El homeobox A del factor nuclear de hepatocitos 1 (homeobox A del HNF1), también conocido como HNF1A , es un gen humano en el cromosoma 12. [ 5] [6] [7] Se expresa de forma ubicua en muchos tejidos y tipos de células. [8] La proteína codificada por este gen es un factor de transcripción que se expresa en gran medida en el hígado y está involucrado en la regulación de la expresión de varios genes específicos del hígado. [9] Se sabe que las mutaciones en el gen HNF1A causan diabetes . [10] El gen HNF1A también contiene un SNP asociado con un mayor riesgo de enfermedad de la arteria coronaria . [11]
Estructura
Gene
El gen HNF1A reside en el cromosoma 12 en la banda 12q24.2 y contiene 10 [12] exones . [7] Este gen produce 8 isoformas a través del empalme alternativo . [13]
Proteína
Esta proteína pertenece a la familia homeobox HNF1 . [13] Contiene 3 dominios funcionales: un dominio de dimerización N-terminal ( residuos 1-32), un motivo de unión al ADN bipartito que contiene un homeodominio POU atípico (residuos 98-280) y un dominio de transactivación C-terminal (residuos 281-631). [14] [15] También hay un enlazador flexible (residuos 33-97) que conecta los dominios de dimerización y unión al ADN . [15] Se han resuelto estructuras cristalinas para el dominio de dimerización, que forma un haz de cuatro hélices donde dos hélices α están separadas por un giro; el motivo de unión al ADN, que forma una estructura hélice-giro-hélice ; y el homeodominio POU, que está compuesto por tres hélices α, contenidas en el motivo. Este homeodominio se considera atípico debido a un bucle extendido insertado entre la segunda y tercera hélices en relación con el pliegue del homeodominio canónico. Se cree que la inserción atípica estabiliza la interfaz para mejorar la eficiencia transcripcional . [14] Mientras tanto, el dominio de dimerización es responsable de la homo y heterodimerización de HNF-1α. El dímero resultante contiene una “minicremallera” rígida, que comprende las hélices α 1 y 1′, unidas por un giro apretado no canónico a un C-terminal flexible que comprende las hélices α 2 y 2′. [15]
En los seres humanos, las mutaciones en HNF1A causan diabetes que responde a agentes de sulfonilureas en dosis bajas . [31] La identificación de una sensibilidad extrema a las sulfonilureas en pacientes con diabetes mellitus debido a mutaciones heterocigóticas en HNF1A presenta un claro ejemplo de la relevancia de HNF1A en pacientes con diabetes y cómo la farmacogenética puede contribuir en el cuidado del paciente. [32] Por ejemplo, los pacientes con diabetes de inicio en la madurez de los jóvenes debido a mutaciones en HNF1A (que representa ~3% de todos los casos de diabetes mellitus diagnosticados antes de los 30 años) son extremadamente sensibles al tratamiento con sulfonilureas y pueden dejar con éxito el tratamiento con insulina. [10] Asimismo, los pacientes con diabetes causada por mutaciones en el gen HNF1A han sido descritos como sensibles a los efectos hipoglucémicos de las sulfonilureas. La causa de la hiperglucemia parece alterar la respuesta a los fármacos hipoglucemiantes. En consecuencia, la diabetes inducida por HNF-1α tiene una marcada sensibilidad a las sulfonilureas. Este efecto farmacogenético es consistente con los modelos de deficiencia de HNF-1α, y la base genética de la hiperglucemia puede tener implicaciones para el manejo del paciente. [10] La variación genética común dentro de HNF1A también está asociada con el riesgo de desarrollar diabetes tipo 2 y una mayor penetración de la diabetes de aparición temprana [33].
Marcador clínico
Un estudio de puntuación de riesgo genético de múltiples loci basado en una combinación de 27 loci, incluido el gen HNF1A, identificó a individuos con mayor riesgo de eventos de enfermedad arterial coronaria incidentes y recurrentes, así como un mayor beneficio clínico de la terapia con estatinas. El estudio se basó en un estudio de cohorte comunitaria (el estudio Malmo Diet and Cancer) y cuatro ensayos controlados aleatorizados adicionales de cohortes de prevención primaria (JUPITER y ASCOT) y cohortes de prevención secundaria (CARE y PROVE IT-TIMI 22). [11]
^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000135100 – Ensembl , mayo de 2017
^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000029556 – Ensembl , mayo de 2017
^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
^ Szpirer C, Riviere M, Cortese R, Nakamura T, Islam MQ, Levan G, et al. (junio de 1992). "Localización cromosómica en el hombre y la rata de los genes que codifican los factores de transcripción enriquecidos en el hígado C/EBP, DBP y HNF1/LFB-1 (CEBP, DBP y factor de transcripción 1, TCF1, respectivamente) y del gen del factor de crecimiento de hepatocitos/factor de dispersión (HGF)". Genomics . 13 (2): 293–300. doi :10.1016/0888-7543(92)90245-N. PMID 1535333.
^ ab Vaxillaire M, Boccio V, Philippi A, Vigouroux C, Terwilliger J, Passa P, et al. (abril de 1995). "Un gen para la diabetes de inicio en la madurez en los jóvenes (MODY) se asigna al cromosoma 12q". Nature Genetics . 9 (4): 418–23. doi :10.1038/ng0495-418. PMID 7795649. S2CID 665243.
^ ab "HNF1A HNF1 homeobox A [Homo sapiens (humano)] - Gen - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 11 de octubre de 2016 .
^ "BioGPS - su sistema de portal genético". biogps.org . Consultado el 11 de octubre de 2016 .
^ Courtois G, Morgan JG, Campbell LA, Fourel G, Crabtree GR (octubre de 1987). "Interacción de un factor nuclear específico del hígado con los promotores del fibrinógeno y la alfa 1-antitripsina". Science . 238 (4827): 688–92. Bibcode :1987Sci...238..688C. doi :10.1126/science.3499668. PMID 3499668.
^ abc Pearson ER, Starkey BJ, Powell RJ, Gribble FM, Clark PM, Hattersley AT (octubre de 2003). "Causa genética de la hiperglucemia y respuesta al tratamiento en la diabetes". Lancet . 362 (9392): 1275–81. doi :10.1016/S0140-6736(03)14571-0. PMID 14575972. S2CID 34914098.
^ ab Mega JL, Stitziel NO, Smith JG, Chasman DI, Caulfield MJ, Devlin JJ, et al. (junio de 2015). "Riesgo genético, eventos de enfermedad cardíaca coronaria y beneficio clínico de la terapia con estatinas: un análisis de ensayos de prevención primaria y secundaria". Lancet . 385 (9984): 2264–71. doi :10.1016/S0140-6736(14)61730-X. PMC 4608367 . PMID 25748612.
^ "Homeobox A (HNF1A) del Homo sapiens, RefSeqGene (LRG_522) en el cromosoma 12". 13 de junio de 2021.
^ ab "HNF1A - Factor nuclear de hepatocitos 1-alfa - Homo sapiens (humano) - Gen y proteína HNF1A". www.uniprot.org . Consultado el 11 de octubre de 2016 .
^ ab Chi YI, Frantz JD, Oh BC, Hansen L, Dhe-Paganon S, Shoelson SE (noviembre de 2002). "Las mutaciones de la diabetes delinean un dominio POU atípico en HNF-1alpha". Molecular Cell . 10 (5): 1129–37. doi : 10.1016/s1097-2765(02)00704-9 . PMID 12453420.
^ abc Narayana N, Phillips NB, Hua QX, Jia W, Weiss MA (septiembre de 2006). "Diabetes mellitus debido al plegamiento incorrecto de un factor de transcripción de células beta: frustración estereoespecífica de un motivo de Schellman en HNF-1alfa". Journal of Molecular Biology . 362 (3): 414–29. doi :10.1016/j.jmb.2006.06.086. PMID 16930618.
^ Real Hernandez LM, Fan J, Johnson MH, Gonzalez de Mejia E (2015-01-01). "Los compuestos fenólicos de bayas aumentan la expresión del factor nuclear de hepatocitos-1α (HNF-1α) en células Caco-2 y de colon normales debido a altas afinidades con los dominios de transcripción y dimerización de HNF-1α". PLOS ONE . 10 (9): e0138768. Bibcode :2015PLoSO..1038768R. doi : 10.1371/journal.pone.0138768 . PMC 4587667 . PMID 26413797.
^ Lussier CR, Brial F, Roy SA, Langlois MJ, Verdu EF, Rivard N, et al. (1 de enero de 2010). "La pérdida del factor nuclear de hepatocitos 1 alfa afecta el crecimiento de células epiteliales intestinales de ratones adultos y la diferenciación de linajes celulares". PLOS ONE . 5 (8): e12378. Bibcode :2010PLoSO...512378L. doi : 10.1371/journal.pone.0012378 . PMC 2927538 . PMID 20808783.
^ D'Angelo A, Bluteau O, Garcia-Gonzalez MA, Gresh L, Doyen A, Garbay S, et al. (mayo de 2010). "El factor nuclear 1alfa y beta de los hepatocitos controlan la diferenciación terminal y el compromiso del destino celular en el epitelio intestinal". Desarrollo . 137 (9): 1573–82. doi : 10.1242/dev.044420 . PMID 20388655.
^ von Wnuck Lipinski K, Sattler K, Peters S, Weske S, Keul P, Klump H, et al. (febrero de 2016). "El factor nuclear de hepatocitos 1A es un factor de transcripción intrínseco a la célula necesario para la diferenciación y el desarrollo de las células B en ratones". Journal of Immunology . 196 (4): 1655–65. doi : 10.4049/jimmunol.1500897 . PMID 26800876.
^ Luni C, Marth JD, Doyle FJ (1 de enero de 2012). "El modelado computacional del transporte de glucosa en las células β pancreáticas identifica umbrales metabólicos y objetivos terapéuticos en la diabetes". PLOS ONE . 7 (12): e53130. Bibcode :2012PLoSO...753130L. doi : 10.1371/journal.pone.0053130 . PMC 3531366 . PMID 23300881.
^ Pedersen KB, Chhabra KH, Nguyen VK, Xia H, Lazartigues E (noviembre de 2013). "El factor de transcripción HNF1α induce la expresión de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) en islotes pancreáticos a partir de motivos promotores conservados evolutivamente". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Mecanismos reguladores de genes . 1829 (11): 1225–35. doi :10.1016/j.bbagrm.2013.09.007. PMC 3838857 . PMID 24100303.
^ Gu N, Adachi T, Matsunaga T, Takeda J, Tsujimoto G, Ishihara A, et al. (agosto de 2006). "El mutante HNF-1alpha y el mutante HNF-1beta identificados en MODY3 y MODY5 regulan negativamente la expresión del gen DPP-IV en células Caco-2". Biochemical and Biophysical Research Communications . 346 (3): 1016–23. doi :10.1016/j.bbrc.2006.06.010. PMID 16781669.
^ Gu N, Tsuda M, Matsunaga T, Adachi T, Yasuda K, Ishihara A, et al. (diciembre de 2008). "La regulación de la glucosa de la expresión del gen de la dipeptidil peptidasa IV está mediada por el factor nuclear de hepatocitos-1 alfa en células intestinales epiteliales". Farmacología y fisiología clínica y experimental . 35 (12): 1433–9. doi :10.1111/j.1440-1681.2008.05015.x. PMID 18671716. S2CID 24464350.
^ Shih DQ, Bussen M, Sehayek E, Ananthanarayanan M, Shneider BL, Suchy FJ, et al. (abril de 2001). "El factor nuclear de hepatocitos-1 alfa es un regulador esencial del metabolismo de los ácidos biliares y del colesterol plasmático". Nature Genetics . 27 (4): 375–82. doi :10.1038/86871. PMID 11279518. S2CID 22640762.
^ O'Brien VP, Bokelmann K, Ramírez J, Jobst K, Ratain MJ, Brockmöller J, et al. (octubre de 2013). "El factor nuclear de hepatocitos 1 regula la expresión del transportador de cationes orgánicos 1 mediante la unión a una región conservada evolutivamente en el intrón 1 del gen OCT1". Revista de farmacología y terapéutica experimental . 347 (1): 181–92. doi :10.1124/jpet.113.206359. PMC 3781413 . PMID 23922447.
^ Armendariz AD, Krauss RM (abril de 2009). "Factor nuclear hepático 1-alfa: inflamación, genética y aterosclerosis". Current Opinion in Lipidology . 20 (2): 106–11. doi : 10.1097/mol.0b013e3283295ee9 . PMID 19280766. S2CID 85192269.
^ Luo Z, Li Y, Wang H, Fleming J, Li M, Kang Y, et al. (1 de enero de 2015). "Factor nuclear de hepatocitos 1A (HNF1A) como posible supresor tumoral en el cáncer de páncreas". PLOS ONE . 10 (3): e0121082. Bibcode :2015PLoSO..1021082L. doi : 10.1371/journal.pone.0121082 . PMC 4368635 . PMID 25793983.
^ Bluteau O, Jeannot E, Bioulac-Sage P, Marqués JM, Blanc JF, Bui H, et al. (octubre de 2002). "Inactivación bialélica de TCF1 en adenomas hepáticos". Nature Genetics . 32 (2): 312–5. doi :10.1038/ng1001. PMID 12355088. S2CID 11919671.
^ Köbel M, Kalloger SE, Carrick J, Huntsman D, Asad H, Oliva E, et al. (enero de 2009). "Un panel limitado de inmunomarcadores puede distinguir de manera confiable entre carcinoma de células claras y carcinoma seroso de alto grado del ovario". The American Journal of Surgical Pathology . 33 (1): 14–21. doi :10.1097/PAS.0b013e3181788546. PMID 18830127. S2CID 19610205.
^ Offman SL, Longacre TA (septiembre de 2012). "Carcinoma de células claras del tracto genital femenino (no todo es tan claro como parece)". Avances en patología anatómica . 19 (5): 296–312. doi :10.1097/PAP.0b013e31826663b1. PMID 22885379. S2CID 33159622.
^ Owen KR (junio de 2016). "Tratamiento de adultos jóvenes con diabetes tipo 2 o diabetes monogénica". Mejores prácticas e investigación. Endocrinología clínica y metabolismo . 30 (3): 455–67. doi :10.1016/j.beem.2016.05.002. PMID 27432078.
^ Zhou K, Pedersen HK, Dawed AY, Pearson ER (junio de 2016). "Farmacogenómica en diabetes mellitus: perspectivas sobre la acción y el descubrimiento de fármacos" (PDF) . Nature Reviews. Endocrinología . 12 (6): 337–46. doi :10.1038/nrendo.2016.51. PMID 27062931. S2CID 20405132.
^ "La variante común I27L de HNF1A es un modificador de la edad en el momento del diagnóstico de diabetes en personas con HNF1A-MODY"
^ abcd Soutoglou E, Papafotiou G, Katrakili N, Talianidis I (abril de 2000). "La activación transcripcional por el factor nuclear de hepatocitos-1 requiere sinergismo entre múltiples proteínas coactivadoras". The Journal of Biological Chemistry . 275 (17): 12515–20. doi : 10.1074/jbc.275.17.12515 . PMID 10777539.
^ Ban N, Yamada Y, Someya Y, Miyawaki K, Ihara Y, Hosokawa M, et al. (mayo de 2002). "El factor nuclear de hepatocitos-1 alfa recluta el coactivador transcripcional p300 en el promotor del gen GLUT2". Diabetes . 51 (5): 1409–18. doi : 10.2337/diabetes.51.5.1409 . PMID 11978637.
^ Ewing RM, Chu P, Elisma F, Li H, Taylor P, Climie S, et al. (2007). "Mapeo a gran escala de interacciones proteína-proteína humanas mediante espectrometría de masas". Biología de sistemas moleculares . 3 : 89. doi :10.1038/msb4100134. PMC 1847948 . PMID 17353931.
^ Sourdive DJ, Transy C, Garbay S, Yaniv M (abril de 1997). "La proteína DCOH bifuncional se une a HNF1 independientemente de su actividad de 4-alfa-carbinolamina deshidratasa". Nucleic Acids Research . 25 (8): 1476–84. doi :10.1093/nar/25.8.1476. PMC 146627 . PMID 9092652.
^ Ficner R, Sauer UH, Stier G, Suck D (mayo de 1995). "Estructura tridimensional de la proteína bifuncional PCD/DCoH, una enzima citoplasmática que interactúa con el factor de transcripción HNF1". The EMBO Journal . 14 (9): 2034–2042. doi :10.1002/j.1460-2075.1995.tb07195.x. hdl : 11858/00-001M-0000-0019-A7D6-3 . PMC 398303 . PMID 7744010.
^ Rose RB, Bayle JH, Endrizzi JA, Cronk JD, Crabtree GR, Alber T (septiembre de 2000). "Base estructural de la dimerización, reconocimiento de coactivadores y mutaciones MODY3 en HNF-1alpha". Nature Structural Biology . 7 (9): 744–748. doi :10.1038/78966. PMID 10966642. S2CID 22528806.
^ Hines RN, Luo Z, Cresteil T, Ding X, Prough RA, Fitzpatrick JL, et al. (mayo de 2001). "Regulación molecular de genes que codifican enzimas metabolizadoras de xenobióticos: mecanismos que involucran factores endógenos". Metabolismo y disposición de fármacos . 29 (5): 623–33. PMID 11302926.
^ Rufibach LE, Duncan SA, Battle M, Deeb SS (julio de 2006). "Regulación transcripcional del promotor del gen de la lipasa hepática humana (LIPC)". Journal of Lipid Research . 47 (7): 1463–77. doi : 10.1194/jlr.M600082-JLR200 . PMID 16603721.
^ ab Bulla GA, Kraus DM (diciembre de 2004). "Disociación del fenotipo hepático de la expresión de HNF4 y HNF1alpha". Bioscience Reports . 24 (6): 595–608. doi :10.1007/s10540-005-2794-8. PMID 16158197. S2CID 55553843.
Lectura adicional
Eastman Q, Grosschedl R (abril de 1999). "Regulación de los factores de transcripción LEF-1/TCF por Wnt y otras señales". Current Opinion in Cell Biology . 11 (2): 233–40. doi :10.1016/S0955-0674(99)80031-3. PMID 10209158.
Bioulac-Sage P, Blanc JF, Rebouissou S, Balabaud C, Zucman-Rossi J (mayo de 2007). "Clasificación genotipo-fenotipo del adenoma hepatocelular". Revista Mundial de Gastroenterología . 13 (19): 2649–54. doi : 10.3748/wjg.v13.i19.2649 . PMC 4147112 . PMID 17569132.