| Hypoxie-induzierter Faktor 1, α-Untereinheit | ||
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| nach PDB 1H2K | ||
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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
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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.
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.
Gewebereparatur, Regeneration und Verjüngung
Unter normalen Umständen wird HIF-1a nach einer Verletzung oder bei Zellstress aller Art durch Prolylhydroxylasen (PHDs) abgebaut. Im Juni 2015 fanden Wissenschaftler heraus, dass die fortgesetzte Hochregulierung von HIF-1a über PHD-Inhibitoren verlorenes oder beschädigtes Gewebe bei Säugetieren mit einer Reparaturreaktion regeneriert. Die Herunterregulierung von Hif-1a hingegen führt zu einer Heilung mit einer Narbenreaktion bei Säugetieren mit einer vorherigen regenerativen Reaktion auf den Gewebeverlust. Die Regulierung von HIF-1a kann entweder den Schlüsselprozess der Regeneration von Säugetieren ausschalten oder einschalten. Wenig später wurde die regenerative Wirkung einer HIF-1a Modulation auf gealterte Hautzellen beschrieben und an Patienten ein verjüngender Effekt gealterter Gesichtshaut belegt. HIF Modulation wurde auch mit einer positiven Wirkung bei anlagebedingtem Haarausfall in Verbindung gebracht. Das 2016 vom Mediziner Dominik Duscher und Pharmakologen Dominik Thor in Wien gegründete Biotech Unternehmen Tomorrowlabs GmbH macht sich diesen Mechanismus zunutze. Basierend auf dem zum Patent angemeldeten HSF ("HIF stärkender Faktor") Wirkstoff wurden Produkte entwickelt, die Haut- und Haarregeneration fördern sollen.
Literatur
- Percy, Melanie J. et al.: A Gain-of-Function Mutation in the HIF2A Gene in Familial Erythrocytosis. In: N Engl J Med. Nr. 358, 2008, S. 162–168 (Abstract).
- Frontiers in Nephrology: Thomas O. Daniel et al.: Integrating Renal Hypoxic Signals in Development and Disease. In: J Am Soc Nephrol. Nr. 14, 2003, S. 2693–2694 (Artikel). – Serie von Übersichtsartikeln zu Grundlagen und medizinischer Bedeutung des Sauerstoff-Sensor-Systems.