HMGB1

HMGB1
Structures disponibles PDB Recherche UniProt humaine: PDBe RCSB Identifiants PDB 2LY4, 2RTU, 2YRQ
Identifiants
Aliases	HMGB1
IDs externes	OMIM: 163905 HomoloGene: 110676 GeneCards: HMGB1
Position du gène (Homme) Chr. Chromosome 13 humain[1] Locus 13q12.3 Début 30,456,704 bp[1] Fin 30,617,597 bp[1]
Expression génétique Bgee Humain Souris (orthologue) Fortement exprimé dans ventricular zone éminence ganglionnaire tendon calcanéen muscle lisse body of uterus appendice iléo-cæcal os spongieux rectum C1 segment endocol n/a Plus de données d'expression de référence BioGPS Plus de données d'expression de référence
Gene Ontology Fonction moléculaire DNA-binding transcription factor activity bubble DNA binding liaison d'ADN polymérase C-X-C chemokine binding transcription factor binding phosphatidylserine binding lipopolysaccharide binding activité lyase single-stranded DNA binding damaged DNA binding liaison protéique DNA binding, bending supercoiled DNA binding liaison ADN four-way junction DNA binding RAGE receptor binding chemoattractant activity liaison ARN double-stranded DNA binding liaison ARN double brin liaison ARN simple brin cytokine activity calcium-dependent protein kinase regulator activity protein kinase activator activity transcription coactivator activity integrin binding Composant cellulaire cytoplasme endosome membrane transcription repressor complex région extracellulaire noyau surface cellulaire membrane plasmique nucléoplasme chromosome condensed chromosome endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment secretory granule lumen ficolin-1-rich granule lumen milieu extracellulaire early endosome neuron projection alphav-beta3 integrin-HMGB1 complex Processus biologique T-helper 1 cell activation apoptotic DNA fragmentation adaptive immune response regulation of transcription by RNA polymerase II positive regulation of DNA ligation positive regulation of JNK cascade cellular response to DNA damage stimulus apoptotic cell clearance positive regulation of cysteine-type endopeptidase activity involved in apoptotic process positive regulation of toll-like receptor 9 signaling pathway negative regulation of RNA polymerase II transcription preinitiation complex assembly positive regulation of dendritic cell differentiation positive regulation of DNA binding neuron projection development negative regulation of blood vessel endothelial cell migration positive regulation of interleukin-12 production positive regulation of monocyte chemotaxis activation of innate immune response DNA ligation involved in DNA repair système immunitaire inné réponse inflammatoire réparation de l'ADN positive regulation of MAPK cascade positive regulation of activated T cell proliferation DNA geometric change DNA recombination inflammatory response to antigenic stimulus positive regulation of interleukin-10 production processus du système immunitaire negative regulation of transcription by RNA polymerase II regulation of restriction endodeoxyribonuclease activity chimiotaxie positive regulation of mismatch repair negative regulation of CD4-positive, alpha-beta T cell differentiation positive regulation of cytosolic calcium ion concentration T-helper 1 cell differentiation dendritic cell chemotaxis autophagie neutrophil clearance Recombinaison V(D)J positive regulation of apoptotic process DNA topological change positive chemotaxis toll-like receptor signaling pathway neutrophil degranulation développement de l'œil myeloid dendritic cell activation positive regulation of protein phosphorylation endothelial cell proliferation plasmacytoid dendritic cell activation macrophage activation involved in immune response regulation of tolerance induction regulation of T cell mediated immune response to tumor cell base-excision repair regulation of autophagy développement des poumons activation of protein kinase activity positive regulation of interferon-alpha production positive regulation of interferon-beta production positive regulation of interleukin-6 production positive regulation of tumor necrosis factor production positive regulation of toll-like receptor 2 signaling pathway positive regulation of toll-like receptor 4 signaling pathway endothelial cell chemotaxis positive regulation of innate immune response positive regulation of myeloid cell differentiation positive regulation of glycogen catabolic process regulation of protein kinase activity positive regulation of transcription by RNA polymerase II response to glucocorticoid positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade positive regulation of wound healing positive regulation of NIK/NF-kappaB signaling positive regulation of sprouting angiogenesis negative regulation of apoptotic cell clearance regulation of nucleotide-excision repair regulation of signaling receptor activity Remodelage de la chromatine positive regulation of autophagy processus de développement positive regulation of blood vessel endothelial cell migration cell chemotaxis cellular response to lipopolysaccharide positive regulation of vascular endothelial cell proliferation negative regulation of interferon-gamma production positive regulation of monocyte chemotactic protein-1 production cellular response to interleukin-7 Sources:Amigo / QuickGO
Orthologues Espèces Homme Souris Entrez 3146 n/a Ensembl ENSG00000189403 n/a UniProt P09429 n/a RefSeq (mRNA) NM_001313892 NM_001313893 NM_002128 n/a RefSeq (protéine) NP_001300821 NP_001300822 NP_002119 NP_001350590 NP_001357268 NP_001357269 NP_001357270 NP_001300821.1 NP_001300822.1 NP_002119.1 n/a Localisation (UCSC) Chr 13: 30.46 – 30.62 Mb n/a Publication PubMed [2] n/a
Wikidata
Voir/Editer Humain

Le HMGB1 (pour « high–mobility group box 1 ») est une protéine constitutive de la chromatine qui , en se liant de manière transitoire à l'ADN, le courbe de manière réversible. Il facilite la formation des nucléosomes, contribue à la liaison des protéines, y compris des facteurs de transcription qui déforment l'ADN lors de la liaison, et participe à la transcription, à la réplication et à la réparation de l'ADN [3]. Elle fait partie de la famille des HMG.

HMGB1 est exprimé de manière constitutive dans presque tous les types de cellules et, peut agir comme un motif moléculaire associé aux dégâts, il est libéré passivement après la mort cellulaire traumatique ou par une mort cellulaire régulée comme la ferroptose[4] (mais pas par apoptose) et est sécrété lors d'un stress sévère [5],[6].

Son gène est le HMGB1 situé sur le chromosome 13 humain.

Rôles

Dans des conditions pathologiques

Sa fixation sur la chromatine dépend de l'état d'acétylation des histones. L'HMGB1 défixée est relarguée dans le milieu extracellulaire signalant le danger pour les cellules environnantes, déclenche une inflammation et active l'immunité innée et adaptative en interagissant avec plusieurs récepteurs [7]:

• le récepteur RAGE[8], et jouant alors le rôle de cytokine[9].
• HMGB1 se lie également aux TLR. En complexe avec les CpG-ODN, HMGB1 se lie à TLR9 et améliore la production de cytokines dans les cellules dendritiques plasmacytoïdes [10]. Lorsque HMGB1 est lié aux nucléosomes, il active les macrophages et les cellules dendritiques via TLR2 [11].

Dans des conditions physiologiques

Il régule l'autophagie par l'intermédiaire de la protéine Beclin1[12], protégeant l'intégrité de cette dernière ainsi que de l'ATG5 de la dégradation par la calpaïne[13].

C'est aussi une protéine impliquée dans la tolérance immunitaire. En effet, l'activation de l'apoptose par la voie des caspases permet le relargage du cytochrome c et une perméabilisation de la membrane externe de la mitochondrie. Il y a alors activation des caspases 3 et 7 et clivage de la protéine p75 (composante de la chaîne respiratoire du complexe I). Cette dernière va provoquer une forte libération de ROS (reactive oxygen species) qui vont permettre l'oxydation de la protéine HMGB1. Ce faisant, HMGB1 perd sa capacité d'immunostimulateur. On sait que c'est l'oxydation de la C106 précisément qui est suffisante et nécessaire pour l’empêcher d’être fonctionnelle[14].

En médecine

Le taux de la protéine est augmenté dans plusieurs maladies inflammatoires, polyarthrite rhumatoïde, lupus érythémateux disséminé, myosite[15]. Elle pourrait être une cible pour de futurs traitements[16].

L'excrétion fécale de cette protéine est augmentée dans certaines maladies coliques inflammatoires[17].

Notes et références

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000189403 - Ensembl, May 2017
2. « Publications PubMed pour l'Homme », sur National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine
3. (en) Marco E Bianchi et Alessandra Agresti, « HMG proteins: dynamic players in gene regulation and differentiation », Current Opinion in Genetics & Development, vol. 15, n^o 5,‎ octobre 2005, p. 496–506 (DOI 10.1016/j.gde.2005.08.007, lire en ligne, consulté le 6 février 2024)
4. (en) Xin Chen, Rui Kang, Guido Kroemer et Daolin Tang, « Broadening horizons: the role of ferroptosis in cancer », Nature Reviews Clinical Oncology, vol. 18, n^o 5,‎ mai 2021, p. 280–296 (ISSN 1759-4782, DOI 10.1038/s41571-020-00462-0, lire en ligne, consulté le 7 juin 2024)
5. (en) Paola Scaffidi, Tom Misteli et Marco E. Bianchi, « Release of chromatin protein HMGB1 by necrotic cells triggers inflammation », Nature, vol. 418, n^o 6894,‎ 11 juillet 2002, p. 191–195 (ISSN 0028-0836 et 1476-4687, DOI 10.1038/nature00858, lire en ligne, consulté le 6 février 2024)
6. (en) Ben Lu, Ce Wang, Mao Wang et Wei Li, « Molecular mechanism and therapeutic modulation of high mobility group box 1 release and action: an updated review », Expert Review of Clinical Immunology, vol. 10, n^o 6,‎ juin 2014, p. 713–727 (ISSN 1744-666X et 1744-8409, PMID 24746113, PMCID PMC4056343, DOI 10.1586/1744666X.2014.909730, lire en ligne, consulté le 6 février 2024)
7. (en) Ulf Andersson et Kevin J. Tracey, « HMGB1 Is a Therapeutic Target for Sterile Inflammation and Infection », Annual Review of Immunology, vol. 29, n^o 1,‎ 23 avril 2011, p. 139–162 (ISSN 0732-0582 et 1545-3278, PMID 21219181, PMCID PMC4536551, DOI 10.1146/annurev-immunol-030409-101323, lire en ligne, consulté le 6 février 2024)
8. Scaffidi P, Misteli T, Bianchi ME, Release of chromatin protein HMGB1 by necrotic cells triggers inflammation, Nature, 2002;418:191–195
9. Lotze MT, Tracey KJ, High-mobility group box 1 protein (HMGB1): nuclear weapon in the immune arsenal, Nat Rev Immunol, 2005;5:331–342
10. (en) Jane Tian, Ana Maria Avalos, Su-Yau Mao et Bo Chen, « Toll-like receptor 9–dependent activation by DNA-containing immune complexes is mediated by HMGB1 and RAGE », Nature Immunology, vol. 8, n^o 5,‎ mai 2007, p. 487–496 (ISSN 1529-2908 et 1529-2916, DOI 10.1038/ni1457, lire en ligne, consulté le 6 février 2024)
11. (en) Vilma Urbonaviciute, Barbara G. Fürnrohr, Silke Meister et Luis Munoz, « Induction of inflammatory and immune responses by HMGB1–nucleosome complexes: implications for the pathogenesis of SLE », The Journal of Experimental Medicine, vol. 205, n^o 13,‎ 22 décembre 2008, p. 3007–3018 (ISSN 1540-9538 et 0022-1007, PMID 19064698, PMCID PMC2605236, DOI 10.1084/jem.20081165, lire en ligne, consulté le 6 février 2024)
12. Tang D, Kang R, Livesey KM et al. Endogenous HMGB1 regulates autophagy, J Cell Biol, 2010;190:881–892
13. Zhu X, Messer JS, Wang Y, Cytosolic HMGB1 controls the cellular autophagy/apoptosis checkpoint during inflammation, J Clin Invest, 2015;125:1098–1110
14. Hirotaka Kazama, Jean-Ehrland Ricci, John M. Herndon et George Hoppe, « Induction of immunological tolerance by apoptotic cells requires caspase-dependent oxidation of high-mobility group box-1 protein. », Immunity, vol. 29,‎ 18 juillet 2008, p. 21–32 (ISSN 1074-7613, PMID 18631454, PMCID 2704496, DOI 10.1016/j.immuni.2008.05.013, lire en ligne, consulté le 1^er mars 2016)
15. Harris HE, Andersson U, Pisetsky DS, HMGB1: a multifunctional alarmin driving autoimmune and inflammatory disease, Nat Rev Rheumatol, 2012;8:195–202
16. Andersson U, Tracey KJ, HMGB1 is a therapeutic target for sterile inflammation and infection, Annu Rev Immunol, 2011;29:139–162
17. Vitali R, Stronati L, Negroni A et al. Fecal HMGB1 is a novel marker of intestinal mucosal inflammation in pediatric inflammatory bowel disease, Am J Gastroenterol, 2011;106:2029–2040