Υπερέκφραση, απομόνωση και δομική μελέτη του καρβοξυτελικού τμήματος 348-826 με μια αντικατάσταση S-E στη θέση 641 του επαγόμενου από την υποξία παράγοντα 1α (HIF1α)
Résumé
Ο επαγό μένος από την υποξία παράγοντας HIF-1, αποτελεί
σημείο κλειδί στην απόκριση των κυττάρων σε συνθήκες
υποξίας. Ο HIF-1 αποτελείται από δυο υπομονάδες: την HIF-la
και HIF-Ιβ, οι οποίες έχουν δυο χαρακτηριστικές περιοχές, μια
περιοχή με μοτίβο έλικας- θηλιάς- έλικας (bHLH) καθώς και
μια περιοχή PAS. Οι bHLH περιοχές είναι υπεύθυνες για το
διμερισμό των δυο υπομονάδων και την σύνδεση ενός μεγάλου
αριθμού μεταγραφικών παραγόντων στο DNA, ενώ η περιοχή
PAS εμπλέκεται σε αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφόρων
πρωτεϊνών. Το καρβοξυτελικό άκρο του HIF-la περιέχει επίσης
μια περιοχή, η οποία είναι υπεύθυνη για την αποικοδόμηση του
HIF-la σε φυσιολογικές συνθήκες οξυγόνου (ODD) και δυο
περιοχές μεταγραφικής ενεργοποίησης, τις Ν- TAD και CTAD,
οι οποίες φαίνεται να εμπλέκονται στη σύνδεση άλλων
συν-ενεργοποιητών.
Υπο φυσιολογικές συνθήκες οξυγόνου, ο HIF-la
υδροξυλιώνεται σε κατάλοιπα προλίνης από τις προλυλο-
υδροξυλάσες και αυτό οδηγεί τον HIF-la σε ουβικουιτινίωση
και αποικοδόμηση μέσω της 26S υπομονάδας του
πρωτεασώματος. Επιπλέον, η υδροξυλίωση ενός καταλοίπου
ασπαραγίνης από την πρωτεΐνη FIH- 1 εμποδίζει τη δέσμευση
των μεταγραφικών συν- ενεργοποιητών στον HIF-la και τον
καθιστά μεταγραφικά ανενεργό. Σε συνθήκες χαμηλής
διαθεσιμότητας οξυγόνου, η δράση των προλυλο- υδροξυλασών
εξασθενίζει , με αποτέλεσμα ο HIF-la να μην αποικοδομειται.
Ταυτόχρονα, σε συνθήκες υποξίας αναστέλλεται η δράση της
πρωτεΐνης FIH- 1, με αποτέλεσμα το κατάλοιπο ασπαραγίνης να
μην υδροξυλιώνεται και να παραμένει ελεύθερη για τη
δέσμευση των μεταγραφικών συν- ενεργοποιητών στον HIF-la.
Ο σταθερός πλέον HIF-la καθίσταται ικανός να εισέλθει στο
πυρήνα και να διμεριστεί με τον ARNT, επάγοντας την
έκφραση πλήθους γονιδίων.
Η ρύθμιση του HIF-la συμβαίνει σε πολλαπλά επίπεδα
όπως στην ενεργοποίηση του HIF-la και σταθεροποίησή του,
στην δημιουργία ετεροδιμερούς με τον HIF-1 β και την
επικείμενη επαγωγή της μεταγραφής γονιδίων, στην
αλληλεπίδραση με άλλες πρωτεΐνες, στις μεταμεταφραστικές
τροποποιήσεις, κ.α.
Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε υπερέκφραση
και απομόνωση του καρβοξυτελικού τμήματος ,του HIF-la,
348-826 με μια μετάλλαξη S --> E στη θέση 641 ώστε να
μελετηθεί πως επηρεάζει αυτή η αντικατάσταση τη δομή και τη
λειτουργία της πρωτεΐνης.
Academic publisher
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας.