Proteínas FOX

Familia de factores de transcripción implicados en el desarrollo anatómico

Las proteínas FOX (forkhead box) son una familia de factores de transcripción que desempeñan papeles importantes en la regulación de la expresión de genes implicados en el crecimiento , la proliferación, la diferenciación y la longevidad celular . Muchas proteínas FOX son importantes para el desarrollo embrionario. ^[1]^[2] Las proteínas FOX también tienen una actividad de transcripción pionera al ser capaces de unirse a la cromatina condensada durante los procesos de diferenciación celular. ^[3]

La característica definitoria de las proteínas FOX es la caja forkhead , una secuencia de 80 a 100 aminoácidos que forman un motivo que se une al ADN . Este motivo forkhead también se conoce como hélice alada , debido a la apariencia de mariposa de los bucles en la estructura proteica del dominio. ^[4] Las proteínas forkhead son un subgrupo de la clase de proteínas hélice-giro-hélice .

Roles biológicos

Se han identificado muchos genes que codifican proteínas FOX. Por ejemplo, el gen FOXF2 codifica la proteína forkhead box F2, uno de los muchos homólogos humanos del factor de transcripción forkhead de Drosophila melanogaster . FOXF2 se expresa en el pulmón y la placenta .

Algunos genes FOX son dianas posteriores de la vía de señalización hedgehog , que desempeña un papel en el desarrollo de carcinomas de células basales . Los miembros de la clase O (proteínas FOXO-) regulan el metabolismo, la proliferación celular, la tolerancia al estrés y posiblemente la esperanza de vida. La actividad de FoxO está controlada por modificaciones postraduccionales , que incluyen fosforilación , acetilación y ubiquitinación . ^[5]

Descubrimiento

El miembro fundador y homónimo de la familia FOX es el factor de transcripción de cabeza de horquilla en Drosophila , descubierto por los biólogos alemanes Detlef Weigel y Herbert Jäckle. ^[6]^[7] Desde entonces, se ha descubierto una gran cantidad de miembros de la familia, especialmente en vertebrados . Originalmente, se les dieron nombres muy diferentes (como HFH, FREAC y fkh), pero en 2000 se introdujo una nomenclatura unificada que agrupaba las proteínas FOX en subclases (FOXA-FOXS) basadas en la conservación de la secuencia. ^[8]

Genes

FOXA1 , FOXA2 , FOXA3 (Véase también Factores nucleares de los hepatocitos ).
FOXB1 , FOXB2
FOXC1 (asociado al glaucoma), FOXC2 (venas varicosas)
FOXD1 , FOXD2, FOXD3 ( vitíligo ), FOXD4 , FOXD4L1, FOXD4L3, FOXD4L4, FOXD4L5, FOXD4L6
FOXE1 (tiroides), FOXE3 (cristalino)
FOXF1 (pulmón), FOXF2
FOXG1 (cerebro)
FOXH1 (ampliamente expresado)
FOXI1 (oreja), FOXI2, FOXI3
FOXJ1 (cilios), FOXJ2 (eritroide), FOXJ3
FOXK1 , FOXK2 (VIH, IL-2, suprarrenal)
FOXL1 (ovario), FOXL2
FOXM1 (ciclo celular, eritroide, cáncer)
FOXN1 (cabello, timo), FOXN2, FOXN3 (puntos de control del ciclo celular; ampliamente expresado), FOXN4
FOXO1 (ampliamente expresado: músculo, hígado, páncreas), FOXO3 (apoptosis, eritroide, longevidad), FOXO4 (ampliamente expresado), FOXO6 (hígado, músculo esquelético, cerebro)
FOXP1 (pluripotencia en cerebro, corazón y pulmón), FOXP2 (ampliamente expresado en cerebro; lenguaje), FOXP3 (células T), FOXP4 : pueden ser ancestralmente responsables del aprendizaje motor, según estudios de insectos (donde solo hay un FoxP ) ^[9]
FOXQ1
FOXR1, FOXR2
FOXS1 ^[10]

Cáncer

Se ha detectado que un miembro de la familia FOX, FOXD2, se sobreexpresa progresivamente en queratinocitos neoplásicos positivos al virus del papiloma humano derivados de lesiones preneoplásicas del cuello uterino en diferentes niveles de malignidad. ^[11] Por esta razón, es probable que este gen esté asociado con la tumorigénesis y pueda ser un marcador pronóstico potencial para la progresión de las lesiones preneoplásicas del cuello uterino . ^[11]

Referencias

^ Tuteja G, Kaestner KH (septiembre de 2007). "Instantánea: factores de transcripción forkhead I". Cell . 130 (6): 1160.e1–1160.e2. doi : 10.1016/j.cell.2007.09.005 . PMID: 17889656. S2CID : 38793380.
^ Tuteja G, Kaestner KH (octubre de 2007). "Factores de transcripción Forkhead II". Cell . 131 (1): 192–192.e1. doi : 10.1016/j.cell.2007.09.016 . PMID 17923097. S2CID 322449.
^ Zaret KS, Carroll JS (noviembre de 2011). "Factores de transcripción pioneros: estableciendo competencia para la expresión génica". Genes Dev . 25 (21): 2227–41. doi :10.1101/gad.176826.111. PMC 3219227 . PMID 22056668.
^ Lehmann OJ, Sowden JC, Carlsson P, Jordan T, Bhattacharya SS (2003). "Fox en el desarrollo y la enfermedad". Tendencias en genética . 19 (6): 339–344. doi :10.1016/S0168-9525(03)00111-2. PMID 12801727.
^ van der Horst A, Burgering BM (junio de 2007). "Enfatizando el papel de las proteínas FoxO en la longevidad y la enfermedad". Nat. Rev. Mol. Cell Biol . 8 (6): 440–50. doi :10.1038/nrm2190. PMID 17522590. S2CID 31546098.
^ Weigel D, Jürgens G, Küttner F, Seifert E, Jäckle H (1989). "La cabeza de la horquilla del gen homeótico codifica una proteína nuclear y se expresa en las regiones terminales del embrión de Drosophila". Cell . 57 (4): 645–658. doi :10.1016/0092-8674(89)90133-5. PMID 2566386. S2CID 12317967.
^ Weigel D, Jäckle H (1990). "El dominio de la cabeza de la horquilla, ¿un nuevo motivo de unión al ADN de los factores de transcripción eucariotas?". Cell . 63 (3): 455–456. doi :10.1016/0092-8674(90)90439-L. PMID 2225060. S2CID 1986657.
^ Kaestner KH, Knochel W, Martinez DE (2000). "Nomenclatura unificada para los factores de transcripción winged helix/forkhead". Genes & Development . 14 (2): 142–146. doi : 10.1101/gad.14.2.142 . PMID 10702024. S2CID 26488600.
^ Mendoza, E; Colomb, J; Rybak, J; Pflüger, HJ; Zars, T; Scharff, C; Brembs, B (2014). "Los mutantes FoxP de Drosophila son deficientes en autoaprendizaje operante". PLOS ONE . 9 (6): e100648. Bibcode :2014PLoSO...9j0648M. doi : 10.1371/journal.pone.0100648 . PMC 4070984 . PMID 24964149.
^ "Grupo de genes: cajas Forkhead (FOX)". Comité de Nomenclatura Genética de HUGO en el Instituto Europeo de Bioinformática . Consultado el 6 de junio de 2021 .
^ ab Rotondo JC, Bosi S, Bassi C, Ferracin M, Lanza G, Gafà R, Magri E, Selvatici R, Torresani S, Marci R, Garutti P, Negrini M, Tognon M, Martini F (abril de 2015). "Cambios en la expresión genética en la progresión de la neoplasia cervical revelados por análisis de micromatrices de queratinocitos neoplásicos cervicales". Fisiol de células J. 230 (4): 802–812. doi :10.1002/jcp.24808. hdl : 11392/2066612 . PMID 25205602. S2CID 24986454.

Enlaces externos

Forkhead+Box+Proteins en los encabezados de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.

[pmid17889656-1] Tuteja G, Kaestner KH (septiembre de 2007). "Instantánea: factores de transcripción forkhead I". Cell . 130 (6): 1160.e1–1160.e2. doi : 10.1016/j.cell.2007.09.005 . PMID: 17889656. S2CID : 38793380.

[pmid17923097-2] Tuteja G, Kaestner KH (octubre de 2007). "Factores de transcripción Forkhead II". Cell . 131 (1): 192–192.e1. doi : 10.1016/j.cell.2007.09.016 . PMID 17923097. S2CID 322449.

[Zaret2011-3] Zaret KS, Carroll JS (noviembre de 2011). "Factores de transcripción pioneros: estableciendo competencia para la expresión génica". Genes Dev . 25 (21): 2227–41. doi :10.1101/gad.176826.111. PMC 3219227 . PMID 22056668.

[pmid12801727-4] Lehmann OJ, Sowden JC, Carlsson P, Jordan T, Bhattacharya SS (2003). "Fox en el desarrollo y la enfermedad". Tendencias en genética . 19 (6): 339–344. doi :10.1016/S0168-9525(03)00111-2. PMID 12801727.

[pmid17522590-5] van der Horst A, Burgering BM (junio de 2007). "Enfatizando el papel de las proteínas FoxO en la longevidad y la enfermedad". Nat. Rev. Mol. Cell Biol . 8 (6): 440–50. doi :10.1038/nrm2190. PMID 17522590. S2CID 31546098.

[pmid2566386-6] Weigel D, Jürgens G, Küttner F, Seifert E, Jäckle H (1989). "La cabeza de la horquilla del gen homeótico codifica una proteína nuclear y se expresa en las regiones terminales del embrión de Drosophila". Cell . 57 (4): 645–658. doi :10.1016/0092-8674(89)90133-5. PMID 2566386. S2CID 12317967.

[pmid2225060-7] Weigel D, Jäckle H (1990). "El dominio de la cabeza de la horquilla, ¿un nuevo motivo de unión al ADN de los factores de transcripción eucariotas?". Cell . 63 (3): 455–456. doi :10.1016/0092-8674(90)90439-L. PMID 2225060. S2CID 1986657.

[pmid10702024-8] Kaestner KH, Knochel W, Martinez DE (2000). "Nomenclatura unificada para los factores de transcripción winged helix/forkhead". Genes & Development . 14 (2): 142–146. doi : 10.1101/gad.14.2.142 . PMID 10702024. S2CID 26488600.

[9] Mendoza, E; Colomb, J; Rybak, J; Pflüger, HJ; Zars, T; Scharff, C; Brembs, B (2014). "Los mutantes FoxP de Drosophila son deficientes en autoaprendizaje operante". PLOS ONE . 9 (6): e100648. Bibcode :2014PLoSO...9j0648M. doi : 10.1371/journal.pone.0100648 . PMC 4070984 . PMID 24964149.

[10] "Grupo de genes: cajas Forkhead (FOX)". Comité de Nomenclatura Genética de HUGO en el Instituto Europeo de Bioinformática . Consultado el 6 de junio de 2021 .

[Rotondo_2015-11] Rotondo JC, Bosi S, Bassi C, Ferracin M, Lanza G, Gafà R, Magri E, Selvatici R, Torresani S, Marci R, Garutti P, Negrini M, Tognon M, Martini F (abril de 2015). "Cambios en la expresión genética en la progresión de la neoplasia cervical revelados por análisis de micromatrices de queratinocitos neoplásicos cervicales". Fisiol de células J. 230 (4): 802–812. doi :10.1002/jcp.24808. hdl : 11392/2066612 . PMID 25205602. S2CID 24986454.