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El factor de transcripción 1 relacionado con el enrojecimiento ( RUNX1 ), también conocido como proteína de leucemia mieloide aguda 1 (AML1) o subunidad alfa-2 del factor de unión al núcleo (CBFA2), es una proteína que en los seres humanos está codificada por el gen RUNX1 . [5] [6]

RUNX1 es un factor de transcripción que regula la diferenciación de células madre hematopoyéticas en células sanguíneas maduras. [7] Además, juega un papel importante en el desarrollo de las neuronas que transmiten el dolor. [8] Pertenece a la familia de genes del factor de transcripción relacionado con Runt (RUNX), que también se denominan factor de unión central-α (CBFα). Las proteínas RUNX forman un complejo heterodimérico con CBFβ que confiere un aumento de la unión y estabilidad del ADN al complejo.

Las translocaciones cromosómicas que involucran el gen RUNX1 están asociadas con varios tipos de leucemia, incluida la AML M2 . [9] Las mutaciones en RUNX1 están implicadas en casos de cáncer de mama . [10]

Gen y proteína [ editar ]

En los seres humanos, el gen RUNX1 tiene 260 kilobases (kb) de longitud y se encuentra en el cromosoma 21 (21q22.12). El gen se puede transcribir a partir de 2 promotores alternativos , el promotor 1 (distal) o el promotor 2 (proximal). Como resultado, se pueden sintetizar varias isoformas de RUNX1, facilitadas por empalmes alternativos . La proteína RUNX1 de longitud completa está codificada por 12 exones . Entre los exones hay dos dominios definidos, a saber, el dominio de homología runt (RHD) o el dominio runt (exones 2, 3 y 4) y el dominio de transactivación (TAD) (exón 6). Estos dominios son necesarios para que RUNX1 medie la unión al ADN y las interacciones proteína-proteína, respectivamente. La transcripción de RUNX1 está regulada por 2potenciadores (elemento regulador 1 y elemento regulador 2), y estos potenciadores específicos de tejido permiten la unión de proteínas reguladoras linfoides o eritroides, por lo que la actividad génica de RUNX1 es muy activa en el sistema hematopoyético .

La proteína RUNX1 está compuesta por 453 aminoácidos. Como factor de transcripción (TF), su capacidad de unión al ADN está codificada por el dominio runt (residuos 50-177), que es homólogo a la familia p53 . El dominio runt de RUNX1 se une a la secuencia de consenso central TGTGGNNN (donde NNN puede representar TTT o TCA). [11] El reconocimiento del ADN se logra mediante bucles del barril β de 12 hebras y la “cola” del extremo C (residuos 170-177), que se sujetan alrededor del esqueleto de fosfato de azúcar y encajan en los surcos mayor y menor del ADN. La especificidad se logra haciendo contactos directos o mediados por agua con las bases. RUNX1 puede unirse al ADN como monómero, pero su afinidad de unión al ADN aumenta 10 veces si se heterodimeriza con el factor de unión del núcleo β (CBFβ), también a través del dominio runt. De hecho, la familia RUNX a menudo se denomina subunidades α, junto con la unión de una subunidad β común CBFβ, RUNX puede comportarse como factores de transcripción heterodiméricos denominados colectivamente factores de unión centrales (CBF).

Se ha identificado que el sitio de unión de consenso para CBF es una secuencia PyGPyGGTPy de 7 pb. Py denota pirimidina que puede ser citosina o timina . [12]

Descubrimiento y caracterización de RUNX1 [ editar ]

Nusslein-Volhard y Wieschaus descubrieron el factor de transcripción RUNX en una pantalla que se llevó a cabo para identificar mutaciones que afectan el número de segmentos y la polaridad en Drosophila. [13] La mutación que dio lugar a defectos en el patrón de presegmentación y embriones corridos se denominó enano . Después de este descubrimiento, la Drosophila segmentación gen runt se clonó mediante Gergen et al. Aunque se demostró que la proteína codificada por runt exhibe translocación nuclear, aún no se ha establecido que esta proteína sea un factor de transcripción. [14] Posteriormente, en 1991, Ohki et al. clonó el humano RUNX1gene; Se encontró que RUNX1 estaba reordenado en los ADN de las células leucémicas de pacientes con AML t (8; 21) (q22; q22). [15] Sin embargo, no se estableció la función del RUNX1 humano. Poco después del descubrimiento de la proteína runt de Drosophila y la proteína RUNX1 humana, se descubrió la función de RUNX1. Runx1 se purificó como una proteína de unión a ADN específica de secuencia que regulaba la especificidad de la enfermedad del virus de la leucemia murina de Moloney. [16] Además, Ito et al. Runx2 purificado, el homólogo de Runx1. [17] Los factores de transcripción purificados constaban de dos subunidades, una cadena CBFα de unión al ADN (RUNX1 o RUNX2) y una subunidad que no se une al ADN denominada factor de unión central β (CBFβ); la afinidad de unión de RUNX1 y RUNX2 aumentó significativamente por asociación con CBFβ. [17][18] [19]

Nocaut del mouse [ editar ]

Los embriones de ratones con mutaciones homocigotas en RUNX1 murieron aproximadamente a los 12,5 días. Los embriones mostraron ausencia de hematopoyesis hepática fetal. [20]

Experimentos similares de un grupo de investigación diferente demostraron que los embriones knockout mueren entre los días embrionarios 11,5 y 12,5 debido a una hemorragia en el sistema nervioso central (SNC). [21]

Participación en la hematopoyesis [ editar ]

RUNX1 juega un papel crucial en la hematopoyesis adulta (definitiva) durante el desarrollo embrionario. Se expresa en todos los sitios hematopoyéticos que contribuyen a la formación de células madre y progenitoras hematopoyéticas ( HSPC ), incluyendo el saco vitelino, alantoides , placenta, esplácnopleura paraaórtica (P-Sp; ( capa mesodérmica visceral ), aorta-gónada - mesonefros (AGM) y las arterias umbilical y vitelina . Las HSPC se generan a través del endotelio hemogénico, un subconjunto especial de células endoteliales diseminadas dentro de los vasos sanguíneos que pueden diferenciarse en células hematopoyéticas. La aparición de HSPC se estudia a menudo en modelos animales de ratón y pez cebra, en los que las HSPC aparecen como grupos "intraaórticos" que se adhieren a la pared ventral de la aorta dorsal. RUNX1 o CBF participa en este proceso al mediar la transición de una célula endotelial para convertirse en una célula hematopoyética. Cada vez hay más pruebas de que RUNX1 también puede ser importante durante la hematopoyesis primitiva. Esto se debe a que en los ratones knockout para RUNX1, los eritrocitos primitivos mostraron una morfología defectuosa y el tamaño de la población de células blásticas se redujo sustancialmente, además de la ausencia de HSPC, lo que resultaría en letalidad embrionaria para el día embrionario (E) 11.5 - 12.5.

A nivel molecular, la expresión del gen RUNX1 está regulada positivamente por el elemento regulador en cis intrónico RUNX1 (potenciador +23 RUNX1). Este potenciador +23 RUNX1 contiene motivos conservados que fomentan la unión de varios reguladores relacionados con la hematopoyesis como Gata2 , factores ETS (Fli-1, Elf-1, PU.1) y el complejo SCL / Lmo2 / Ldb1, así como el propio RUNX1 actuando en un bucle de autorregulación. Como se mencionó anteriormente, la función principal de RUNX1 es modular el destino de las células hematopoyéticas. Esto se puede lograr uniéndose a la trombopoyetina.(TPO) receptor / promotor c-Mpl, seguido del reclutamiento de activadores o represores de la transcripción para promover la transición del endotelio hemogénico a HSC, o la diferenciación en linajes de jerarquías hematopoyéticas inferiores. RUNX1 también puede modular su propio nivel regulando al alza la expresión de Smad6 para dirigirse a sí mismo para la proteólisis . [22]

Mutaciones y leucemia mieloide aguda [ editar ]

Una amplia gama de mutaciones heterocigotas de la línea germinal en RUNX1 se ha asociado con el trastorno plaquetario familiar, un trastorno hemorrágico leve asociado con una alta tasa de leucemia mieloide. [23] Al menos 39 formas de mutación somática de RUNX1 están implicadas en diversas neoplasias mieloides. Los ejemplos van desde mutaciones puntuales de RUNX1 adquiridas a partir de dosis bajas de radiación que conducen a neoplasias mielodisplásicas o neoplasias mieloides relacionadas con la terapia, hasta la translocación cromosómica del gen RUNX1 con el gen ETO / MTG8 / RUNX1T1 ubicado en el cromosoma 8q22, t (8; 21), generando una proteína de fusión AML-ETO, categorizada como leucemia mieloide aguda (AML) M2.

En t (8; 21), los puntos de interrupción ocurren con frecuencia en el intrón 5-6 de RUNX1 y el intrón 1b - 2 de ETO, creando transcripciones quiméricas que heredan el dominio runt de RUNX1 y todas las regiones de homología de Nervy (NHR) 1-4 de ETO . Como consecuencia, AML-ETO retiene la capacidad de unirse a los genes diana RUNX1 al tiempo que actúa como un represor de la transcripción a través del reclutamiento de corepressors y las histona desacetilasas , que es una función intrínseca de ETO. El potencial oncogénico de AML-ETO se ejerce porque bloquea la diferenciación y promueve la autorrenovación en las células blásticas, lo que resulta en una acumulación masiva de blastos (> 20%) en la médula ósea. Esto se caracteriza además histológicamente por la presencia de varillas de Auer yepigenéticamente por acetilación de lisina en los residuos 24 y 43. Otras acciones de AML-ETO que podrían inducir leucemogénesis incluyen la regulación a la baja de la enzima reparadora del ADN 8-oxoguanina ADN glicosilasa ( OGG1 ) y el aumento del nivel de especies de oxígeno reactivas intracelulares , lo que produce células que expresan AML-ETO más susceptible a mutaciones genéticas adicionales.

Participación en el desarrollo del folículo piloso [ editar ]

Se descubrió por primera vez que Runx1 se expresaba en piel embrionaria de ratón. [24] Se expresa en el compartimento epitelial para controlar la activación del folículo piloso de telógeno a anágeno mediante la activación de los niveles de Wnt singaling y Lef1 [25] Al mismo tiempo, se expresa en la dermis donde suprime los mismos objetivos para permitir el desarrollo embriogénico del tallo del cabello y los folículos. [26] En el folículo del cabello humano, los patrones de expresión son similares a los del ratón, lo que indica que desempeña un papel similar. [27] Además del desarrollo del folículo piloso, Runx1 también está implicado en el desarrollo del cáncer de piel y epitelial. [27] [28] Por lo tanto, existen similitudes entre los tejidos en el comportamiento de Runx1.

Interacciones [ editar ]

Se ha demostrado que RUNX1 interactúa con:

  • C-Fos , [29] [30]
  • C-jun , [29] [30]
  • SUV39H1 [31]
  • TLE1 , [32] y
  • VDR . [33]
  • Stat3 [27]

Ver también [ editar ]

  • RUNX2
  • RUNX3

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

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