達。兔K3基因的5'上游序列中則有NFκB的結合位點（5'-GGGCTTTCC-3'），瞬時轉染實驗表明NFκB基序在體外經誘變后可使兔K3啟動子活性喪失20%。此外，在增生過度的小鼠表皮中還可檢出高水平的同源異型盒蛋白Hoxb-4、b-6、b-7及a-10。
組合調控
轉錄因子間的相互協作（即組合調控）是保證角朊細胞基因的組織特異性表達的重要機制之一。在上述轉錄因子中，大部分屬于遍在轉錄因子，如AP1、Sp1。在角朊細胞基因表達的調控中組合調控較為常見。
結論
綜上所述，每一個轉錄因子家族成員既可調節分化早期基因的表達，又可調節分化后期的基因表達。在某一分化時期，特定的轉錄因子可選擇性地激活或抑制特定的基因的表達，這是表皮各層在形態上逐漸發生變化的分子基礎。盡管大多數調節元件位于轉錄起始位點上游，但仍有少數調節元件，尤其是那些調節發育過程中基因表達的元件，則可位于內含子中及轉錄終止位點。此外，在某些角朊細胞的基因表達過程中還涉及到組合調控。正是因為轉錄因子在角朊細胞基因表達調控中的重要作用，我們預計未來會在表皮中鑒定出更多的轉錄因子，并逐步闡明其作用機理以及與信號轉導途徑的關系。
參考資料 >
角朊細胞.ppt.原創力文檔.2024-11-05
角朊細胞.39健康網手機版.2024-11-05
角朊細胞的成熟與角蛋白的合成——口腔執業.正保醫學教育網.2024-11-05