La proteína de dimerización de Jun 2 (JUNDM2) es una proteína que en humanos está codificada por el gen JDP2 . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] La proteína de dimerización de Jun es un miembro de la familia AP-1 de factores de transcripción . [ 5 ]
JDP2 fue descubierto mediante un sistema de reclutamiento Sos, que se dimeriza con c-Jun para reprimir la activación mediada por AP-1. [ 5 ] Posteriormente, mediante el sistema de doble híbrido de levadura, se identificó que se une al factor de transcripción activador 2 (ATF2) para reprimir la activación transcripcional mediada por ATF. [ 8 ] JDP2 regula la transcripción dependiente del elemento de respuesta al 12-O-tetradecanoilforbol-13-acetato (TPA) (TRE) y del elemento de respuesta al AMPc (CRE). [ 9 ]
El gen JDP2 se encuentra en el cromosoma humano 14q24.3 (46,4 kb, 75.427.715 pb a 75.474.111 pb) y en el cromosoma del ratón 12 (39 kb, 85.599.105 pb a 85.639.878 pb), [ 10 ] [ 11 ] que se encuentra a unos 250 kbp en el locus Fos-JDP2-BATF. [ 12 ] El splicing alternativo de JDP2 genera al menos dos isoformas . [ 12 ] [ 13 ] La proteína JDP2 tiene 163 aminoácidos, pertenece a la familia de cremalleras de leucina básicas (bZIP) y muestra una alta homología con el dominio bZIP de ATF3 . [ 5 ] [ 14 ] El dominio bZIP incluye los aminoácidos de la posición 72 a la 135, el motivo básico de la posición 74 a la 96 y la cremallera de leucina de la 100 a la 128. El peso molecular del JDP2 canónico es de 18.704 Da. La región de unión a histonas se encuentra de la posición 35 a la 72 y la región de inhibición de la histona acetiltransferasa (INHAT) se encuentra de la posición 35 a la 135, [ 15 ] que se encuentra antes del dominio de unión al ADN.
JDP2 se expresa de forma ubicua, pero se detecta principalmente en el cerebelo , el cerebro, el pulmón y los testículos. [ 16 ] [ 17 ] Se detectó un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) de JDP2 en cohortes japonesas, coreanas y holandesas, y se asocia con un mayor riesgo de aneurismas intracraneales . [ 18 ]
Modificaciones postranscripcionales y postraduccionales
La fosforilación del residuo de treonina (Thr) en la posición 148 está mediada por la cinasa N-terminal de c-Jun ( MAPK8 ; JNK1 ) y p38 MAPK . [ 19 ] [ 20 ] El ATF2 fosforilado inhibe la formación con JDP2 in vitro [ 21 ] mientras que el JDP2 fosforilado sufre degradación proteosómica. [ 22 ] Contiene una modificación putativa de SUMO del residuo de lisina (Lys) en la posición 65, [ 11 ] y recluta la proteína de unión al factor regulador del interferón 2 1 ( IRF2BP1 ), que actúa como una ligasa E3 . [ 23 ] La fosforilación de Thr en la posición 148 se detecta en respuesta a diversas condiciones de estrés, como la irradiación UV, el estrés oxidativo y el tratamiento con anisomicina, o JDP2 también está regulado por otras quinasas como p38 MAPK [ 20 ] y la proteína quinasa similar a la doblecortina. [ 24 ] La poliubiquitinación de la proteína JDP2 es inducida por IRF2BP1. [ 23 ] JDP2 muestra actividad de unión a histonas y chaperona de histonas. [ 25 ] [ 26 ] e inhibición de la acetilación de histonas inducida por p300/CBP (INHAT). [ 25 ] [ 26 ] JDP2 recluta histona deacetilasas HDAC1 y HDAC2 , [ 27 ] [ 28 ] HDAC6 [ 27 ] y HDAC3 . [ 29 ] JDP2 tiene actividad INHAT [ 15 ] e inhibe la metilación de histonas in vitro. [ 30 ]
Función
Fenotipos de ratones transgénicos y con genes inactivados
Los ratones knockout tienen una cola más corta, son más pequeños, tienen un recuento bajo de neutrófilos . [ 16 ] [ 31 ] y proliferación celular, y se comprometen a la detención del ciclo celular debido a la represión de AP-1. [ 16 ] Los ratones transgénicos JDP2 muestran dilatación auricular [ 32 ] e hipertrofia miocárdica . [ 33 ]
Formación de dímeros y moléculas que interactúan
JDP2 funciona como un activador o represor de la transcripción dependiendo del miembro de la proteína cremallera de leucina con el que se asocia. JDP2 forma un homodímero o heterodímero con c-Jun , JUNB , JUND , Fra2 , ATF2 . [ 5 ] [ 8 ] [ 27 ] y actúa como un represor general. Por otro lado, JDP2 forma un heterodímero estable con CHOP10 para mejorar la transcripción dependiente de TRE pero no de CRE. [ 34 ] [ 35 ] Además, se ha demostrado que JDP2 se asocia directamente con el receptor de progesterona (PR) y actúa funcionalmente como un coactivador de la transcripción génica mediada por PR dependiente de progesterona. [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] Otras proteínas como la proteína de unión al factor regulador de interferón-2-1 ( IRF2BP1 ). [ 23 ] Se ha demostrado que la proteína gamma de unión a CCAAT/potenciador (C/EBPγ), [ 39 ] HDAC3 y HDAC6 [ 27 ] [ 29 ] también se asocian con JDP2.
Diferenciación celular
JDP2 participa en la diferenciación celular en varios sistemas. La expresión ectópica de JDP2 inhibe la diferenciación de células F9 inducida por ácido retinoico [ 29 ] y la diferenciación de adipocitos [ 40 ] . Por el contrario, JDP2 induce la diferenciación de células musculares terminales en mioblastos C2 y reduce la tumorigenicidad de células de rabdomiosarcoma , restaurando su capacidad de diferenciarse en miotubos [ 41 ] . También se ha informado que JDP2 desempeña un papel importante en la diferenciación de osteoclastos mediada por RANK [ 42 ] . Además, JDP2 participa en la diferenciación de neutrófilos [ 31 ] y en la osteoclastogénesis mediada por el factor de transcripción Tbx3 [ 43 ] para la defensa del huésped y la homeostasis ósea [ 31 ] . El mapeo del metiloma sugiere que JDP2 participa en la diferenciación de células progenitoras de megacariocitos [ 44 ] .
Regulación del ciclo celular y señalización de p53
JDP2 induce la detención del ciclo celular a través de la transcripción de ciclina D , [ 41 ] p53 y ciclina A, [ 16 ] aumentando JUNB, JUND y Fra2, y disminuyendo c-JUN por la pérdida de p27 Kip1 . [ 45 ] JDP2 regula negativamente la transcripción de p53 , lo que promueve la leucemogénesis. [ 46 ] La proteína p53 de ratón regula negativamente el promotor de JDP2 en células F9 [ 47 ] como parte del circuito autorregulador JDP2˗p53. Por el contrario, los ratones knockout de JDP2 exhiben una regulación negativa de las proteínas p53 y p21. [ 16 ]
Apoptosis y senescencia
JDP2 parece estar involucrado en la inhibición de la apoptosis . El agotamiento de JDP2 induce la muerte celular de forma similar a la apoptosis. [ 48 ] Un estudio también demostró que la irradiación UV induce la expresión de JDP2, que a su vez regula negativamente la expresión de p53 y, por lo tanto, protege a las células de la muerte celular programada mediada por UV. [ 49 ] La sobreexpresión de JDP2 específica del corazón protege a los cardiomiocitos contra el crecimiento hipertrófico y la apoptosis inducida por TGFβ. [ 50 ] En otros contextos, se ha demostrado que JDP2 desempeña un papel importante en la regulación de la senescencia celular . Los fibroblastos embrionarios de ratón deficientes en JDP2 son resistentes a la senescencia replicativa mediante el reclutamiento de complejos represores de policomb (PRC1 y PRC2 ) a los promotores en el locus p16Ink4a . [ 25 ] [ 30 ]
Estrés oxidativo y respuesta antioxidante
La mayor acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS) intracelulares y 8-oxo-dGuo, uno de los principales productos de la oxidación del ADN, y la expresión reducida de varios transcritos involucrados en el metabolismo de ROS en MEF deficientes en Jdp2 argumentan que JDP2 es necesario para mantener los niveles de ROS bajo control. [ 17 ] [ 51 ] [ 52 ] Además, JDP2 se une directamente a la secuencia central del elemento de respuesta antioxidante (ARE), se asocia con Nrf2 y MafK (Nrf2–MafK) a través de dominios de cremallera de leucina básica, y aumenta la actividad de unión al ADN del complejo Nrf2–MafK al ARE y la transcripción de genes dependientes de ARE como HO1 y NQO1 . [ 52 ] Por lo tanto, JDP2 funciona como un componente integral del complejo Nrf2–MafK para modular los programas antioxidantes y de desintoxicación.
Reprogramación nuclear
JDP2, que ha demostrado regular la vía de señalización Wnt y prevenir la producción de ROS, [ 16 ] [ 17 ] puede desempeñar funciones en la reprogramación celular. De hecho, un estudio demostró que las células de meduloblastoma DAOY pueden ser reprogramadas con éxito por JDP2 y el factor definido OCT4 para convertirse en células similares a células madre pluripotentes inducidas (iPSC). Estas células similares a iPSC expresaron características similares a las de las células madre, incluyendo actividad de fosfatasa alcalina y algunos marcadores de células madre, incluyendo SSEA3 , SSEA4 y Tra-1-60. [ 17 ] Posteriormente, otro estudio también mostró que JDP2 puede sustituir a Oct4 para generar iPSC con Klf4 , Sox2 y Myc (KSM) o KS a partir de células somáticas. [ 53 ] Además, demostraron que JDP2 ancla cinco factores no Yamanaka ( ID1 , JHDM1B , LRH1 , SALL4 y GLIS1 ) para reprogramar fibroblastos embrionarios de ratón en iPSC.
Oncogén o gen supresor de tumores
JDP2 puede actuar como un arma de doble filo en la tumorigénesis . Se ha informado que JDP2 inhibe la transformación celular dependiente de Ras en células NIH3T3 y el desarrollo tumoral en xenoinjertos trasplantados en ratones SCID . [ 45 ] La expresión constitutiva de JDP2 en células de rabdomiosarcoma redujo sus características tumorigénicas. [ 41 ] Por otro lado, JDP2 induce una transformación oncogénica parcial de fibroblastos embrionarios de pollo. [ 9 ] Estudios que utilizan análisis de mutagénesis por inserción viral de alto rendimiento también revelaron que JDP2 funciona como un oncogén. [ 6 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 46 ] [ 54 ] [ 55 ] Los ratones transgénicos JDP2 muestran potenciación del cáncer de hígado, mayor mortalidad y aumento del número y tamaño de los tumores, especialmente cuando la expresión de JDP2 está en la etapa de promoción. [ 56 ]
Marcadores de cáncer y enfermedades
JDP2 muestra la amplificación del gen del carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello . [ 57 ] En el carcinoma pancreático, la regulación negativa de JDP2 se correlaciona con la metástasis ganglionar y la metástasis a distancia y está fuertemente asociada con el tiempo de supervivencia posterior a la cirugía, lo que indica que JDP2 puede servir como un biomarcador para predecir el pronóstico de los pacientes con cáncer de páncreas. [ 58 ] Además, la sobreexpresión de JDP2 revierte la transición epitelial-mesenquimal (EMT) inducida por el tratamiento conjunto con TGF-β1 y EGF en células pancreáticas humanas BxPC-3 , lo que sugiere que JDP2 puede ser una diana molecular para la intervención del carcinoma pancreático. [ 59 ] Además, se ha demostrado que el nivel de expresión del gen JDP2 tras un infarto agudo de miocardio (IAM) es altamente específico y un biomarcador sensible para predecir la insuficiencia cardíaca. [ 60 ] En la leucemia linfoblástica aguda de células T, JDP2 regula la señalización pro-supervivencia a través de la regulación transcripcional directa de MCL1 y conduce a la resistencia a los esteroides in vivo. [ 61 ]
Objetivos de JDP2 y genes regulados por JDP2
JDP2 participa en la modulación de la expresión génica. Por ejemplo, JDP2 regula la expresión del gen MyoD con c-Jun [ 41 ] y el gen de la galectina-7 . [ 62 ] JDP2 se asocia funcionalmente con HDAC3 y actúa como represor para inhibir la regulación de aminoácidos de la transcripción de CHOP . [ 34 ] JDP2 y ATF3 participan en el reclutamiento de HDAC a la región promotora de ATF3 , lo que resulta en la represión transcripcional de ATF3. [ 27 ] JDP2 inhibe el promotor del gen de expresión temprana inmediata BZLF1 del virus de Epstein-Barr (VEB) para la regulación del cambio latente-lítico en la infección por VEB . [ 63 ]
Interacciones
Se ha demostrado que JDP2 (gen) interactúa con el factor de transcripción activador 2. [ 21 ]
Notas
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Lecturas adicionales
- Lerdrup M, Holmberg C, Dietrich N, Shaulian E, Herdegen T, Jäättelä M, et al. (Agosto de 2005). "El agotamiento del represor AP-1 JDP2 induce una muerte celular similar a la apoptosis". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Investigación de células moleculares . 1745 (1): 29– 37. doi : 10.1016/j.bbamcr.2005.06.008 . PMID 16026868 .
Enlaces externos
- Proteína JDP2 en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
- Genes en el cromosoma 14 humano
- Artículos de Wikipedia con sus correspondientes artículos académicos revisados por pares.
- Artículos de Wikipedia con artículos correspondientes publicados en Gene
- Factores de transcripción