Control por glucosa de la expresión de la fosfofructokinasa de mamíferos en células pancreáticas beta: La isoforma c de este enzima es un nuevo gen diana del factor de transcripción chrebp

• Autores: Eloy David Hernández Jiménez
• Directores de la Tesis: Oscar Martínez-Costa Pérez (dir. tes.), Juan José Aragón Reyes (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2010
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Rafael Garesse (presid.), Francisco Portillo Pérez (secret.), María de los Ángeles Navas Hernández (voc.), Miguel Ángel Lasunción Ripa (voc.), Jose María Bautista Santa Cruz (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Genética bioquímica
      • Biología molecular
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• Resumen

  • En las células pancreáticas beta la hiperglucemia promueve el aumento en la expresión de algunos enzimas glicolíticos, como GAPDH y PK-L. En este trabajo se ha estudiado el efecto de glucosa sobre la actividad de fosfofructokinasa (PFK), enzima clave de la glicolisis, así como sobre la expresión de sus tres isoformas, C, M y L, en este tipo de células. Hemos encontrando que tanto en la línea celular INS1 como en islotes aislados de rata, la actividad PFK se incrementa de forma marcada con el aumento en la concentración de glucosa de 2,5 a 11 y 25 mM, incrementándose también los niveles de mRNA y de proteína. Para estudiar la regulación de la expresión de la isoforma C hemos aislado y caracterizado una región de 5,1 kpb del promotor de PFK-C en células INS1. Se ha determinado el inicio de transcripción a 48 pb del ATG iniciador e identificado en condiciones basales de glucosa (11mM) dos regiones reguladoras, una proximal con la máxima actividad promotora y otra distal represora en la que la actividad disminuye hasta el 13%. La actividad de la región proximal se incrementa 2 veces en respuesta a glucosa (2,5 a 25 mM), aumentando hasta 3 veces cuando se analiza el promotor completo. La zona responsable de este incremento se localiza entre las posiciones -2726 y -2561 que carece de elementos mediadores conocidos del efecto de glucosa. En el promotor proximal (-168/-20) se han localizado secuencias consenso para los factores de transcripción Sp1, HNF-4, CREB y NF-Y, así como 3 agrupamientos de elementos ChoRE (2P, 4P y 6P) no consenso, siendo los sitios para Sp1 (-125/-116 y -72/-63) y para NF-Y (-89/-79) esenciales para la transcripción de PFK-C en condiciones basales, mientras que ChoRE 2P y ChoRE 6P son imprescindibles para activar su expresión en presencia de glucosa alta (25 mM). Los factores NF-Y, Sp1 y ChREBP interaccionan in vitro con sus correspondientes secuencias consenso en el promotor de PFK-C, aumentando los complejos entre ChREBP y Sp1 y los elementos ChoRE 2P y ChoRE 6P en los retardos en gel cuando se utilizan extractos nucleares de células INS1 incubadas a alta concentración de glucosa. Mediante ensayos de inmunoprecipitación de cromatina hemos evidenciado que ambos factores de transcripción son capaces de unirse in vivo al promotor proximal de PFK C. Por tanto, se ha identificado con estos resultados a PFK-C como un nuevo gen diana del factor de transcripción ChREBP, lo que completa el control génico de la glicolisis por glucosa en células beta.