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GLI1

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Proteína de dedo de zinc GLI1 también conocido como oncogén asociado al glioma es una proteína que en los humanos está codificado por el gen GLI1. Originalmente se aisló de células de glioblastoma humano.[1]​

Función

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Las proteínas GLI son los efectores de la señalización de Hedgehog (Hh) y se ha demostrado que están involucradas en la determinación del destino celular, la proliferación y el patrón de muchos tipos de células y en la mayoría de los órganos durante el desarrollo del embrión.[2]​ En la médula espinal en desarrollo, los genes diana de las proteínas GLI, que son en sí mismos factores de transcripción, se organizan en una compleja red reguladora de genes que traduce el gradiente de concentración extracelular de Sonic hedgehog (Shh) en diferentes destinos celulares a lo largo del eje dorsoventral. </ref>

Los factores de transcripción GLI activan/inhiben la transcripción al unirse a genes sensibles a la GLI e interactuar con el complejo de transcripción. Los factores de transcripción GLI tienen dominios de dedos de zinc que se unen al ADN, que también se unen a secuencias consenso en sus genes diana para iniciar o suprimir la transcripción.[3]​ Yoon[4]​ demostró que la mutación del dominio del dedo de zinc inhibió el efecto de las proteínas, lo que demuestra su papel como factor de transcripción. Las proteínas GLI tienen una región de 18 aminoácidos muy similar al dominio de activación de la proteína 16 α-helicoidal del virus herpes simple. Este dominio contiene un elemento de reconocimiento de consenso para el factor TAFII31 asociado a la proteína de unión a la caja TATA TFIID humana.[4]​ Se ha demostrado que otras proteínas como "Missing in Metastasis" (MIM/BEG4), potencian los efectos de los factores de transcripción de GLI en la transcripción del gen objetivo. Se ha demostrado que GLI y MIM actúan sinérgicamente para inducir el crecimiento epidérmico y los injertos de sobreexpresión MIM+GLI1 muestran patrones de crecimiento similares a los injertos Shh. </ref>

Familia GLI

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Hay tres miembros en la familia: GLI1, GLI2 Y GLI3, que son todos factores de transcripción que median la vía Hh. Los genes GLI1, GLI2 y GLI3 codifican factores de transcripción que contienen dominios de dedos de zinc en tándem C2-H2 conservados y una secuencia de consenso histidina/cisteína entre los dedos de zinc. En ratones transgénicos, el mutante GLI1 que carece de dedos de zinc no induce objetivos Sonic Hedgehog (Shh).[5]​ El tramo conservado de 9 aminoácidos conecta la histidina C-terminal de un dedo con la cisteína N-terminal del siguiente. Se ha demostrado que el dominio de unión al ADN del dedo de zinc con proteína GLI1 y GLI2 se une al sitio de unión consenso de ADN GACCACCCA.[6]​

La regulación transcripcional de las proteínas GLI es específica del tejido para muchos objetivos. Por ejemplo, GLI1 en los queratinocitos primarios regula al alza FOXM1[7]​ mientras que en las células mesenquimáticas C3H10T1/2 se ha demostrado que regula al ala el receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas PDGFRa.[8]​

El GLI1 humano codifica un activador de la transcripción involucrado en el desarrollo, que es un oncogén conocido.[9]​[10]​ Se ha encontrado que las regiones N-terminales de GLI1 reclutan complejos de histona desacetilasa a través de SuFu, que participan en el plegamiento del ADN en los cromosomas .[11]​ Esto puede regular negativamente la transcripción, lo que indica que GLI1 podría actuar como inhibidor transcripcional y como activador.[12]​ La región promotora de GLI1 humana está regulada por una región 5' de 1,4 mil bases que incluye una secuencia flanqueante 5', un exón no traducido y 425 pares de bases del primer intrón. Numerosas proteínas como Sp1, USF1, USF2 y Twist también están involucradas en la regulación del promotor GLI1.[13]​[14]​[15]​ Durante el desarrollo del embrión de ratón, se puede detectar la expresión de GLI1 en el mesodermo intestinal, el tubo neural ventral, la capa ependimaria de la médula espinal, el prosencéfalo, el mesencéfalo, el cerebelo y en los sitios de formación de hueso endocondral.[16]​[17]​[18]​ Algunos de los objetivos genéticos posteriores del GLI1 humano incluyen reguladores del ciclo celular y la apoptosis, como la ciclina D2 y la plakoglobina, respectivamente.[19]​ GLI1 también regula al alza FoxM1 en BCC.[7]​ La expresión de GLI1 también puede imitar la expresión de Shh en ciertos tipos de células.[20]​

Aislamiento

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GLI1 se aisló originalmente de un tumor de glioma y se ha encontrado que está regulado por aumento en muchos tumores, incluidos los tumores musculares, cerebrales y de la piel, como el carcinoma de las células basales (CCB).[21]​ Las alteraciones del número de copias de ADN que contribuyen a una mayor conversión de los oncogenes GLI1-3 en activadores transcripcionales por la vía de señalización de Hedgehog se incluyen en un patrón de todo el genoma, que se correlacionó con el resultado de un paciente con astrocitoma.[22]​ Los genes Shh y GLI se expresan normalmente en los folículos pilosos, y los tumores de piel que exoresan GLI1 pueden surgir de los folículos pilosos. El nivel de expresión de GLI1 se correlaciona con el grado tumoral en los sarcomas de huesos y tejidos blandos.[23]​ Los ratones transgénicos y las ranas que sobreexpresan GLI1 desarrollan tumorers similares a BCC, así como otras neoplasias derivadas del folículo piloso, como tricoepiteliomas, cilindromas y tricoblastomas.[20]​[24]​ La expresión de GLI1 en la epidermis de la rana embrionaria da como resultado el desarrollo de tumores que expresan GLI1 endógeno. Esto sugiere que GLI1 sobreexpresado solo es probablemente suficiente para el desarrollo tumoral.[24]​[25]​ Por lo tanto, se predice que las mutaciones que conducen a la expresión de GLI1 en las células basales inducen a la formación de BCC.[20]​

Interacciones

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GLI1 ha demostrado interactuar con:

Referencias

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  1. ↑ «Identification of an amplified, highly expressed gene in a human glioma». Science 236 (4797): 70-3. April 1987. PMID 3563490. doi:10.1126/science.3563490. 
  2. ↑ Ruiz i Altaba, Ariel (1999-10). «Gli proteins and Hedgehog signaling: development and cancer». Trends in Genetics 15 (10): 418-425. ISSN 0168-9525. doi:10.1016/s0168-9525(99)01840-5. Consultado el 5 de junio de 2020. 
  3. ↑ Sasaki, Hiroshi; Hogan, Brigid L.M. (1994-01). «HNF-3β as a regulator of floor plate development». Cell 76 (1): 103-115. ISSN 0092-8674. doi:10.1016/0092-8674(94)90176-7. Consultado el 5 de junio de 2020. 
  4. ↑ a b Liu, Cheng Zheng; Yang, Jian Tao; Yoon, Joon Won; Walterhouse, David; Iannaccone, Philip (1998-03). «Characterization of the promoter region and genomic organization of GLI; a member of the Sonic hedgehog-Patched signaling pathway». Gene (en inglés) 209 (1-2): 1-11. doi:10.1016/S0378-1119(97)00668-9. Consultado el 5 de junio de 2020. 
  5. ↑ «Figure 2—figure supplement 3. In the Gli1-/-; Gli2-/- MEF cells, Set7 still regulates the Shh signaling.». dx.doi.org. Consultado el 5 de junio de 2020. 
  6. ↑ Kinzler, K W; Vogelstein, B (1990-02). «The GLI gene encodes a nuclear protein which binds specific sequences in the human genome.». Molecular and Cellular Biology (en inglés) 10 (2): 634-642. ISSN 0270-7306. doi:10.1128/MCB.10.2.634. Consultado el 5 de junio de 2020. 
  7. ↑ a b «FOXM1 is a downstream target of Gli1 in basal cell carcinomas.». Cancer Res. 62 (16): 4773-80. August 2002. PMID 12183437. 
  8. ↑ «A role of PDGFRalpha in basal cell carcinoma proliferation». Proc Natl Acad Sci U S A 98 (16): 9255-9. July 2001. PMC 55407. PMID 11481486. doi:10.1073/pnas.151173398. 
  9. ↑ «Characterization of the promoter region and genomic organization of GLI, a member of the Sonic hedgehog-Patched signaling pathway». Gene 209 (1–2): 1-11. March 1998. PMID 9524201. doi:10.1016/S0378-1119(97)00668-9. 
  10. ↑ «Identification of an amplified, highly expressed gene in a human glioma.». Science 236 (4797): 70-3. April 1987. PMID 3563490. doi:10.1126/science.3563490. 
  11. ↑ «Suppressor of Fused represses Gli-mediated transcription by recruiting the SAP18-mSin3 corepressor complex.». Proc Natl Acad Sci U S A 99 (8): 5442-7. April 2002. PMC 122788. PMID 11960000. doi:10.1073/pnas.082096999. 
  12. ↑ «Gli proteins and the control of spinal-cord patterning». EMBO Rep. 4 (8): 761-5. August 2003. PMC 1326336. PMID 12897799. doi:10.1038/sj.embor.embor896. 
  13. ↑ «Cooperative E-box regulation of human GLI1 by TWIST and USF.». Genesis 32 (4): 247-58. April 2002. PMID 11948912. doi:10.1002/gene.10078. 
  14. ↑ «Twist protein in mouse embryogenesis.». Dev. Biol. 189 (2): 205-14. September 1997. PMID 9299114. doi:10.1006/dbio.1997.8614. 
  15. ↑ «Repression of muscle-specific gene activation by the murine Twist protein.». Exp. Cell Res. 232 (2): 295-303. May 1997. PMID 9168805. doi:10.1006/excr.1997.3541. 
  16. ↑ «Expression of three mouse homologs of the Drosophila segment polarity gene cubitus interruptus, Gli, Gli-2, and Gli-3, in ectoderm- and mesoderm-derived tissues suggests multiple roles during postimplantation development». Dev. Biol. 162 (2): 402-13. 1994. PMID 8150204. doi:10.1006/dbio.1994.1097. 
  17. ↑ «gli, a zinc finger transcription factor and oncogene, is expressed during normal mouse development». Dev. Dyn. 196 (2): 91-102. 1993. PMID 8364225. doi:10.1002/aja.1001960203. 
  18. ↑ «Purkinje-cell-derived Sonic hedgehog regulates granule neuron precursor cell proliferation in the developing mouse cerebellum». Curr. Biol. 9 (8): 445-8. 1999. PMID 10226030. doi:10.1016/s0960-9822(99)80195-x. 
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  20. ↑ a b c «Activation of the transcription factor Gli1 and the Sonic hedgehog signalling pathway in skin tumours». Nature 389 (6653): 876-81. 1997. PMID 9349822. doi:10.1038/39918. 
  21. ↑ Ruiz i Altaba, A. (22 de noviembre de 2011). «Hedgehog Signaling and the Gli Code in Stem Cells, Cancer, and Metastases». Science Signaling (en inglés) 4 (200): pt9-pt9. ISSN 1945-0877. doi:10.1126/scisignal.2002540. Consultado el 9 de junio de 2020. 
  22. ↑ Aiello, Katherine A.; Alter, Orly (31 de octubre de 2016). «Platform-Independent Genome-Wide Pattern of DNA Copy-Number Alterations Predicting Astrocytoma Survival and Response to Treatment Revealed by the GSVD Formulated as a Comparative Spectral Decomposition». PLOS ONE 11 (10): e0164546. ISSN 1932-6203. doi:10.1371/journal.pone.0164546. Consultado el 9 de junio de 2020. 
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