특징적인 아미노산 서열로 이루어진 구조

염기성 나선 루프나선(basic helix-loop-helix; bHLH)이란 DNA 결합 도메인 염기성 영역과 단백질 상호 작용일  HLH 모티브로 이루어진 전사 인자입니다. "모티브"라는 것은 "특징적인 아미노산 서열로 이루어진 구조"입니다. 즉 HLH (Helix-Loop-Helix) 모티브는  두 α 헬릭스 (스프링을 닮은 오른쪽권 나선 구조의 아미노산 서열)가 고리 모양의 아미노산 서열에 의해 연결된 구조입니다. 염기성 영역을 가진 bHLH가 HLH 부분에 결합하여 2량체를 형성하고, 2개의 염기성 영역이 특정 유전자의 프로모터 영역의 특징적인 DNA 서열을 인식하여 결합함으로써 유전자 전사 제어(촉진 또는 억제)합니다.

Id (inhibitor of DNA binding) 은 Id-1에서 Id-4는 4개의 분자로 구성된 제품군에서 helix-loop-helix (HLH) 도메인을 가지고 다른 basic HLH 단백질과 결합하지만, DNA 결합 부분 (염기성 영역)을 가지지 않기 때문에, bHLH의 DNA 결합을 저해하고 bHLH 전사 제어를 저해합니다 . (그 기능은 세포 종류와 Id의 분자 종에 따라 다릅니다).

bHLH (basic helix-loop-helix) 은 많은 포유 동물 및 비 포유 동물에서 세포나 조직에 특이적인 유전자 발현 제어 및 세포 분화와 증식에 관련된 유전자의 전사 제어에 있어서 중심적인 역할을 하고 있습니다.

Id-1 은 ES 세포와 신경 줄기 세포등에서 발현이 상승하고있는 전사 인자이며, 줄기 세포의 자기 복제 기능을 제어 할 수 있습니다. 분화 된 세포는 Id-1 발현하지 않습니다 . Id-1 단백질의 지속적인 발현은 다양한 조직에서 세포의 분화 (differentiation)를 억제하는 작용이 있습니다. 즉, bHLH 전사 제어에 의해 세포 분화가 유지되고 세포는 Id-1 단백질이 많이 생산되면 bHLH의 작용이 억제되어 세포는 탈 분화, 암화 버립니다.

Id-1은 암 줄기 세포의 자기 복제 기능의 유지에 관여하고 있습니다 . 줄기 세포는 자신과 같은 세포를 만들어내는 자기 복제 능력 과 다양한 세포로 분화하는 다 분화능 성질을 가지고 있으며, 조직의 재생과 성장에있어서 매우 중요한 세포입니다.

암 조직에서도 정상 줄기 세포와 유사한 성질을 가지고 세포 집단 (이른바 암 줄기 세포 )가 존재 해, 암의 증가에 관여하고 있습니다. 암 조직에 존재하는 암 줄기 세포가 암 세포를 공급함으로써 암 조직을 구성하고 있습니다. 암 줄기 세포는 일반적으로 암 세포보다 항암제 나 방사선에 대한 저항성이 강하고 암의 전이와 재발에 중요한 역할을하고 있습니다. 즉, Id-1의 발현이 많은 암세포는 항암제 나 방사선 치료가 잘 듣지 않는 세포입니다.

또한 Id-1의 발현이 암세포의 증식과 침윤과 전이를 촉진하는 것이 많은 암세포에서 나타나고 있습니다 . Id-1의 발현 량이 많은 암세포수록 악성도가 높고, 침윤과 전이를 일으키기 쉽고 예후가 나쁜 것이 많은 암으로 밝혀지고 있습니다. 그리고 Id-1의 발현을 억제하면 암세포의 침윤과 전이를 억제 할 수있는 것으로보고되고 있습니다.

또한 Id-1은 혈관 신생에 관여하고 있습니다. 따라서 암세포의 Id-1의 발현을 억제하는 것은 암 세포의 침윤과 전이를 억제하고 예후를 좋게하는 효과를 기대할 수 있기 때문에 Id-1 억제는 암 치료의 대상으로 주목 되어 있습니다.