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Hypoxie-induzierter Faktor

Hypoxie-induzierter Faktor 1, α-Untereinheit
Hypoxie-induzierter Faktor 1, α-Untereinheit
nach PDB 1H2K

Vorhandene Strukturdaten: 1d7g, 1h2k, 1h2l, 1h2m, 1l3e, 1l8c, 1lm8, 1lq8, 2ilm, 4ZPR

Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 826 Aminosäuren; 92,7 kDa
Isoformen 2
Bezeichner
Gen-Namen HIF1A, HIF-1alpha, HIF1-ALPHA, MOP1, PASD8
Externe IDs
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon Chordatiere
Orthologe
Mensch Maus
Entrez 3091 15251
Ensembl ENSG00000100644 ENSMUSG00000021109
UniProt Q16665 Q61221
Refseq (mRNA) NM_001530 NM_010431
Refseq (Protein) NP_001521 NP_034561
Genlocus Chr 14: 61.23 – 61.28 Mb Chr 12: 75 – 75.05 Mb
PubMed-Suche 3091 15251

Nobelpreis für Physiologie/Medizin 2019: Zelluläre Anpassungsmechanismen an die Verfügbarkeit von Sauerstoff. Bei normaler zellulärer Verfügbarkeit von Sauerstoff wird Hif-1 alpha an zwei Prolin-Resten hydroxyliert und nach der Bindung an VHL und Ubiquitin im Proteasom abgebaut. Bei Sauerstoffmangel transloziert Hif-1 alpha in den Zellkern, wo es als Komplex mit Hif-1 beta an HRE bindet und Gene aktiviert, die z. B. Erythropoese, Glykolyse und Angiogenese steuern.

Hypoxie-induzierter Faktor (HIF) ist ein Transkriptionsfaktor und Hypoxie-induzierbarer Faktor, der die Versorgung der Zelle mit Sauerstoff reguliert, indem er eine Balance zwischen Sauerstoffbedarf und Sauerstoffversorgung herstellt. Seine Entdeckung wurde 2019 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin prämiert.[1] Das Protein wurde erstmals in der englischsprachigen wissenschaftlichen Literatur als Hypoxia-Inducible Factor beschrieben,[2] daher ist auch die wörtliche Übersetzung Hypoxie-induzierbarer Faktor in der deutschen Literatur gebräuchlich.[1]

HIF besteht aus einer labilen α-Untereinheit, die in den drei Isoformen HIF-1α, HIF-2α und HIF-3α existiert, und einer β-Untereinheit.

Bei normaler Sauerstoffversorgung (Normoxie) ist die α-Untereinheit an zwei spezifischen Prolyl-Resten hydroxyliert. Diese Hydroxylierung führt dazu, dass HIFα über das Von-Hippel-Lindau-Tumorsuppressor-Protein (pVHL) abgebaut wird.

Bei mangelnder Sauerstoffversorgung (Hypoxie) ist die Hydroxylierung von HIF-α gehemmt. Der so stabilisierte Transkriptionsfaktor aktiviert das Erythropoetin-Gen und eine Reihe weiterer Gene, die zur Anpassung der Zelle an eine mangelnde Sauerstoffversorgung erforderlich sind. Weiterhin deuten verschiedene Experimente auf HIF-induzierte Expression von Wachstumsfaktoren der Gruppe Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) hin.[3][4]

  1. ↑ a b Medizin-Nobelpreis 2019: Der Sauerstoffsensor des Lebens. Abgerufen am 3. Dezember 2020.
  2. ↑ G. L. Semenza: HIF-1 and mechanisms of hypoxia sensing. In: Current Opinion in Cell Biology. Band 13, Nr. 2, April 2001, ISSN 0955-0674, S. 167–171, doi:10.1016/s0955-0674(00)00194-0, PMID 11248550.
  3. ↑ K. M. Mohamed, A. Le u. a.: Correlation between VEGF and HIF-1alpha expression in human oral squamous cell carcinoma. In: Experimental and molecular pathology Band 76, Nummer 2, April 2004, S. 143–152. doi:10.1016/j.yexmp.2003.10.005. PMID 15010293.
  4. ↑ D. Shweiki, A. Itin u. a.: Vascular endothelial growth factor induced by hypoxia may mediate hypoxia-initiated angiogenesis. In: Nature Band 359, Nummer 6398, Oktober 1992, S. 843–845. doi:10.1038/359843a0. PMID 1279431.
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