TEXTO

La proteína de unión CCAAT/potenciador tiene homología de secuencia y similitudes funcionales con la proteína activadora hepática (LAP, o CEBPB; 189965) (Descombes et al., 1990). Véase Landschulz et al. (1989).

Usando Cebp-alfa de rata para examinar una biblioteca de ADNc de hígado humano, seguido de examinar una biblioteca genómica de placenta humana, Swart et al. (1997) clonado CEBP-alpha. La proteína de 357 aminoácidos deducida tiene un dominio de transactivación N-terminal y un dominio de dimerización y unión al ADN C-terminal. El análisis de frotis norteño detectó una alta expresión de una transcripción CEBP-alfa de 2,7 kb en placenta, hígado y bazo humanos. Se detectó una expresión más baja en el colon, el músculo liso, los pulmones y la médula renal, y no se detectó expresión en la corteza renal. CEBP-alfa también se expresó en piel humana normal y psoriásica, en queratinocitos humanos cultivados y en aorta e hígado de rata. El análisis inmunohistoquímico detectó CEBP-alfa en núcleos de queratinocitos epidérmicos de piel humana normal y piel psoriásica lesional. Se detectó tinción intensa en células suprabasales, queratinocitos de folículos pilosos y sebocitos glandulares, pero no en células del infiltrado inflamatorio o capilares.

Swart et al. (1997) determinaron que el gen CEBPA no tiene intrones.

Mediante híbridos de células somáticas que segregan cromosomas humanos o de rata, Szpirer et al. (1992) mapeó el gen CEBP al cromosoma 19 humano y al cromosoma 1 de rata. Estos resultados proporcionaron más pruebas para la conservación de la sintenia en estos cromosomas (y en el cromosoma 7 de ratón). Utilizando híbridos de células somáticas humanas/hámster que contienen fragmentos restringidos del cromosoma humano 19, Hendricks-Taylor et al. (1992) mapeó el gen CEBPA al cromosoma 19q13.1, entre los genes GPI (172400) y TGFB1 (190180). Esta posición fue confirmada por hibridación fluorescente in situ. Birkenmeier et al. (1989) mapeó el gen Cebpa al cromosoma 7 de ratón.

Miller et al. (1996) caracterizaron el promotor del gen humano que codifica la leptina (164160), un factor de señalización expresado en el tejido adiposo con un papel importante en la homeostasis del peso corporal. Encontraron que CEBPA modula la expresión de leptina y sugirieron una función para CEBPA en el tratamiento de la obesidad humana.

Wang et al. (2001) encontraron que CEBPA interactúa directamente con CDK2 (116953) y CDK4 (123829) y detiene la proliferación celular mediante la inhibición de estas quinasas. Se determinó que una región entre los aminoácidos 175 y 187 de CEBPA era responsable de la inhibición directa de las quinasas dependientes de ciclinas y causó la detención del crecimiento en células cultivadas. CEBPA inhibió la actividad de CDK2 bloqueando la asociación de CDK2 con ciclinas. Las actividades de Cdk4 y Cdk2 se incrementaron en los hígados por nocaut Cebpa de ratón, lo que llevó a una mayor proliferación.

El factor de transcripción mieloide CEBPA es crucial para la granulopoyesis normal, y se encuentran mutaciones dominantes negativas del gen CEBPA en una proporción significativa de células malignas de pacientes con subtipos mieloblásticos (M1 y M2) de leucemia mieloide aguda (LMA; 601626). Pabst et al. (2001) demostraron que la proteína de fusión AML1 (RUNX1; 151385)-ETO (CBFA2T1; 133435) suprimía la expresión de CEBPA. Helbling et al. (2004) encontraron que la proteína de fusión leucémica AML1-MDS1-EAI1 (AME; ver 151385) suprimió la proteína CEBPA. A diferencia de la fusión AML1-ETO, el AME no suprimió la expresión de ARNm CEBPA. Helbling et al. (2004) encontraron que un inhibidor putativo de la traducción de CEBPA, la calreticulina (TRC; 109091), se activó fuertemente después de la inducción de AME en un sistema experimental de línea celular (14,8 veces) y en muestras de pacientes con AME (12,2 veces). Además, la inhibición de la TRC por pequeños ARN de interferencia restauró los niveles de CEBPA. Estos resultados identificaron a CEBPA como un objetivo clave de la proteína de fusión leucémica AME y sugirieron que la modulación de CEBPA por TRC puede representar un mecanismo involucrado en el bloqueo de diferenciación en leucemias AME.

Menard et al. (2002) mostraron que Cebpa se expresaba en células progenitoras corticales de ratón y podía inducir la expresión de un gen reportero que contenía el promotor mínimo de alfa-tubulina (TUBA1A; 602529), un gen neuronal específico.

Skokowa et al. (2006) encontraron una disminución significativa o ausencia de expresión de LEF1 (153245) en promielocitos detenidos de pacientes con neutropenia congénita (ver 202700). Los ensayos de unión competitiva e inmunoprecipitación con cromatina (ChIP) mostraron que LEF1 se une directamente a CEBPA y la regula, lo que sugiere que la regulación a la baja dependiente de LEF1 de CEBPA en neutropenia congénita conduce a un bloqueo de maduración en promielocitos similar al observado en la LMA dominante negativa de CEBPA.

Por análisis de péptidos de proteínas nucleares que interactuaron con CEBPA, Bararia et al. (2008) TIP60 identificado (KAT5; 601409) como socio de encuadernación CEBPA. La interacción se confirmó mediante análisis de coprecipitación y ensayos de extracción de proteínas. TIP60 mejoró la capacidad de CEBPA para transactivar un promotor TK (TK1; 188300) que contenía 2 sitios CCAAT, y la actividad de histona acetiltransferasa de TIP60 fue necesaria para su cooperatividad con CEBPA. El análisis de dominios reveló que TIP60 interactuaba con los dominios de unión al ADN y transactivación de CEBPA. El análisis de inmunoprecipitación mostró que TIP60 fue reclutado por los promotores de CEBPA y GCSFR (CSF3R; 138971) después de la diferenciación inducida por beta-estradiol de células de leucemia mielógena K562, que fue concomitante con acetilación de histonas en los promotores CEBPA y GCSFR.

Reddy et al. (2009) mostraron que el microRNA-661 (MIR661; 613716) redujo la expresión de MTA1 (603526), un gen que se regula al alza en varios cánceres. Identificaron supuestos sitios de unión a CEBP-alfa en la región promotora del gen MIR661. Los ensayos de genes Reporter mostraron que CEBP-alfa reguló al alza la expresión de MIR661 en células de cáncer de mama HELA y MDA-231 transfectadas. La expresión de CEBP-alfa y MIR661 fue inversamente proporcional a la de MTA1 en líneas celulares de cáncer de mama, y la concentración de proteína MTA1 aumentó progresivamente con un potencial metastásico creciente. La sobreexpresión de MIR661 en células de cáncer de mama MDA-231 inhibió la motilidad celular, la invasividad y el crecimiento independiente del anclaje, y redujo su capacidad de formar tumores en un modelo de xenoinjerto. Reddy et al. (2009) concluyeron que CEBP-alfa regula a la baja la expresión de MTA1 y el crecimiento de células cancerosas al regular al alza la expresión de MIR661.

Di Ruscio et al. (2013) presentaron datos que demuestran que la transcripción activa regula los niveles de metilación genómica. Identificaron un nuevo ARN no codificante nuclear no poliadenilado (ncRNA) que surge del locus del gen CEBPA y que es crítico para regular el perfil de metilación del ADN local. Llamaron a este ncRNA ‘CEBPA extracodificante’ (ecCEBPA) porque abarca toda la secuencia de ARNm en la misma orientación. ecCEBPA se une a DNMT1 (126375) y previene la metilación del locus del gen CEBPA. La secuenciación profunda de transcripciones asociadas con DNMT1 combinada con la metilación a escala genómica y el perfil de expresión extendieron la generalidad de este hallazgo a numerosos loci de genes. Di Ruscio et al. (2013) concluyeron que estos resultados delinearon la naturaleza de las interacciones DNMT1-ARN y sugirieron estrategias para la desmetilación selectiva de genes de dianas terapéuticas en enfermedades humanas.

En células B primarias de ratón, Di Stefano et al. (2014) encontraron que la expresión transitoria de CEBPA seguida de la activación de Oct4 (164177), Sox2 (184429), Klf4 (602253) y Myc (190080) (conocida colectivamente como OSKM) induce un aumento de 100 veces en la eficiencia de reprogramación de células madre pluripotentes inducidas (iPS), que involucra al 95% de la población. Durante esta conversión, la pluripotencia y los genes de transición epitelial-mesenquimal se regulan marcadamente, y el 60% de las células expresan Oct4 en 2 días. CEBPA actúa como un rompehuelgas, ya que de forma transitoria hace que la cromatina de los genes de pluripotencia sea más accesible para el DNaseI (125505). CEBPA también induce la expresión de la dioxigenasa Tet2 (612839) y promueve su translocación al núcleo donde se une a regiones reguladoras de genes de pluripotencia que se desmetilan después de la inducción de OSKM. En línea con estos hallazgos, la sobreexpresión de Tet2 mejora la reprogramación de células B inducida por OSKM. Debido a que la enzima también es necesaria para la conversión eficiente de células inmunitarias inducidas por CEBPA, los datos de Di Stefano et al. (2014) indicaron que TET2 proporciona un vínculo mecánico entre la reprogramación de células iPS y la transdiferenciación de células B.

la Leucemia Mieloide Aguda

En los miembros afectados de una familia con leucemia mieloide aguda (LMA; 601626), Smith et al. (2004) identificaron una deleción de 1-bp de la línea germinal (212delC) en el gen CEBPA, lo que resultó en la presencia de 5 residuos de citosina en una región donde 6 residuos de citosina están presentes en la secuencia de tipo silvestre. La leucemia manifiesta se desarrolló en el padre a la edad de 10 años, en el primogénito a la edad de 30 años y en la última hija a la edad de 18 años.

Mutaciones somáticas

Pabst et al. (2001) observaron que en el sistema hematopoyético, CEBPA se expresa exclusivamente en células mielomonocíticas. Se regula específicamente durante la diferenciación granulocítica. No se observan granulocitos maduros en ratones con mutación Cebpa, mientras que todos los demás tipos de células sanguíneas están presentes en proporciones normales. En la leucemia mieloide aguda (601626), la anomalía más prominente es un bloqueo en la diferenciación de blastos granulocíticos. Con esta información de fondo, Pabst et al. (2001) estudiaron muestras de pacientes con LMA y demostraron que el CEBPA está mutado en el 16% de los pacientes con LMA-M2 que carecen de los 8;21 translocación (ETO, 133435; RUNX1, 151385). Encontraron que 5 mutaciones en el terminal N truncaron la proteína de longitud completa, pero no afectaron a la proteína de 30 kD iniciada aguas abajo. Las proteínas mutadas bloquearon la unión al ADN C/EBP-alfa de tipo salvaje y la transactivación de genes diana de granulocitos de una manera dominante negativa, y no lograron inducir la diferenciación granulocítica. Este fue el primer reporte de mutaciones de CEBPA en neoplasia humana. Pabst et al. (2001) detectaron 5 deleciones, 2 inserciones y 4 mutaciones puntuales en el gen CEBPA (véase, por ejemplo, 116897.0001-116897.0003). Todas las eliminaciones causaron un cambio en el mismo marco de lectura alternativo, ya que el número de pares base faltantes era (3n+1). La edad media en el momento del diagnóstico de los pacientes con mutaciones en CEBPA fue de 66 años. Se encontraron mutaciones en CEBPA en el 7,3% de los pacientes con LMA.

Snaddon et al. (2003) afirmaron que la translocación t (8;21) se encuentra en el 10 al 15% de los casos de LMA, particularmente en los del subtipo M2, donde representa el 40% de los casos. Mediante un enfoque de PCR-SSCP y secuenciación, se hicieron exámenes de detección de mutaciones en CEBPA en 99 pacientes con LMA tipo M1 o M2. Se identificaron 9 mutaciones somáticas de CEBPA en 8 pacientes. Todas las mutaciones se agruparon hacia el extremo C de la proteína. Dos pacientes portaban mutaciones bialélicas: uno era homocigoto para una inserción de 57 bp en el nucleótido 1137 (116897.0004) y el otro compuesto heterocigoto para una inserción de 27 bp en el nucleótido 1096 (116897.0005) y una inserción de 4 bp (GGCC) en el nucleótido 363 (116897.0006).

Para explorar la evolución de la regulación de genes, Schmidt et al. (2010) utilizaron inmunoprecipitación de cromatina con secuenciación de alto rendimiento (ChIP-seq) para determinar experimentalmente la ocupación genómica de 2 factores de transcripción, CEBPA y HNF4A (600281), en el hígado de 5 vertebrados: Homo sapiens, Mus musculus, Canis familiaris, Monodelphis domesticus (zarigüeya de cola corta) y Gallus gallus. Aunque cada factor de transcripción mostraba preferencias de unión al ADN altamente conservadas, la mayoría de las uniones eran específicas de cada especie, y los eventos de unión alineados presentes en las 5 especies eran raros. Las regiones cercanas a los genes con niveles de expresión que dependen de un factor de transcripción a menudo estaban unidas por el factor de transcripción en múltiples especies, pero no mostraron una restricción de secuencia de ADN mejorada. La divergencia de unión entre especies puede explicarse en gran medida por los cambios de secuencia en los motivos encuadernados. Entre los eventos de enlace perdidos en un linaje, solo la mitad se recupera con otro evento de enlace dentro de 10 kb. Schmidt et al. (2010) concluyeron que sus resultados revelaron grandes diferencias entre especies en la regulación transcripcional y proporcionaron información sobre la evolución de la regulación.

de Acuerdo a la nomenclatura propuesta por Cao et al. (1991), la proteína de unión al CCAAT/potenciador es C/EBP-alfa y NF-IL6 (LAP) es C/EBP-beta, con los genes correspondientes siendo CEBPA y CEBPB (189965). CEBPB anteriormente se simbolizaba TCF5.

Wang et al. (1995) encontraron que los ratones homocigotos para la deleción dirigida del gen Cebpa no almacenaban glucógeno hepático y morían de hipoglucemia dentro de las 8 horas posteriores al nacimiento. En estos ratones mutantes, las cantidades de ARNm de glucógeno sintasa (138571) fueron de 50 a 70% de lo normal y la inducción transcripcional de los genes para 2 enzimas gluconeogénicas, fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (261680) y glucosa-6-fosfatasa (613742), se retrasó. Los hepatocitos y adipocitos de los ratones mutantes no lograron acumular lípidos, y la expresión del gen para la proteína desacoplante (113730), el marcador definitorio del tejido adiposo marrón, se redujo. Los hallazgos demostraron que la C / EBP-alfa es crítica para el establecimiento y mantenimiento de la homeostasis energética en neonatos.

Flodby et al. (1996) hicieron ratones transgénicos knockout en los que el gen CEBPA fue alterado selectivamente. Los ratones Cebpa -/- mutantes homocigotos murieron, generalmente dentro de las primeras 20 horas después del nacimiento y tuvieron defectos en el control del crecimiento hepático y el desarrollo pulmonar. El análisis histológico reveló que estos animales tenían una arquitectura hepática gravemente alterada, con formación acinar, en un patrón que sugería un hígado en regeneración o un carcinoma hepatocelular. La histología pulmonar mostró hiperproliferación de neumocitos tipo II y alteración de la arquitectura alveolar. El análisis molecular mostró que la acumulación de glucógeno y lípidos en el hígado y el tejido adiposo se ve afectada y que los animales mutantes son gravemente hipoglucémicos. Los autores encontraron en el análisis de Northern blot que los niveles de ARN c-myc y c-jun son inducidos específicamente por varios pliegues en el hígado de estos animales, lo que indica un estado proliferativo activo. Encontraron por inmunohistología que las células teñidas con ciclina están presentes en el hígado de ratones Cebpa -/- con una frecuencia de 5 a 10 veces mayor de lo normal, lo que también indica una proliferación anormalmente activa. Flodby et al. (1996) sugirieron que CEBPA puede tener un papel importante en la adquisición y mantenimiento de la diferenciación terminal en hepatocitos.

Los ratones deficientes en Cebpa tienen un desarrollo defectuoso del tejido adiposo. Wu et al. (1999) utilizaron fibroblastos de ratones Cebpa -/- en combinación con vectores retrovirales que expresaban Cebpa y receptor gamma activado por proliferador de peroxisomas (PPARG; 601487) para determinar el papel preciso de CEBPA en la adipogénesis. Los autores encontraron que Cebpa – / – fibroblastos se sometieron a diferenciación adiposa a través de la expresión y activación de Pparg. Los adipocitos deficientes en Cebpa acumularon menos lípidos y no indujeron Pparg endógeno, lo que indica que la regulación cruzada entre CEBPA y PPARG es importante para mantener el estado diferenciado. Las células también mostraron una ausencia completa de transporte de glucosa estimulado por insulina (INS; 176730), secundario a una expresión génica reducida y fosforilación de tirosina para el receptor Ins (147670) y el sustrato del receptor Ins-1 (147545). Wu et al. (1999) concluyeron que CEBPA tiene múltiples funciones en la adipogénesis y que la regulación cruzada entre PPARG y CEBPA es un componente clave del control transcripcional de este linaje celular.