Papel del transportador de aminoácidos LAT1 en eritropoyesis y su regulación por el factor de respuesta a hipoxia HIF2α

Abstract

La respuesta celular a la hipoxia está fundamentalmente controlada por los factores de respuesta a hipoxia HIF1α y HIF2α. En particular la isoforma HIF2α - pero no HIF1α - se ha implicado en promover proliferación celular en respuesta a hipoxia en ciertos escenarios biológicos. Uno de los genes implicados en esta respuesta proliferativa es el transportador de aminoácidos LAT1 (SLC7A5). Este transportador es un heterodímero compuesto por LAT1 - cuya expresión es inducida transcripcionalmente por la isoforma HIF2α - unido a la subunidad CD98. En primer lugar - con el fin de estudiar en que región de HIF2α podría localizarse esta especificidad para inducir SLC7A5 - generamos proteínas quiméricas de los factores de transcripción HIF en las que los dominios de unión a ADN/heterodimerización de HIF1α se fusionaron al dominio de transactivación de HIF2α y viceversa. Observamos que el dominio de transactivación de HIF2α es más relevante para la inducción de genes dependientes de HIF2α como el transportador de aminoácidos SLC7A5. Por otro lado, la inducción de los genes dependientes de HIF1α en células WT8, como CAIX y BNIP3 es más dependiente de ambas regiones tanto la de unión a ADN/heterodimerización como la de transactivación. Al margen de esta caracterización de naturaleza molecular, nos planteamos la posible participación del eje HIF2α-LAT1 en otros escenarios proliferativos iniciados por la hipoxia. En este trabajo hemos evaluado el patrón de expresión de LAT1/CD98 en el linaje eritroide así que parámetros hematológicos se encuentran específicamente afectados y cuales permanecen inalterados

Cellular response to hypoxia is largely controlled by the hypoxia-inducible transcription factors HIF1α and HIF2α. In particular, HIF2α - but not HIF1α - isoform drives cellular proliferation in some particular biological settings when oxygen becomes limited. The amino acid carrier LAT1 (SLC7A5) has been involved in this proliferative response. This amino acid carrier is composed by LAT1 - that is transcriptionally induced by the HIF2α isoform - and the CD98 subunit. In order to investigate which HIF2α region is required to explain its specific effect on SLC7A5 we generated chimeric proteins of the HIF transcription factors where HIF1α (or HIF2α) DNA binding/heterodimerization domain were fused to HIF2α (or HIF1α) transactivation domain. We show that HIF2α transactivation domain is more relevant to promote HIF2α-dependent gene transcription including the induction of SLC7A5 (LAT1). In contrast HIF1α-dependent specific induction of genes such as CAIX or BNIP3 is more dependent of both binding/heterodimerization and transactivation domains of HIF1α. In addition to this molecular characterization, we consider the possible participation of the HIF2α-LAT1 axis in other proliferative scenarios initiated by hypoxia. In this work we have evaluated the pattern of expression of LAT1/CD98 in the erythroid lineage so that hematological parameters are specifically affected and which remain unaltered