biología celular

La proteína Apaf-1 (Apoptosis protease-activating factor-1) es un regulador clave de la vía apoptótica mitocondrial, siendo el elemento central del complejo multimérico denominado apoptosoma, formado también por la procaspasa-9 y el citocromo c.

Las actividades Apaf se describieron por primera vez en experimentos in vitro para recuperar la actividad caspasa a partir de fracciones citosólicas de células HeLa. Apaf-1 resultó ser una molécula adaptadora con homología con la proteína CED-4 de C. elegans, mientras que Apaf-2 y Apaf-3 fueron identificados como el citocromo c y la caspasa-9 respectivamente (Zou et al. 1997).La formación de la estructura del apoptosoma se desencadena con la liberación de la mitocondria del citocromo c mediada por la familia Bcl-2. Una vez liberado, el citocromo c se une a Apaf-1 formando un primer complejo. Esta unión viene definida por la existencia en el extremo C-terminal de Apaf-1 de varios dominios WD40 de unión proteína-proteína como los presentes en la subunidad b de las proteínas G heterotriméricas. Apaf-1 presenta también un dominio de reclutamiento de caspasas (CARD) que, en condiciones de inactividad, estaría “secuestrado” por dos de los dominios WD40, pero que se libera con la unión del citocromo c. La exposición de los dominios CARD permite a Apaf-1 reclutar a la procaspasa-9 en presencia de dATP que media la oligomerización del complejo. Una vez unida, la procaspasa-9 sufre un autoprocesamiento dando lugar a su forma activa de caspasa-9, una caspasa iniciadora capaz de activar caspasas efectoras como la caspasa-3. Esta sucesión de acontecimientos acaba desembocando en la activación de otras caspasas y de factores de degradación de ADN que se encargarían de fragmentar el material genético.

APAF1 (factor activador de proteasa apoptótica 1)

Identidad

Otros nombres	KIAA0413
	Apaf-1
HGNC (Hugo)	APAF1
LocusID (NCBI)	317
Atlas_Id	422
Ubicación	12q23.1
Location_base_pair	Comienza en 99039078 y termina a 99129211 pb de pter (según hg19-Feb_2009)   [Mapeo]
Local_order	familia soluto portadora 25 (portador mitocondrial; portador de fosfato), miembro 3 12q23 IKK interactuar 12q23.1 proteína APAF1 12q23 E2a-Pbx1 asociada a la proteína / EB1 12q23.1-q23.2

ADN / ARN

Descripción	El gen APAF1 está compuesto de 27 exones, con la región de codificación que abarca los exones 26 (el ATG está en el segundo exón
Transcripción	Cinco isoformas de cDNA APAF1 se han identificado en el Homo sapiens el APAF1 originales (también llamado Apaf-1S) es de 3585 pb de longitud (que contiene 12 repeticiones WD40); la isoforma APAF1-1M (3618 pb) contiene una inserción de 33 nt después de la posición 295 de la primera secuencia publicada (11 aa GKDSVSGITSY inserción entre los aa 98 y 99, sino que también contiene 12 repeticiones WD40); la isoforma APAF1XS (3516 pb) contiene la misma inserción de forma Apaf-1M, carece de los pares de bases desde 3171 hasta 3296 de la forma Apaf-1S (la eliminación está en el dominio WD40), pero tiene una inserción de 24 nt en la posición 1725 el APAF1L (3714 pb) contiene una inserción de 129 nt en la posición 2466 (contiene 13 repeticiones WD40); el APAF1XL (3747 pb) isoforma contiene el mismo inserción de forma APAF1M, además e inserción adicional de 129 pb (43 aa beetween aa 811-812; Apaf-1XL también contiene 13 repeticiones WD40);
Pseudogén	desconocido

Proteína

	Figura 1: Los cambios conformacionales en las moléculas APAF1 conducen a apoptosome formación y a la activación de la apoptosis. Sin embargo, el montaje y el funcionamiento de la apoptosoma está regulada por factores mitocondrial y citosólica (modif. De E. Ferraro et al. 2004)
Descripción	la proteína se puede dividir en tres dominios: el N-terminal es un dominio CARD y es necesaria para la función APAF1; alternativamente, se puede unir el dominio o citocromo C. WD40 El dominio ced-4-como se hace responsable de APAF1 cambios conformacionales. El dominio WD40 C-terminal es un elemento regulador negativo compuesta de 12 o 13 repeticiones WD40: se puede unir el dominio CARD pero probablemente puede interactuar con otras proteínas reguladoras de apoptosis también.
Expresión	APAF1 Promotor puede interactuar con E2F1 (también E2F2-3) y p53 , que a su vez puede regular su expresión.
Localización	citosólica
Función	APAF1 es el núcleo estructural de la apoptosome. Cuando se activa la ruta mitocondrial de la apoptosis, el citocromo c se libera desde la mitocondria al citosol, y luego se une a APAF1 dominio CARD cambiar su conformación. Una unión adicional de moléculas de ATP media en un segundo cambio conformacional que conduce a abrir APAF1 conformación. Por medio del dominio CARD, siete moléculas APAF1 se unen entre sí y a siete moléculas de iniciador de la caspasa-9 que forma la apoptosome y causando la activación de caspasas efectoras. La formación de apoptosome y la activación de las caspasas son regulados por numerosas proteínas que interactúan.
Homología	CED-4 (C. elegans); OSCURO (D. melanogaster); Proteínas tarjeta.

Las mutaciones

Germinal	no conocido en H. sapiens.
Somático	no conocido en H. sapiens.

Implicado en

Entidad	Los cánceres de piel ( melanoma , carcinoma basocelular , carcinoma de células escamosas ).
Citogenética	LOH frecuente en 12q22-23 locus (melanomas primarios: 20-25% melanomas metastásicos 35-40%).
Oncogénesis	El silenciamiento de la expresión APAF1 encuentra a menudo en melanomas. Dos mecanismos principales han sido postulado para APAF1 dimininution, ya sea la LOH alélica en 12q22-23 locus y / o un silenciamiento transcripcional por metilación del promotor. La inactivación no se encontró en Nevi pero aumentó significativamente en las últimas etapas de la carcinogénesis, cuando melanomas primarios están completamente desarrollados (1-3 mm de diámetro). Muy a menudo tales inactivación se asoció con melanomas metastásicos. Además, el nivel APAF1 se correlaciona con chemosensivity a diferentes agentes; diferentes estudios demuestran que sobreexpresan o restaurar un nivel APAF1 normal podría sensibilizar a las líneas celulares de melanoma quimiorresistentes, in vitro. Recientemente, la determinación APAF1 LOH en el ADN de suero sanguíneo se ha propuesto como un marcador para la selección de la quimioterapia apropiada en pacientes con melanoma en estadio IV.
Entidad	Los tumores cerebrales (tumores neurales, tumores gliales)
Citogenética	LOH frecuente en 12q22-23 locus en glioblastomas (40%)
Oncogénesis	APAF1 parece estar downregulated o ausente en glioblastomas en ARNm y proteínas. Además, la co-sobreexpresión de APAF1 y la caspasa-9 sensibiliza líneas celulares de glioma (T-251 y T-373 mg) a la apoptosis dependiente de p53. Otros modulaciones de la apoptosis relacionada apoptosome-se han realizado con éxito con el fin de inducir la apoptosis en líneas resistentes de glioma. Por el contrario, APAF1 parece ser activo en neuroblastomas, mientras que no hay estudios sobre un papel APAF1 putativa en otros tumores gliales (como ependimoma, astrocitoma , ganglioglioma).
Entidad	Los cánceres de cabeza y cuello y tumores odontogénicos .
Oncogénesis	No hay evidencia directa del papel de APAF1 en la oncogénesis de estos tipos de cáncer a pesar de la pérdida de APAF1 se ha correlacionado con el aumento de cisplatino quimiorresistencia en las células HSC-2CR (derivado de células de carcinoma escamoso HSC-2 cabeza).
Entidad	Cánceres del tracto gastro-intestinal ( cáncer de esófago , cáncer gástrico , cáncer de la vesícula biliar , cáncer de la ampolla de Vater, cáncer peritoneal , cáncer apéndice vermiforme, cáncer de colon, cáncer de recto , cáncer del ano ).
Oncogénesis	Una baja frecuencia de mutaciones (10-15% de los casos) se encuentra en el cáncer colorrectal y gástrico. estas mutaciones se deben a la genética de la inestabilidad de microsatélites y parecen ser heterocigótico. No hay evidencias de participación APAF1 se han encontrado en la patogénesis de los otros tumores mencionado
Entidad	Exocrinus cánceres de páncreas (diversas etapas del páncreas adenocarcinoma ductal - PDAC)
Citogenética	12q 1ocus supresiones podrían considerarse entre las eliminaciones más frecuentes en PDAC.
Oncogénesis	No hay evidencia directa de mutaciones APAF1 en la progresión de la PDAC (algunos incluso negar su posible papel completamente). Hay muchos estudios, sin embargo, que señalan la LOH 12q22-23 locus o mutación en PDAC. La mayoría de los genes mutados que intervienen (tales como K-Ras, p53 , p16INK4a, p19ARF) puede controlar el nivel APAF1 directa o indirectamente throught la acción de p53 y E2F-1 que ambos tienen cajas de unión activos a el promotor APAF1.
Entidad	El cáncer de hígado y metástasis hepáticas
Oncogénesis	La metilación es una característica común en el carcinoma hepatocelular (HCC) regulación. Mientras que el análisis de los promotores de metilación en muestras de HCC mostró que el gen APAF1 no se hypermethylated, las células HepG2 expuestas a un agente de desmetilación (DEM, maleato de dietilo) mostraron un mayor nivel de APAF1 y de algunas caspasas que conducen a la detención fase G2 y la apoptosis .
Entidad	Cáncer de pulmón
Oncogénesis	No hay evidencia directa para la abrogación de la función APAF1 en el cáncer de pulmón. Sin embargo, el APAF1 / caspasa-9 upregulation parece ser un mecanismo de protección en algunos NSCLC ( carcinoma de pulmón de células no pequeñas ) las líneas celulares, mientras que en otras líneas de NSCLC (tales como el NCI-H460) una pérdida APAF1 indirecta de la función está mediada por la regulación al alza de XIAP (un inhibidor de la asamblea apoptosoma). Además, una expresión impulsado de APAF1 / caspasa-9 (a través de la Inibition de XIAP en células NCI-H460 o con el pulmón dosis bajas líneas celulares de cáncer) parece aumentar la sensibilidad a la muerte.
Entidad	Los tumores de los órganos reproductores femeninos ( carcinoma de ovario , los tumores de las trompas de Falopio , endometrio , cuello del útero , la vulva y la vagina )
Oncogénesis	En el carcinoma de ovario, el gen APAF1 parece ser activa. Sin embargo, la disfunción en el proceso de montaje apoptosome se ha correlacionado con la quimiorresistencia.En contraste, la pérdida de heterocigosidad se encontró en el locus APAF1 en tumores de células germinales del ovario malignos. No hay información sobre el tracto reproductivo.
Entidad	Los tumores de los órganos reproductores masculinos ( seminoma , no seminomatosos tumores de células germinales , tumores de los cordones sexuales del estroma , otros cánceres de testículo , neoplasias de próstata , tumores del pene )
Citogenética	Supresiones frecuentes en el cromosoma 12 del brazo largo y corto en los tumores de la línea germinal; LOH en 12q22-23 está presente en los seminomas, los tumores no seminomatosos y teratomas mixtos con diferentes porcentajes reportados (20-45%)
Oncogénesis	En línea germinal Tumores el locus APAF1 se elimina a menudo; Sin embargo, parece que el nivel APAF1 fue normal en diferentes líneas analizadas. Curiosamente, el tratamiento cisplatino de una línea celular de carcinoma embrionario, TTSC-3 conducen a la diferenciación del carcinoma a través de la regulación de pro-diferenciación y genes pro-apoptóticos (como APAF1, caspasa-8 y TNFR1). En tumor prostático no hay evidencia de la participación APAF1; Sin embargo se han realizado algunos estudios demontrating un aumento de APAF1 a nivel de la transcripción como una respuesta celular a los agentes quimioterapéuticos.
Entidad	Los tumores del tracto urinario ( carcinoma de células renales , tumores de la pelvis renal, uréter, vejiga , uretra )
Oncogénesis	La función apoptosoma parece ser activo en las muestras primarias y en algunas líneas celulares de carcinoma de células renales. No hay información sobre el tracto urinario.
Entidad	Tumores del sistema hematopoyético.
Oncogénesis	No está claro si APAF1 gen está dañado en leucemias y linfomas. Sin embargo, mientras que la metilación del promotor se demostró en diferentes tipos de leucemia, el nivel de proteína no se correlaciona con el nivel de mensajero, lo que sugiere una regulación de múltiples etapas en la expresión APAF1. Además, se ha demostrado que la sobreexpresión APAF1, llevada a cabo por transfección in vitro o por chemoadiuvants, podría superar la resistencia a los agentes quimio-radioterapia.
Entidad	Cánceres de hueso y tejidos blandos (osteoma, sarcoma, fibroma, osteosarcoma )
Oncogénesis	No hay evidencia directa de papel APAF1 en la oncogénesis de estos tipos de cáncer a pesar de que en el sarcoma de Ewing líneas celulares el bajo nivel APAF1 encuentra en dos líneas diferentes (STA-ET-2,1 y STA-ET-2,2) se correlacionaron con quimio-resistencia a p53-dependiente de los estímulos de muerte en comparación con las líneas con nivel APAF1 normal. APAF1 también estuvo ausente y se correlacionó con la quimio-resistencia en la línea celular fibrosacroma-HT 1080.
Entidad	Varios tumores ( tumor ocular , tumores del corazón y los grandes vasos , neoplasia de las glándulas endocrinas y del sistema endocrino difuso, tumor de mesotheliums )
Oncogénesis	En la actualidad, no hay evidencia directa de la implicación APAF1 en la carcinogénesis de estas neoplasias.