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La proteína 1 que contiene el dominio PAS endotelial ( EPAS1 , también conocida como factor 2 alfa inducible por hipoxia (HIF-2 alfa)) es una proteína codificada por el gen EPAS1 en mamíferos. Es un tipo de factor inducible por hipoxia , un grupo de factores de transcripción implicados en la respuesta fisiológica a la concentración de oxígeno. [5] [6] [7] [8] El gen está activo en condiciones hipóxicas . También es importante para el desarrollo del corazón y para mantener el equilibrio de catecolaminas necesario para la protección del corazón. La mutación a menudo conduce a tumores neuroendocrinos.

Sin embargo, varios alelos caracterizados de EPAS1 contribuyen a la adaptación a gran altitud en humanos . [9] [10] Se sabe que uno de esos alelos, que se ha heredado de los homínidos arcaicos de Denisovan , confiere un mayor rendimiento atlético en algunas personas y, por lo tanto, se lo conoce como el "gen del súper atleta". [11]

Función [ editar ]

El gen EPAS1 codifica una subunidad de un factor de transcripción involucrado en la inducción de genes regulados por oxígeno, y que se induce a medida que cae la concentración de oxígeno (hipoxia). La proteína contiene un dominio de dimerización de proteína básica hélice-bucle-hélice , así como un dominio que se encuentra en las proteínas de transducción de señales que responden a los niveles de oxígeno. EPAS1 participa en el desarrollo del corazón embrionario y se expresa en las células endoteliales que recubren las paredes de los vasos sanguíneos del cordón umbilical .

EPAS1 también es esencial para el mantenimiento de la homeostasis de las catecolaminas y la protección contra la insuficiencia cardíaca durante el desarrollo embrionario temprano. [8] Las catecolaminas reguladas por EPAS1 incluyen epinefrina y norepinefrina . Es fundamental que la producción de catecolaminas permanezca en condiciones homeostáticas para que tanto el delicado corazón fetal como el corazón adulto no se esfuercen demasiado e induzcan insuficiencia cardíaca. La producción de catecolaminas en el embrión está relacionada con el control del gasto cardíaco al aumentar la frecuencia cardíaca fetal. [12]

Alelos [ editar ]

Un alto porcentaje de tibetanos porta un alelo de EPAS1 que mejora el transporte de oxígeno. El alelo beneficioso también se encuentra en el genoma extinto de Denisovan , lo que sugiere que surgió en ellos y entró en la población humana moderna a través de la hibridación . [13]

El lobo del Himalaya [14] y el mastín tibetano [15] han heredado un alelo del gen que se adapta a la altitud del cruzamiento con una población fantasma de un cánido desconocido parecido a un lobo. Se sabe que el alelo EPAS1 confiere una ventaja adaptativa a los animales que viven en altitudes elevadas. [14]

Importancia clínica [ editar ]

Las mutaciones en el gen EPAS1 están relacionadas con la aparición temprana de tumores neuroendocrinos como paragangliomas, somatostatinomas y / o feocromocitomas . Las mutaciones son comúnmente mutaciones somáticas sin sentido que se localizan en el sitio de hidroxilación primaria de HIF-2α, que interrumpen el mecanismo de hidroxilación / degradación de proteínas y conducen a la estabilización de proteínas y la señalización pseudohipóxica. Además, estos tumores neuroendocrinos liberan eritropoyetina (EPO) en la sangre circulante y provocan policitemia. [16] [17]

Las mutaciones en este gen se asocian con eritrocitosis familiar tipo 4, [8] hipertensión pulmonar y mal de montaña crónico. [18] También hay evidencia de que ciertas variantes de este gen brindan protección a las personas que viven a gran altura, como en el Tíbet. [9] [10] [19] El efecto es más profundo entre los tibetanos que viven en el Himalaya a una altitud de unos 4.000 metros sobre el nivel del mar, cuyo entorno es intolerable para otras poblaciones humanas debido al 40% menos de oxígeno atmosférico.

Publicado en 2010 por UCLA en Berkeley, un estudio identificó más de 30 factores genéticos que hacen que los cuerpos de los tibetanos sean adecuados para grandes altitudes, incluido EPAS1. [20] Los tibetanos no sufren problemas de salud asociados con el mal de altura , sino que producen niveles bajos de pigmento sanguíneo ( hemoglobina ) suficiente para menos oxígeno, vasos sanguíneos más elaborados, [21] tienen menor mortalidad infantil, [22] y son más pesados ​​al nacer . [23]

EPAS1 es útil en altitudes elevadas como respuesta adaptativa a corto plazo. Sin embargo, EPAS1 también puede causar una producción excesiva de glóbulos rojos que conduce al mal de montaña crónico que puede conducir a la muerte e inhibir la capacidad reproductiva. Algunas mutaciones que aumentan su expresión se asocian a un aumento de la hipertensión y al ictus a baja altura, con síntomas similares al mal de montaña. Las poblaciones que viven permanentemente a grandes altitudes experimentan la selección en EPAS1 por mutaciones que reducen las consecuencias negativas de la aptitud física de la producción excesiva de glóbulos rojos. [19]

Interacciones [ editar ]

Se ha demostrado que EPAS1 interactúa con el translocador nuclear del receptor de hidrocarburos arilo [24] y ARNTL . [25]

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000116016 - Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000024140 - 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 del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ Tian H, McKnight SL, Russell DW (enero de 1997). "Proteína 1 del dominio PAS endotelial (EPAS1), un factor de transcripción expresado selectivamente en células endoteliales" . Genes y desarrollo . 11 (1): 72–82. doi : 10.1101 / gad.11.1.72 . PMID 9000051 . 
  6. ^ Hogenesch JB, Chan WK, Jackiw VH, Brown RC, Gu YZ, Pray-Grant M, Perdew GH, Bradfield CA (marzo de 1997). "Caracterización de un subconjunto de la superfamilia básica-hélice-bucle-hélice-PAS que interactúa con componentes de la vía de señalización de dioxinas" . La Revista de Química Biológica . 272 (13): 8581–93. doi : 10.1074 / jbc.272.13.8581 . PMID 9079689 . 
  7. ^ Percy MJ, Beer PA, Campbell G, Dekker AW, Green AR, Oscier D, Rainey MG, van Wijk R, Wood M, Lappin TR, McMullin MF, Lee FS (junio de 2008). "Nuevas mutaciones del exón 12 en el gen HIF2A asociadas con eritrocitosis" . Sangre . 111 (11): 5400–2. doi : 10.1182 / blood-2008-02-137703 . PMC 2396730 . PMID 18378852 .  
  8. ^ a b c "Gen Entrez: proteína de dominio PAS endotelial EPAS1 1" .
  9. ^ a b Yi X, Liang Y, Huerta-Sanchez E, Jin X, Cuo ZX, Pool JE, Xu X, Jiang H, Vinckenbosch N, Korneliussen TS, Zheng H, Liu T, He W, Li K, Luo R, Nie X, Wu H, Zhao M, Cao H, Zou J, Shan Y, Li S, Yang Q, Ni P, Tian G, Xu J, Liu X, Jiang T, Wu R, Zhou G, Tang M, Qin J , Wang T, Feng S, Li G, Luosang J, Wang W, Chen F, Wang Y, Zheng X, Li Z, Bianba Z, Yang G, Wang X, Tang S, Gao G, Chen Y, Luo Z, Gusang L, Cao Z, Zhang Q, Ouyang W, Ren X, Liang H, Zheng H, Huang Y, Li J, Bolund L, Kristiansen K, Li Y, Zhang Y, Zhang X, Li R, Li S, Yang H, Nielsen R, Wang J, Wang J (julio de 2010). "La secuenciación de 50 exomas humanos revela la adaptación a grandes alturas" . Ciencia . 329 (5987): 75–8. Bibcode :2010Sci ... 329 ... 75Y . doi : 10.1126 / science.1190371 . PMC  3711608 . PMID  20595611 .
  10. ↑ a b Hanaoka M, Droma Y, Basnyat B, Ito M, Kobayashi N, Katsuyama Y, Kubo K, Ota M (2012). "Las variantes genéticas en EPAS1 contribuyen a la adaptación a la hipoxia de gran altitud en Sherpas" . PLOS ONE . 7 (12): e50566. Código bibliográfico : 2012PLoSO ... 750566H . doi : 10.1371 / journal.pone.0050566 . PMC 3515610 . PMID 23227185 .  
  11. ^ Algar, Jim (1 de julio de 2014). "Gen de 'súper atleta' tibetano cortesía de una especie humana extinta" . Tech Times . Consultado el 22 de julio de 2014 .
  12. ^ Tian H, Hammer RE, Matsumoto AM, Russell DW, McKnight SL (noviembre de 1998). "El factor de transcripción EPAS1 sensible a la hipoxia es esencial para la homeostasis de las catecolaminas y la protección contra la insuficiencia cardíaca durante el desarrollo embrionario" . Genes y desarrollo . 12 (21): 3320–4. doi : 10.1101 / gad.12.21.3320 . PMC 317225 . PMID 9808618 .  
  13. Jeong C, Alkorta-Aranburu G, Basnyat B, Neupane M, Witonsky DB, Pritchard JK, Beall CM, Di Rienzo A (10 de febrero de 2014). "La mezcla facilita las adaptaciones genéticas a gran altitud en el Tíbet" . Comunicaciones de la naturaleza . 5 : 3281. Bibcode : 2014NatCo ... 5.3281J . doi : 10.1038 / ncomms4281 . PMC 4643256 . PMID 24513612 .  
  14. ^ a b Wang MS, Wang S, Li Y, Jhala Y, Thakur M, Otecko NO, et al. (Septiembre de 2020). "La hibridación antigua con una población desconocida facilitó la adaptación de cánidos a gran altitud". Biología Molecular y Evolución . 37 (9): 2616–2629. doi : 10.1093 / molbev / msaa113 . PMID 32384152 . 
  15. ^ Miao B, Wang Z, Li Y (diciembre de 2016). "El análisis genómico revela la adaptación de la hipoxia en el mastín tibetano por la introgresión del lobo gris de la meseta tibetana" . Biología Molecular y Evolución . 34 (3): 734–743. doi : 10.1093 / molbev / msw274 . PMID 27927792 . S2CID 47507546 .  
  16. ^ Zhuang Z, Yang C, Lorenzo F, Merino M, Fojo T, Kebebew E, Popovic V, Stratakis CA, Prchal JT, Pacak K (septiembre de 2012). "Mutaciones somáticas de ganancia de función HIF2A en paraganglioma con policitemia" . La Revista de Medicina de Nueva Inglaterra . 367 (10): 922-30. doi : 10.1056 / NEJMoa1205119 . PMC 3432945 . PMID 22931260 .  
  17. ^ Yang C, Sun MG, Matro J, Huynh TT, Rahimpour S, Prchal JT, Lechan R, Lonser R, Pacak K, Zhuang Z (marzo de 2013). "Nuevas mutaciones de HIF2A interrumpen la detección de oxígeno, lo que conduce a policitemia, paragangliomas y somatostatinomas" . Sangre . 121 (13): 2563–6. doi : 10.1182 / sangre-2012-10-460972 . PMC 3612863 . PMID 23361906 .  
  18. ^ Gale DP, Harten SK, Reid CD, Tuddenham EG, Maxwell PH (agosto de 2008). "Eritrocitosis autosómica dominante e hipertensión arterial pulmonar asociada con una mutación alfa HIF2 activadora" . Sangre . 112 (3): 919–21. doi : 10.1182 / sangre-2008-04-153718 . PMID 18650473 . 
  19. ^ a b Beall CM, Cavalleri GL, Deng L, Elston RC, Gao Y, Knight J, Li C, Li JC, Liang Y, McCormack M, Montgomery HE, Pan H, Robbins PA, Shianna KV, Tam SC, Tsering N , Veeramah KR, Wang W, Wangdui P, Weale ME, Xu Y, Xu Z, Yang L, Zaman MJ, Zeng C, Zhang L, Zhang X, Zhaxi P, Zheng YT (junio de 2010). "Selección natural en EPAS1 (HIF2alpha) asociada con baja concentración de hemoglobina en montañeses tibetanos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 107 (25): 11459–64. Código Bibliográfico : 2010PNAS..10711459B . doi : 10.1073 / pnas.1002443107 . PMC 2895075 . PMID  20534544 .
  20. ^ "Cinco mitos sobre el monte Everest" . Washington Post . 24 de abril de 2014 . Consultado el 18 de mayo de 2019 . cita https://news.berkeley.edu/2010/07/01/tibetan_genome/ Los tibetanos se adaptaron a las grandes altitudes en menos de 3.000 años
  21. ^ Beall CM (febrero de 2006). "Patrones de adaptación andinos, tibetanos y etíopes a la hipoxia de altura". Biología Integrativa y Comparada . 46 (1): 18-24. CiteSeerX 10.1.1.595.7464 . doi : 10.1093 / icb / icj004 . PMID 21672719 .  
  22. ^ Beall CM, Song K, Elston RC, Goldstein MC (septiembre de 2004). "Mayor supervivencia de la descendencia entre las mujeres tibetanas con genotipos de alta saturación de oxígeno que residen a 4.000 m" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 101 (39): 14300–4. doi : 10.1073 / pnas.0405949101 . PMC 521103 . PMID 15353580 .  
  23. ^ Beall CM (mayo de 2007). "Dos rutas de adaptación funcional: nativos tibetanos y andinos de altura" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 104 Suppl 1: 8655–60. doi : 10.1073 / pnas.0701985104 . PMC 1876443 . PMID 17494744 .  
  24. ^ Hogenesch JB, Chan WK, Jackiw VH, Brown RC, Gu YZ, Pray-Grant M, Perdew GH, Bradfield CA (marzo de 1997). "Caracterización de un subconjunto de la superfamilia básica-hélice-bucle-hélice-PAS que interactúa con componentes de la vía de señalización de dioxinas" . La Revista de Química Biológica . 272 (13): 8581–93. doi : 10.1074 / jbc.272.13.8581 . PMID 9079689 . 
  25. ^ Hogenesch JB, Gu YZ, Jain S, Bradfield CA (mayo de 1998). "El huérfano MOP3 basic-helix-loop-helix-PAS forma complejos transcripcionalmente activos con factores circadianos e hipoxia" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (10): 5474–9. Código bibliográfico : 1998PNAS ... 95.5474H . doi : 10.1073 / pnas.95.10.5474 . PMC 20401 . PMID 9576906 .  

Lectura adicional [ editar ]

  • Brahimi-Horn MC, Pouysségur J (2005). "El factor inducible por hipoxia y la progresión tumoral a lo largo de la vía angiogénica". Revista Internacional de Citología . 242 : 157–213. doi : 10.1016 / S0074-7696 (04) 42004-X . ISBN 9780123646460. PMID  15598469 .
  • Haase VH (agosto de 2006). "Factores inducibles por hipoxia en el riñón" . Revista estadounidense de fisiología. Fisiología renal . 291 (2): F271-81. doi : 10.1152 / ajprenal.00071.2006 . PMC  4232221 . PMID  16554418 .
  • Andersson B, Wentland MA, Ricafrente JY, Liu W, Gibbs RA (abril de 1996). "Un método de" doble adaptador "para mejorar la construcción de bibliotecas de escopetas". Bioquímica analítica . 236 (1): 107-13. doi : 10.1006 / abio.1996.0138 . PMID  8619474 .
  • Yu W, Andersson B, Worley KC, Muzny DM, Ding Y, Liu W, Ricafrente JY, Wentland MA, Lennon G, Gibbs RA (abril de 1997). "Secuenciación de cDNA de concatenación a gran escala" . Investigación del genoma . 7 (4): 353–8. doi : 10.1101 / gr.7.4.353 . PMC  139146 . PMID  9110174 .
  • Ema M, Taya S, Yokotani N, Sogawa K, Matsuda Y, Fujii-Kuriyama Y (abril de 1997). "Un nuevo factor bHLH-PAS con una estrecha similitud de secuencia con el factor 1 alfa inducible por hipoxia regula la expresión de VEGF y está potencialmente implicado en el desarrollo pulmonar y vascular" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 94 (9): 4273–8. doi : 10.1073 / pnas.94.9.4273 . PMC  20712 . PMID  9113979 .
  • Hogenesch JB, Gu YZ, Jain S, Bradfield CA (mayo de 1998). "El huérfano MOP3 basic-helix-loop-helix-PAS forma complejos transcripcionalmente activos con factores circadianos e hipoxia" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (10): 5474–9. Código bibliográfico : 1998PNAS ... 95.5474H . doi : 10.1073 / pnas.95.10.5474 . PMC  20401 . PMID  9576906 .
  • Takahata S, Sogawa K, Kobayashi A, Ema M, Mimura J, Ozaki N, Fujii-Kuriyama Y (julio de 1998). "Formación de heterodímeros transcripcionalmente activos de una proteína PAS similar a Arnt, Arnt3, con HIF-1a, HLF y reloj". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 248 (3): 789–94. doi : 10.1006 / bbrc.1998.9012 . PMID  9704006 .
  • Ema M, Hirota K, Mimura J, Abe H, Yodoi J, Sogawa K, Poellinger L, Fujii-Kuriyama Y (abril de 1999). "Mecanismos moleculares de activación de la transcripción por HLF y HIF1alpha en respuesta a la hipoxia: su estabilización e interacción inducida por señal redox con CBP / p300" . El diario EMBO . 18 (7): 1905–14. doi : 10.1093 / emboj / 18.7.1905 . PMC  1171276 . PMID  10202154 .
  • Cockman ME, Masson N, Mole DR, Jaakkola P, Chang GW, Clifford SC, Maher ER, Pugh CW, Ratcliffe PJ, Maxwell PH (agosto de 2000). "Unión de factor alfa inducible por hipoxia y ubiquitilación por la proteína supresora de tumores de von Hippel-Lindau" . La Revista de Química Biológica . 275 (33): 25733–41. doi : 10.1074 / jbc.M002740200 . PMID  10823831 .
  • Maemura K, de la Monte SM, Chin MT, Layne MD, Hsieh CM, Yet SF, Perrella MA, Lee ME (noviembre de 2000). "CLIF, un factor novedoso similar a un ciclo, regula la oscilación circadiana de la expresión del gen inhibidor 1 del activador del plasminógeno" . La Revista de Química Biológica . 275 (47): 36847–51. doi : 10.1074 / jbc.C000629200 . PMID  11018023 .
  • Luo JC, Shibuya M (marzo de 2001). "Se requiere una variante de señal de localización nuclear de tipo bipartito para la translocación nuclear de factores inducibles de hipoxia (1alpha, 2alpha y 3alpha)" . Oncogén . 20 (12): 1435–44. doi : 10.1038 / sj.onc.1204228 . PMID  11313887 .
  • Woods SL, Whitelaw ML (marzo de 2002). "Actividades diferenciales de murino de mente única 1 (SIM1) y SIM2 en un elemento de respuesta hipóxica. Interferencia entre factores de transcripción de homología básica hélice-bucle-hélice / por-Arnt-Sim" . La Revista de Química Biológica . 277 (12): 10236–43. doi : 10.1074 / jbc.M110752200 . PMID  11782478 .
  • Lando D, Peet DJ, Whelan DA, Gorman JJ, Whitelaw ML (febrero de 2002). "Hidroxilación de asparagina del dominio de transactivación HIF un interruptor hipóxico". Ciencia . 295 (5556): 858–61. Código Bibliográfico : 2002Sci ... 295..858L . doi : 10.1126 / science.1068592 . PMID  11823643 . S2CID  24045310 .
  • Mole DR, Pugh CW, Ratcliffe PJ, Maxwell PH (2002). "Regulación de la vía HIF: hidroxilación enzimática de un residuo prolilo conservado en subunidades alfa del factor inducible por hipoxia gobierna la captura por el complejo pVHL E3 ubiquitina ligasa". Avances en la regulación de enzimas . 42 : 333–47. doi : 10.1016 / S0065-2571 (01) 00037-1 . PMID  12123724 .
  • Sivridis E, Giatromanolaki A, Gatter KC, Harris AL, Koukourakis MI (septiembre de 2002). "Asociación de factores inducibles por hipoxia 1 alfa y 2 alfa con vías angiogénicas activadas y pronóstico en pacientes con carcinoma de endometrio" . Cáncer . 95 (5): 1055–63. doi : 10.1002 / cncr.10774 . PMID  12209691 . S2CID  72624677 .
  • Elvert G, Kappel A, Heidenreich R, Englmeier U, Lanz S, Acker T, Rauter M, Plate K, Sieweke M, Breier G, Flamme I (febrero de 2003). "Interacción cooperativa de factor-2alpha inducible por hipoxia (HIF-2alpha) y Ets-1 en la activación transcripcional del receptor-2 del factor de crecimiento endotelial vascular (Flk-1)" . La Revista de Química Biológica . 278 (9): 7520-30. doi : 10.1074 / jbc.M211298200 . PMID  12464608 .
  • Sang N, Stiehl DP, Bohensky J, Leshchinsky I, Srinivas V, Caro J (abril de 2003). "La señalización de MAPK regula al alza la actividad de factores inducibles por hipoxia por sus efectos sobre p300" . La Revista de Química Biológica . 278 (16): 14013–9. doi : 10.1074 / jbc.M209702200 . PMC  4518846 . PMID  12588875 .

Enlaces externos [ editar ]

  • EPAS1 + proteína, + humano en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .

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