Articulo de referencia

FOXA2

La proteína Forkhead box A2 (FOXA2) , también conocida como factor nuclear de hepatocitos 3-beta (HNF-3B) , es un factor de transcripción que desempeña un papel importante duran...

La proteína Forkhead box A2 (FOXA2) , también conocida como factor nuclear de hepatocitos 3-beta (HNF-3B) , es un factor de transcripción que desempeña un papel importante durante el desarrollo, en los tejidos maduros y, cuando está desregulado o mutado, también en el cáncer. [ 5 ]

Estructura

FOXA2 pertenece a una subfamilia de factores de transcripción Forkhead box (FOX), cuyos otros miembros son FOXA1 y FOXA3. Esta subfamilia de proteínas FOX de mamíferos se identificó inicialmente por su capacidad de unirse al ADN en extractos nucleares de hígado de rata. Por lo tanto, las proteínas se denominaron originalmente factor nuclear de hepatocitos 3 alfa, beta y gamma. [ 6 ] Estos factores de transcripción contienen un dominio forkhead (también conocido como dominio de hélice alada) flanqueado por secuencias necesarias para la localización nuclear. [ 7 ] Sus extremos N y C también están conservados y funcionan como dominios de transactivación. [ 8 ] [ 9 ]

Funciones

Los factores de transcripción FOXA poseen una propiedad " pionera ", es decir, pueden unirse directamente a la cromatina condensada. [ 5 ] Esta característica se ha observado tanto in vitro como in vivo , donde los factores de transcripción FOXA pueden unirse a secuencias de ADN diana unidas a nucleosomas. [ 10 ] [ 11 ] La propiedad pionera es conferida por el dominio de unión al ADN altamente conservado de los factores, que es estructuralmente similar a las histonas de enlace H1 y H5. [ 12 ] [ 13 ] Esta característica permite a FOXA2 acceder a la cromatina cerrada y desplazar las histonas de enlace. De esta manera, FOXA2 promueve la apertura local de la cromatina, permite el reclutamiento de histonas alternativas y facilita la unión posterior de otros factores de transcripción. [ 10 ] [ 14 ] [ 15 ] Por lo tanto, FOXA2 tiene funciones importantes en la especificación del tipo celular al promover la accesibilidad de la cromatina para la unión de factores específicos de linaje o tejido. [ 16 ] Los factores FOXA también facilitan el mantenimiento de la identidad celular al marcar genes específicos del tipo celular para que estos genes puedan reactivarse rápidamente después de la citocinesis. [ 17 ] Un ejemplo es que la expresión ectópica de FOXA2 junto con HNF4A impulsa la transdiferenciación de fibroblastos a células similares a hepatocitos. [ 18 ]

De acuerdo con su función como factor de transcripción pionero, FOXA2 se expresa en el desarrollo temprano y es esencial para el desarrollo y la homeostasis de varios tipos de células y tejidos. En ratones, la expresión de Foxa2 emerge en la línea primitiva y el nódulo en el día embrionario (E) 6.5, y en el mesodermo y el endodermo definitivo en E7.5. [ 19 ] [ 20 ] Su expresión se mantiene posteriormente en tejidos derivados del endodermo, incluyendo el páncreas, el hígado, la próstata, la tiroides y el pulmón, a lo largo del desarrollo y en tejidos maduros. [ 7 ] Además, Foxa2 se expresa en tejidos neurales derivados del ectodermo . [ 21 ] La eliminación de Foxa2 es letal embrionariamente para los ratones, que mueren entre E10 y E11 y muestran defectos en las tres capas germinales. [ 22 ] [ 23 ] Los ratones con heterocigosidad para la eliminación de Foxa2 son viables y exhiben un fenotipo similar a la enfermedad de Parkinson al envejecer. [ 24 ] Los estudios de eliminación condicional muestran que Foxa2 es importante para la formación de islotes pancreáticos y la maduración de las células alfa y beta, siendo así esencial para la homeostasis de la glucosa. [ 25 ] [ 26 ]

La desregulación de los factores de transcripción FOXA se ha relacionado con varios tipos de cáncer humano, incluyendo la leucemia mieloide aguda y el cáncer de esófago, pulmón, tiroides, páncreas, mama y próstata. [ 27 ] Los polimorfismos de un solo nucleótido en el gen FOXA2 están asociados con el carcinoma hepatocelular, especialmente en varones. Esta asociación se ha replicado en ratones y puede depender de la regulación mediada por el receptor de andrógenos. [ 28 ]

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000125798 Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000037025 Ensembl , mayo de 2017
  3. "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  5. 1 2 Golson ML, Kaestner KH (diciembre de 2016). " Factores de transcripción Fox: del desarrollo a la enfermedad" . Development . 143 (24): 4558– 4570. doi : 10.1242/dev.112672 . PMC 5201025. PMID 27965437 .  
  6. Costa RH, Grayson DR, Darnell JE (abril de 1989). "Múltiples factores nucleares enriquecidos en hepatocitos funcionan en la regulación de los genes de la transtiretina y la alfa 1-antitripsina" . Biología molecular y celular . 9 (4): 1415–25 . doi : 10.1128/mcb.9.4.1415 . PMC 362558. PMID 2786140 .  
  7. 1 2 Friedman JR, Kaestner KH (octubre de 2006). "La familia Foxa de factores de transcripción en el desarrollo y el metabolismo" . Cellular and Molecular Life Sciences . 63 ( 19–20 ): 2317–28 . doi : 10.1007/s00018-006-6095-6 . PMC 11136376. PMID 16909212. S2CID 12385486 .   
  8. Pani L, Quian XB, Clevidence D, Costa RH (febrero de 1992). "La actividad restringida del promotor del factor de transcripción hepático factor nuclear de hepatocitos 3 beta implica un factor específico de la célula y autoactivación positiva" . Biología molecular y celular . 12 (2): 552– 62. doi : 10.1128/mcb.12.2.552 . PMC 364229. PMID 1732730 .  
  9. Qian X, Costa RH (abril de 1995). "Análisis de los dominios de la proteína del factor nuclear-3 beta de hepatocitos necesarios para la activación transcripcional y la localización nuclear" . Nucleic Acids Research . 23 (7): 1184– 91. doi : 10.1093/nar/23.7.1184 . PMC 306829. PMID 7739897 .  
  10. ^ Cirillo LA, Lin FR, Cuesta I, Friedman D, Jarnik M, Zaret KS (febrero de 2002). "Apertura de cromatina compactada por factores de transcripción de desarrollo temprano HNF3 (FoxA) y GATA-4" . Célula molecular . 9 (2): 279– 89. doi : 10.1016/s1097-2765(02)00459-8 . PMID 11864602 . 
  11. Cirillo LA, Zaret KS (diciembre de 1999). "Un complejo de factor de transcripción de desarrollo temprano que es más estable en partículas centrales de nucleosomas que en ADN libre" . Molecular Cell . 4 (6): 961– 9. doi : 10.1016/s1097-2765(00)80225-7 . PMID 10635321 . 
  12. Clark KL, Halay ED, Lai E, Burley SK (julio de 1993). "La estructura de cocristal del motivo de reconocimiento de ADN HNF-3/cabeza de horquilla se asemeja a la histona H5". Nature . 364 ( 6436): 412–20 . Bibcode : 1993Natur.364..412C . doi : 10.1038/364412a0 . PMID 8332212. S2CID 4363526 .  
  13. Zaret KS, Caravaca JM, Tulin A, Sekiya T (2010). "Movilidad nuclear y unión de cromosomas mitóticos: similitudes entre el factor de transcripción pionero FoxA y la histona de enlace H1" . Simposios de Cold Spring Harbor sobre biología cuantitativa . 75 : 219–26 . doi : 10.1101/sqb.2010.75.061 . PMID 21502411 . 
  14. Li Z, Gadue P, Chen K, Jiao Y, Tuteja G, Schug J, et al. (diciembre de 2012). " Foxa2 y H2A.Z median el agotamiento de nucleosomas durante la diferenciación de células madre embrionarias" . Cell . 151 (7): 1608–16 . doi : 10.1016/j.cell.2012.11.018 . PMC 3530164. PMID 23260146 .   
  15. Updike DL, Mango SE (septiembre de 2006). "Regulación temporal del desarrollo del intestino anterior por HTZ-1/H2A.Z y PHA-4/FoxA" . PLOS Genetics . 2 (9): e161. doi : 10.1371/journal.pgen.0020161 . PMC 1584275. PMID 17009877 .  
  16. Iwafuchi-Doi M, Zaret KS (junio de 2016). "Control del destino celular por factores de transcripción pioneros" . Development . 143 ( 11): 1833–7 . doi : 10.1242/dev.133900 . PMC 6514407. PMID 27246709 .  
  17. Caravaca JM, Donahue G, Becker JS, He X, Vinson C, Zaret KS (febrero de 2013). "Marcaje mediante unión específica y no específica del factor pionero FoxA1 a los cromosomas mitóticos" . Genes & Development . 27 (3): 251– 60. doi : 10.1101/gad.206458.112 . PMC 3576511. PMID 23355396 .  
  18. Sekiya S, Suzuki A (junio de 2011). "Conversión directa de fibroblastos de ratón a células similares a hepatocitos mediante factores definidos". Nature . 475 ( 7356): 390–3 . doi : 10.1038/nature10263 . PMID 21716291. S2CID 205225695 .  
  19. Monaghan AP, Kaestner KH, Grau E, Schütz G (noviembre de 1993). "Los patrones de expresión postimplantación indican una función de los genes alfa, beta y gamma de forkhead/HNF-3 del ratón en la determinación del endodermo definitivo, el cordamesodermo y el neuroectodermo". Development . 119 (3): 567–78 . doi : 10.1242/dev.119.3.567 . PMID 8187630 . 
  20. Ang SL, Wierda A, Wong D, Stevens KA, Cascio S, Rossant J, Zaret KS (diciembre de 1993). "La formación y el mantenimiento del linaje del endodermo definitivo en el ratón: participación de las proteínas HNF3/forkhead". Development . 119 (4): 1301–15 . doi : 10.1242/dev.119.4.1301 . PMID 8306889 . 
  21. Besnard V, Wert SE, Hull WM, Whitsett JA (diciembre de 2004). "Localización inmunohistoquímica de Foxa1 y Foxa2 en embriones de ratón y tejidos adultos". Gene Expression Patterns . 5 (2): 193– 208. doi : 10.1016/j.modgep.2004.08.006 . PMID 15567715 . 
  22. Weinstein DC, Ruiz i Altaba A, Chen WS, Hoodless P, Prezioso VR, Jessell TM, Darnell JE (agosto de 1994). "El factor de transcripción de hélice alada HNF-3 beta es necesario para el desarrollo de la notocorda en el embrión de ratón". Cell . 78 ( 4): 575– 88. doi : 10.1016/0092-8674(94)90523-1 . PMID 8069910. S2CID 21650241 .  
  23. Ang SL, Rossant J (agosto de 1994). "HNF-3 beta es esencial para la formación de nódulos y notocorda en el desarrollo del ratón". Cell . 78 ( 4): 561– 74. doi : 10.1016/0092-8674(94)90522-3 . PMID 8069909. S2CID 54291913 .  
  24. Kittappa R, Chang WW, Awatramani RB, McKay RD (diciembre de 2007). "El gen foxa2 controla el nacimiento y la degeneración espontánea de las neuronas dopaminérgicas en la vejez" . PLOS Biology . 5 (12): e325. doi : 10.1371/journal.pbio.0050325 . PMC 2121110. PMID 18076286 .  
  25. Sund NJ, Ang SL, Sackett SD, Shen W, Daigle N, Magnuson MA, Kaestner KH (julio de 2000). " El factor nuclear 3beta de los hepatocitos (Foxa2) es prescindible para mantener el estado diferenciado del hepatocito adulto" . Biología molecular y celular . 20 (14): 5175–83 . doi : 10.1128/mcb.20.14.5175-5183.2000 . PMC 85966. PMID 10866673 .  
  26. Lantz KA, Vatamaniuk MZ, Brestelli JE, Friedman JR, Matschinsky FM, Kaestner KH (agosto de 2004). "Foxa2 regula múltiples vías de secreción de insulina" . The Journal of Clinical Investigation . 114 (4): 512– 20. doi : 10.1172/JCI21149 . PMC 503770. PMID 15314688 .  
  27. Lau HH, Ng NH, Loo LS, Jasmen JB, Teo AK (mayo de 2018). "Las funciones moleculares de los factores nucleares de los hepatocitos: dentro y fuera del hígado" . Journal of Hepatology . 68 (5): 1033–1048 . doi : 10.1016/j.jhep.2017.11.026 . PMID 29175243 . 
  28. Li Z, Tuteja G, Schug J, Kaestner KH (enero de 2012). "Foxa1 y Foxa2 son esenciales para el dimorfismo sexual en el cáncer de hígado" . Cell . 148 ( 1–2 ) : 72–83 . doi : 10.1016/j.cell.2011.11.026 . PMC 3266536. PMID 22265403 .  

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .