Familia de factores de transcripción implicados en el desarrollo anatómico.
Las proteínas FOX (forkhead box) son una familia de factores de transcripción que desempeñan funciones 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 poder 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 forma un motivo que se une al ADN . Este motivo de cabeza de horquilla 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-vuelta-hélice .
Roles biológicos
Se han identificado muchos genes que codifican las proteínas FOX. Por ejemplo, el gen FOXF2 codifica la caja F2 del forkhead, 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 objetivos posteriores de la vía de señalización de 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 un gran número de miembros de la familia, especialmente en vertebrados . Originalmente, recibieron 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) basada en la conservación de la secuencia. [8]
genes
- FOXA1 , FOXA2 , FOXA3 (Ver también Factores nucleares de hepatocitos ).
- FOXB1 , FOXB2
- FOXC1 (asociado con glaucoma), FOXC2 (venas varicosas)
- FOXD1 , FOXD2, FOXD3 ( vitíligo ), FOXD4 , FOXD4L1, FOXD4L3, FOXD4L4, FOXD4L5, FOXD4L6
- FOXE1 (tiroides), FOXE3 (lente)
- FOXF1 (pulmón), FOXF2
- FOXG1 (cerebro)
- FOXH1 (ampliamente expresado)
- FOXI1 (oído), FOXI2, FOXI3
- FOXJ1 (cilias), 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, luego cerebro, corazón y pulmón), FOXP2 (¿ampliamente expresado? 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
- ZORROS1 [10]
Cáncer
Un miembro de la familia FOX, FOXD2, se ha detectado progresivamente sobreexpresado en queratinocitos neoplásicos positivos para el 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 puede 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". Celúla . 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". Celúla . 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: establecimiento de competencia para la expresión genética". Desarrollo de genes . 25 (21): 2227–41. doi :10.1101/gad.176826.111. PMC 3219227 . PMID 22056668.
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- ^ van der Horst A, Burgering BM (junio de 2007). "Destacar el papel de las proteínas FoxO en la esperanza de vida y las enfermedades". Nat. Rev. Mol. Biol celular . 8 (6): 440–50. doi :10.1038/nrm2190. PMID 17522590. S2CID 31546098.
- ^ Weigel D, Jürgens G, Küttner F, Seifert E, Jäckle H (1989). "El gen homeótico fork head codifica una proteína nuclear y se expresa en las regiones terminales del embrión de Drosophila". Celúla . 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 eucarióticos?". Celúla . 63 (3): 455–456. doi :10.1016/0092-8674(90)90439-L. PMID 2225060. S2CID 1986657.
- ^ Kaestner KH, Knochel W, Martínez DE (2000). "Nomenclatura unificada para los factores de transcripción de hélice alada/cabeza de horquilla". Genes y desarrollo . 14 (2): 142-146. doi : 10.1101/gad.14.2.142 . PMID 10702024. S2CID 26488600.
- ^ Mendoza, E; Colomb, J; Rybak, J; Pfluger, HJ; Zars, T; Scharff, C; Brembs, B (2014). "Los mutantes de Drosophila FoxP tienen deficiencias en el autoaprendizaje operante". MÁS UNO . 9 (6): e100648. Código Bib : 2014PLoSO...9j0648M. doi : 10.1371/journal.pone.0100648 . PMC 4070984 . PMID 24964149.
- ^ "Grupo de genes: cajas Forkhead (FOX)". Comité de Nomenclatura de Genes HUGO del 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