Termeni asociați:

  • Proteină
  • Heterodimer
  • Factorul nuclear al hepatocitelor 1
  • Ligand
  • Receptorul nucleului celular
  • Receptor constitutiv de androstan
  • Receptorul Pregnane X

Descărcați în format PDF

nuclear

Despre această pagină

Vincent Laudet, Hinrich Gronemeyer, în The Nuclear Receptor FactsBook, 2002

Parteneri

HNF4 se leagă de ADN ca un homodimer exclusiv și nu formează un heterodimer nici cu RXR, RAR, TR sau ER 18. În soluție, proteina de tip sălbatic există ca homodimer și s-a demonstrat că există o interfață de homodimerizare foarte puternică în LBD a HNF4 18-20. În mod izbitor, DBD-ul HNF4 singur este capabil să se lege de ADN ca heterodimer cu RXR, sugerând că interfața puternică de homodimerizare care există în LBD afectează capacitatea latentă de heterodimerizare a DBD 19. Nu există alt partener cunoscut pentru HNF4.

S-a demonstrat că izoforma clasică a HNF4α, HNF4α1, este capabilă să interacționeze fizic și funcțional cu coactivatorii GRIP1, SRC1, P300 și CBP în absența oricărui ligand exogen 22, 63. Interesant este faptul că domeniul F este capabil să ascundă un site de legare independent de AF-2 pentru GRIP1, în concordanță cu noțiunea că acest domeniu acționează ca un domeniu de inhibiție transcripțională în contextul proteinei de lungime completă 23, 65. În conformitate cu această constatare, HNF4α2, o izoformă a HNF4α care conține o inserție de 10 aminoacizi în mijlocul domeniului F, abrogă inhibarea legării coactivatorului 22. Acest studiu sugerează, de asemenea, că există un contact fizic între domeniul F și LBD al HNF4α. S-a demonstrat că regiunea izolată AF-1 a HNF4 interacționează cu mai multe componente ale complexului de transcripție bazală, cum ar fi TAFII31, TAFII80, TFIIH-p62, ADA2 sau CBP 67. Rămâne de stabilit relevanța in vivo a acestor interacțiuni. Interacțiunea HNF4 cu CBP a fost confirmată recent, deoarece s-a demonstrat că CBP acetilează HNF4 în resturile de lizină din secvența de localizare nucleară 66. Această acetilare este necesară pentru retenția nucleară corespunzătoare a HNF4.

Endocrinologie

3.6.3.1.2.1 HNF4

Hipoglicemie

Hiperinsulinism rezultat din mutațiile HNF4A (factorul nuclear al hepatocitelor 4-alfa)

HNF4A codifică proteina HNF4-α, un factor de transcripție nucleară care leagă ADN-ul (de elementele de răspuns HNF4-α și cu implicarea peptidelor coactivatoare) ca homodimer. HNF4-α este cea mai abundentă proteină hepatică de legare a ADN-ului, influențând expresia a aproximativ 40% din genele hepatice transcrise activ, inclusiv HNF1A și alte gene implicate în gluconeogeneză și metabolismul hepatic hepatic. HNF4-α este, de asemenea, exprimat în pancreas și controlează expresia a aproximativ 11% din genele insulelor pancreatice. 70

Majoritatea mutațiilor patogene din HNF4A cauzează diabet monogen (MODY1). Mutațiile heterozigoice de pierdere a funcției în HNF4A au fost, de asemenea, corelate cu hipoglicemia hiperinsulinemică. Majoritatea acestor mutații afectează domeniul de legare a ADN-ului; unele afectează domeniul legării ligandului. 70 Într-o serie recentă, mutațiile HNF4A s-au dovedit a fi a treia dintre cele mai frecvente mutații care provoacă HI care răspund la diazoxid - mutațiile au fost observate în 11/220 cazuri, fiecare caz fiind cauzat de o mutație diferită. 71 Moștenirea este în general autosomală dominantă, deși noi mutații au fost observate în 4/11 din cazurile de mai sus. MODY1 și hipoglicemia hiperinsulinemică pot să nu fie în întregime neafiliate - într-un singur raport, ~ 14% dintre pacienții cu MODY1 au avut un fenotip dublu, având hipoglicemie tranzitorie în copilărie, pe lângă macrosomia fetală (care a fost raportată și la un subgrup mai mare de pacienți cu mutații HNF4A dar fără hipoglicemie 72).

Din punct de vedere clinic, copiii afectați manifestă adesea macrosomia fetală. 72 Hipoglicemia hiperinsulinemică infantilă are o serie de severitate, de la hipoglicemie ușoară și tranzitorie care necesită o scurtă administrare intravenoasă a glucozei până la hipoglicemie mai severă și persistentă care necesită farmacoterapie timp de câțiva ani. Cazurile de HNF4A-HI răspund de obicei la diazoxid. 69,71 Un caz raportat a dezvoltat, de asemenea, rahitism hipofosfatemic, sindrom renal Fanconi și glicogenoză hepatică. 69 de mutații HNF4A pot avea o manifestare fenotipică dublă - pacienții care suferă de hipoglicemie infantilă sunt expuși riscului de a dezvolta MODY1, o formă de diabet monogen, așa cum am descris mai devreme.

Polifenoli în bolile cronice și mecanismele lor de acțiune

Benny Kwong Huat Tan, Khang Wei Ong, în Polifenoli în sănătatea și bolile umane, 2014

5.1 Observații in vitro

În hepatocitele primare de șobolan, resveratrolul a redus expresia și activitatea GK, prin interacțiunea dintre FoxO1 și HNF-4 pe promotorul GK. 159 De asemenea, un alt studiu a arătat că resveratrolul a reglat expresia enzimelor gluconeogene, cum ar fi PEPCK și G6Pase, prin compromiterea semnalizării insulinei și dezacetilarea FoxO1. 160 Ca și efectele contradictorii raportate in vivo, studiile in vitro au relevat, de asemenea, că activarea SIRT1 de către resveratrol a reprimat în mod semnificativ expresia citosolică a PEPCK în hepatomul HepG2 și în hepatocitele AML12. 161 Nu este încă clar cum să conciliez toate aceste rezultate diferite; sunt necesare lucrări suplimentare pentru a determina dacă este implicat un mecanism diferențial.

Primul efect anti-gluconeogen al CGA a fost raportat în 1997, unde CGA și derivații săi sintetici au inhibat translocaza glucozei-6-fosfat (G6P), conducând la ipoteza că G6Pase este locul de interferență pentru inhibarea gluconeogenezei de către CGA. . 168 De atunci, au fost efectuate diferite experimente in vivo și in vitro care implică CGA și gluconeogeneză. În microzomii hepatici umani, CGA și derivații săi s-au dovedit a inhiba activitatea G6Pazei, iar pozițiile reziduului de cofeoil sunt importante pentru efectul inhibitor. 169 Folosind microzomi izolați din ficatul de șobolan, un alt studiu a arătat un efect inhibitor al CGA asupra activității sale G6Pase. Cu toate acestea, din experimentele de perfuzie hepatică, nu s-a găsit niciun efect asupra producției de glucoză sau a catabolismului alaninei, la diferite concentrații de CGA. 170

Strategie și cercetare în domeniul drogurilor

2.25.3.1.1.2 Liganzii ca cofactori structurali

Structurile 3D ale NR-urilor ne-au extins, de asemenea, înțelegerea rolului liganzilor care leagă NR-urile. Factorii nucleari 4 ai hepatocitelor (HNF4α și HNF4γ) s-au dovedit a fi activi în mod constitutiv în experimentele celulare. 34 Determinarea structurii cristaline a HNF4 nativ a relevat un LBP relativ mic (625 Å) care a fost complet ocupat de un acid gras care s-a cristalizat cu NR, dar nu a interacționat cu helixul AF-2 care a acoperit LBP, sugerând că acidul gras cocristalizat poate servi ca un cofactor structural, mai degrabă decât ca un ligand convențional. Fiind constitutiv activ, HNF4 nu este supus modulației de către liganzi prin intermediul LBP, ci mai degrabă necesită noi abordări pentru a-și regla activitatea prin site-uri de legare a coactivatorului sau modificări posttranslaționale. Astfel de abordări sunt urmărite activ în industria farmaceutică pentru a viza HNF4 ca tratament potențial pentru diabetul de tip 2. 35 Un alt astfel de exemplu este receptorul orfan al receptorului retinoid RORβ, a cărui structură cristalină arată că are un LBP mare care se cristalizează cu o moleculă de acid stearic strâns legată, sugerând că RORβ poate necesita molecule legate de acidul gras ca cofactori structurali, mai degrabă decât ca liganzi reglatori. 36

Un al treilea aspect al structurii și funcției NR relevat de analiza 3D este descoperirea NR-urilor care nu au LBP în întregime. Nurr1, un oNR care a fost studiat extensiv pentru funcțiile sale esențiale în neuronii dopaminici, 37 nu are un LBP. În schimb, aminoacizii voluminoși, hidrofobi, ocupă spațiul din jumătatea inferioară a LBD care conține în mod normal cavitatea LBP în alte NR. 38 Astfel de NR-uri vor necesita, prin urmare, noi abordări, altele decât abordarea tradițională bazată pe ligand, pentru reglarea funcției lor ca ținte pentru descoperirea medicamentelor.

Toxicologie celulară și moleculară

2.12.4.1.3 (ii) Limitarea disponibilității coregulatorului

Receptorii nucleari pot limita disponibilitatea corepresorilor sau coactivatorilor utilizați de mai mulți receptori. CAR s-a dovedit a concura cu HNF4 pentru legarea la coactivatorii receptorilor glucocorticoizi care interacționează proteina-1 (GRIP-1) și PGC-1α și la elementul de răspuns HNF4 în promotorii Cyp7a1 și Pepck (Miao și colab. 2006). Sugatani și colab. (2005) au demonstrat discuția funcțională între CAR/PXR și GR și GRIP-1 pe gena UGT1A1 umană. GRIP-1 mediază, de asemenea, translocarea nucleară a CAR în nucleu în absența ligandului (Min și colab. 2002a), iar CAR s-a demonstrat că inhibă activitatea transcripțională a ER prin legarea și sechestrarea GRIP-1 (Min și colab. 2002b ).).

Structura și sinteza acizilor grași

Un element de răspuns CHO într-o regiune de răspuns HUFA

O parte din HUFA-RR a anumitor gene lipogene, în special acid sintazat gras, conține situsuri de legare a ADN pentru mai mulți factori de transcripție (de exemplu, CHORF și HNF-4). Activitățile de legare a ADN-ului CHORF și HNF-4 sunt dependente de starea lor de fosforilare. Fosforilarea CHORF inhibă legarea sa de CHORE și împiedică HNF4 să formeze homodimerii necesari pentru legarea ADN-ului său. Fosforilarea AMPK a HNF4 accelerează, de asemenea, degradarea proteinei HNF4. Suprimarea HUFA a transcripției genei lipogene implică o inhibare a translocării CHORF de la citosol la nucleu. Cu toate acestea, dacă HUFA își exercită sau nu efectele prin activarea AMPK rămâne echivoc; dar capacitatea HUFAs de a suprima în mod coordonat lipogeneza și de a stimula oxidarea acizilor grași este în concordanță cu rolul stabilit pe care îl joacă AMPK în împărțirea acizilor grași între stocarea trigliceridelor și oxidarea acizilor grași.

Dezvoltarea embriologică a ficatului, tractului biliar și pancreasului

Diferențierea hepatocitelor

În etapele ulterioare de dezvoltare, hepatocitele suferă o perioadă de tranziție de la un rol hematopoietic de sprijin la un hepatocit adult matur. Această schimbare are loc sub controlul factorului de transcripție CEBP cu HNF4, acesta din urmă fiind un factor crucial în diferențierea hepatocitelor. Pierderea funcției HNF4 a dus la întreruperea expresiei mai multor gene asociate cu un fenotip de hepatocite mature. La șoarecii HNF4 -/-, hepatocitele nu au reușit să exprime multe enzime hepatice mature și nu au avut morfologie normală, ducând la stocare scăzută de glicogen, sinusoide perturbate și întreruperea joncțiunii gap. Aceste rezultate demonstrează că HNF4 este esențial pentru diferențierea ficatului.

Piruvat kinază

Element de răspuns la carbohidrați al promotorului LPK

Promotorul genei LPK conține elementul de răspuns la glucoză (-168 până la -145 nucleotide în amonte de cadrul deschis de citire) și mai multe alte situri de legare a factorului nuclear (NF), inclusiv NF și HNF4. Factorul de transcripție care se leagă de elementul de răspuns la glucoză a fost identificat recent și denumit proteină de legare a elementelor de răspuns la carbohidrați (ChREBP). În plus, conține mai multe situri de fosforilare, supuse reglementării de către protein kinaze/fosfatază.

Aceste modificări cinetice induse de diferiți liganzi și de fosforilare sunt reglarea acută a activității PK prin stări hormonale și nutriționale. Experimentele efectuate pe animale intacte confirmă reglarea PK in vivo. Administrarea intravenoasă de glucagon determină inactivarea rapidă a PK în ficat. Efectul glucagonului crește, de asemenea, concentrația AMPc. Insulina determină activarea rapidă a PC-ului.

Calbindin-D28K și Calbindin-D9K și canalele de calciu epiteliale TRPV5 și TRPV6

Sylvia Christakos,. Puneet Dhawan, în vitamina D (ediția a patra), 2018

Reglarea Calbindin-D9K de către alți steroizi și factori

Testele de amprentă in vitro și schimbarea gelului au sugerat că mai mulți factori de tranzacționare, alții decât VDR, inclusiv un factor omniprezent (NF1), factori îmbogățiți de ficat (HNF1, C/EBP alfa și beta și HNF4) și factorul de transcripție specific intestinului caudal homeobox-2 (Cdx2), poate fi important pentru expresia genei calbindin-D9K specifice intestinului [159]. Studii suplimentare folosind șoareci transgenici au arătat că o mutație în situsul de legare distală a Cdx2 al promotorului calbindin-D9K a scăzut dramatic expresia intestinală a genei calbindin-D9K, demonstrând direct rolul crucial al Cdx2 pentru transcrierea acestei gene în intestin [160]. ] .

În ceea ce privește alți steroizi, pe lângă 1,25 (OH) 2D3, expresia calbindinei-D9K în intestin este, de asemenea, reglementată de glucocorticoizi. S-a raportat că glucocorticoizii inhibă expresia intestinală a calbindinei-D9K [161]. S-a sugerat că această scădere poate fi implicată în scăderea raportată de glucocorticoizi în absorbția intestinală a calciului. Nu se știe încă dacă efectul asupra expresiei intestinale a calbindinei-D9K este o acțiune primară sau secundară a glucocorticoizilor.

În uter, calbindin-D9K este sub controlul estrogenului, dar nu este afectat de 1,25 (OH) 2D3. Un element imperfect de răspuns la estrogen (ERE) care leagă receptorul de estrogen a fost identificat la marginea primului exon și a primului intron [162,163]. Experimentele in vivo folosind șoareci transgenici sugerează funcționalitatea acestui ERE imperfect [164] .

Publicații recomandate:

  • Toxicologie și farmacologie aplicată
  • Despre ScienceDirect
  • Acces de la distanță
  • Cărucior de cumpărături
  • Face publicitate
  • Contact și asistență
  • Termeni si conditii
  • Politica de Confidențialitate

Folosim cookie-uri pentru a ne oferi și îmbunătăți serviciile și pentru a adapta conținutul și reclamele. Continuând sunteți de acord cu utilizarea cookie-urilor .