FOXO1
FOXO1は次に挙げる因子と相互作用することが示されている。
アンドロゲン受容体
エストロゲン受容体α
CREB結合タンパク質(英語版)
TSC2
この遺伝子のPAX3(英語版)遺伝子座への転座は、胞巣型横紋筋肉腫(英語版)と関係している。
糖新生において、FOXO1遺伝子は肝臓でのグルコース産生を低下させることにより、グルコースレベルを調節している。マウスでは、糖新生遺伝子の発現を抑制することで、空腹時血糖を低下させている。
FOXO1は酸化ストレスからの細胞の保護に関与している。糖尿病の合併症と関係して組織内で酸化ストレスが高まった場合には、細胞死を促進しているようである。このような状況では、FOXO1は保護的ではなく破壊的な役割を果たす。
マウスでは、Foxo1はケラチノサイトの応答と機能を調整することで酸化ストレスを低下させ、創傷治癒を補助する。創傷治癒は非常に複雑な生物学的過程であるが、FOXO1はケラチノサイトの治癒過程を促進するイベントの統合を補助している。創傷治癒中のケラチノサイトでは、FOXO1の核局在は4倍に増加している。また、FOXO1は成長因子をアップレギュレーションすることで、ケラチノサイトの移動を促進する。
血糖値が高い場合、膵臓はインスリンを血中へ放出する。インスリンはPI3Kの活性化を引き起こし、PI3KはAktをリン酸化する。AktはFOXO1をリン酸化し、核からの除去を引き起こす。その後、リン酸化されたFOXO1はユビキチン化され、プロテアソームによって分解される。FOXO1のリン酸化は不可逆的であり、グルコース代謝と肝臓でのグルコース産生に対するインスリンの阻害効果を延長する。FOXO1のリン酸化によってグルコース-6-ホスファターゼの転写は低下し、その結果、糖新生とグリコーゲン分解の速度は低下する。
FOXO1はグルコース-6-ホスファターゼの他に、ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼの転写も活性化する。この酵素は糖新生に必要である。
FOXO1の活性はCBP(英語版)によって誘導される、 Lys242、Lys245、Lys262に対するアセチル化によっても調節されている。これらのリジン残基はDNA結合ドメインに位置しており、アセチル化によってFOXO1-DNA複合体の安定性が低下し、FOXO1のグルコース-6-ホスファターゼのプロモーターとの相互作用が阻害される。さらに、このアセチル化はAktによるSer253のリン酸化率を増加させる。Ser253のアラニンへの変異によって、FOXO1は恒常的に活性化状態となる。SIRT1(英語版)はこのアセチル化を除去するが、SIRT1がFOXO1を脱アセチル化する正確な機構は研究中である。アセチル化は、FOXO1の転写活性を緩和することで、インスリン/PI3K経路とは独立した新たなレベルでの代謝制御を行うと考えられている。