HNF4aльфа: Контроль над биологическими своствами клеток
При анализе транскрипционных изменений, вызванных инактивацией HNF4aльфа в эмбриональной печени мышей, оказалось, что этот фактор определяет экспрессию 27 генов, которые кодируют широкий спектр адгезионных белков - компонентов плотных, адгезионных и щелевых контактов, десмосом, других белков, участвующих в межклеточных взаимодействиях и взаимодействиях с внеклеточным матриксом (ВКМ), в регуляции цитоскелета, а также мишеней МAР-киназного и Rho-сигнальных путей. Регуляторные последовательности большинства этих генов содержат сайты связывания HNF4aльфа; для восьми из них ( Е-кадхерина , коннексина-32 , окклюдина , клаудина-1 , Jam-A , эпиплакина-1 , галектина-9 и Crb3 ) было показано взаимодействие регуляторного района с HNF4aльфа in vivo [ Battle, 2006 ].
Необходимо отметить, что HNF4aльфа-зaвисимая регуляция экспрессии основного белка щелевых контактов печени, коннексина-32 , может осуществляться не только за счет его непосредственного взаимодействия с промотором этого гена, но и опосредованно - через активацию другого транскрипционного фактора, HNF1альфа , который также способен активировать этот промотор [ Piechochki, 2000 , Koffler, 2002 ].
Еще одной мишенью HNF1aльфа является ген компонента плотных контактов клаудина-2 . Действие HNF1aльфа на промотор этого гена тканеспецифично: он повышает уровень транскрипции клаудина-2 в клетках карциномы кишечника Сасо-2 и необходим для экспрессии этого гена в печени; в эпителии почки активация клаудина-2 происходит по HNF1aльфа- независимому пути [ Sakaguchi, 2002 ]. Интересно, что снижение транскрипции клаудина-2 регистрировалось также в клетках эмбрионального кишечника при инактивации гена HNF4aльфа [ Garrison, 2006 ].
В клетках эмбриональной мышиной карциномы F9 экзогенная экспрессия HNF4aльфа приводит к поляризации клеток, характеризующейся локализацией белков плотных контактов окклюдина , клаудина-6 , клаудина-7 и ZO-1 в апикальной части латеральной мембраны, причем экспрессия генов окклюдина, клаудина-6, клаудина-7 в этой системе оказалась HNF4aльфа- зависимой [ Chiba, 2003 ]. Позднее на той же модельной системе было показано, что HNF4aльфа индуцирует экспрессию белка плотных контактов JAM-A (рецептор F11) , а также было подтверждено, что экспрессия HNF4aльфа упорядочивает локализацию белков плотных контактов в апикальной части мембраны и, таким образом, обеспечивает приобретение клетками более дифференцированного фенотипа [ Satohisa, 2005 ].
Кроме того, в клетках эмбриональной карциномы F9 экзогенная экспрессия HNF4aльфа индуцирует образование микроворсинок (специализированных выростов плазматической мембраны, расположенных на апикальных поверхностях эпителиальных клеток). Эти данные согласуются с результатами, свидетельствующими об отсутствии микроворсинок на поверхности гепатоцитов, образующих желчные капилляры, в печени мышей с инактивированным HNF4aльфа [ Parviz, 2003 ]. По-видимому, по крайней мере в нескольких типах эпителиальных клеток образование микроворсинок определяется HNF4альфа-зависимой экспрессией гена эзрин/радиксин/миозин-связывающего фосфобелка 50 [ Chiba, 2006 ].
В культуре клеток эмбриональной почки человека НЕК293 экспрессия HNF4aльфа, напротив, приводит к нарушению эпителиальной морфологии и ослаблению межклеточных взаимодействий. В клетках НЕК293 выявлен ряд HNF4aльфа-респонсивных генов, кодирующих адгезионные молекулы плакофилин-2 , десмоколлин-2 , коллаген XXI типа , хондроитинсульфатпротеогликан-2 , а также ряд цитоскелетных белков, однако механизмы индуцируемых этим транскрипционным фактором морфологических изменений пока неясны [ Lucas, 2005 ].
Таким образом, данные, полученные на различных модельных системах, четко демонстрируют важную роль HNF4aльфа в регуляции экспрессии молекул клеточной адгезии, компонентов внеклеточного матрикса и белков цитоскелета, которые определяют основные морфологические характеристики эпителиальных клеток.
Ряд проведенных исследований указывает на то, что число генов, прямо или косвенно регулируемых HNF4aльфа, значительно превышает число мишеней других тканеспецифических регуляторных факторов [ Odom, 2004 ]. Это является дополнительным аргументом в пользу того, что HNF4aльфа занимает принципиально важное место в координации различных процессов, обеспечивающих гомеостаз гепатоцитов и некоторых других типов эпителиальных клеток. Можно ожидать, что подробный анализ механизмов регуляции и биологических функций новых мишеней HNF4aльфа позволит точнее определить роль этого фактора в нормальном развитии и при злокачественной трансформации.
