EGLN3
Funkcija gena
U kultiviranim stanicama sisara, Bruick i McKnight (2001) otkrili su da je neprimjerena akumulacija HIF-a uzrokovana prisilnom ekspresijom podjedinice HIF1-alfa u normoksičnim uvjetima ublažena koekspresijom HPH. Suzbijanje HPH u uzgojenim ćelijama Drosophila melanogaster pomoću interferencije RNK rezultiralo je povišenom ekspresijom gena LDH, induciranog hipoksijom pod normoksičnim uslovima. Zaključili su da je HPH bitna komponenta puta kojim ćelije osjećaju kisik. Koristeći rekombinantne proteine eksprimirane u ćelijama insekata, Hirsila et al. (2003) otkrili su da HIFP4H1, HIFP4H2 i HIFP4H3 pokazuju in vitro hidroksilaciju peptida sa 19-ostataka, zavisnu od 2-oksoglutarata, što odgovara C-terminalnom mjestu prolil-hidroksilacije HIF1-alfa. Sva tri enzima pokazala su nižu ili nikakvu aktivnost prema peptidu koji odgovara N-terminalnom navodnom mjestu prolil-hidroksilacije u HIF1-alfa. Sva tri enzima su hidroksilirani peptidi, dizajnirani sa navodnih mjesta prolil-hidroksilacije ljudskog HIF2-alfa (EPAS1), HIF3-alfa (HIF3A) i HIF-alfa C. elegans. Izoforma kodirana kratkom varijantom prerade HIFP4H3 bila je neaktivna. Nakayama et al. (2004) pokazali su da se brojnost PHD1 i PHD3 regulira njihovim ciljanjem na razgradnju ovisnu o proteasomu, pomoću E3 ubikvitin-ligaza SIAH1 i SIAH2, u uvjetima hipoksije. Siah2-nulti mišji fibroblasti pokazali su produženi Phd3 poluživot, što je rezultiralo nižim nivoima ekspresije Hif1a tokom hipoksije. Ekspresija Hif1a inducirana hipoksijom bila je potpuno inhibirana u Siah1a / Siah2-null ćelijama, ali se mogla spasiti inhibicijom Phd3 pomoću interferencije RNK. U 293T ćelijama, SIAH2 ciljanje PHD3 za razgradnju povećalo se izlaganjem čak i blagim hipoksičnim uslovima, što se poklapalo sa povećanom transkripcijom SIAH2. Siah2-null miševi podvrgnuti hipoksiji pokazali su poremećeni hiperpnenijski respiratorni odgovor i smanjene nivoe hemoglobina. Zaključili su da kontrola PHD1 i PHD3 putem SIAH1 i SIAH2 predstavlja još jedan nivo složenosti u regulaciji HIF1A tokom hipoksije. Schlisio et al. (2008) otkrili su da je apoptoza uzrokovana povlačenjem NGF (vidi NGFB) iz uzgajanih neuronskih ćelija posredovana putem EGLN3 i njegovog nizvodnog efektora, KIF1B-beta. Minamishima i Kaelin (2010) pokazali su da je gubitak sva tri PHD-a (PHD1, PHD2 i PHD3) u jetri dramatično povećao vrijednosti EPO i hematokrita do koncentracija koje su znatno veće od onih postignutih nakon bubrežne inaktivacije PHD2. Otkrili su da je inaktivacija PHD2 dovoljna da inducira skoro maksimalna bubrežna proizvodnja EPO-a, dok je inaktivacija sva tri PHD-a potrebna da bi se reaktivirala proizvodnja jetrenog EPO-a. Izoforme mišićne piruvat-kinaze PKM1 i PKM2 kodirane su genom PKM2. Koristeći studije nokdauna i prekomjerne ekspresije sa nekoliko ljudskih ćelijskih linija, Luo et al. (2011) pokazali su da PKM2, ali ne i PKM1, stupa u interakciju s HIF1A i stimulira aktivnost transaktivacije HIF1A pod hipoksijskim uslovima. Analiza mutacija pokazala je da je PKM2 komunicirao s HIF1A na više lokacija. PKM2, ali ne i PKM1, sadrži motiv prolilhidroksilacije, LxxLAP, koji je hidroksilirani PHD3, a ta hidroksilacija bila je potrebna za aktivaciju HIF1A, posredovanu PKM2-om. Analiza imunoprecipitacije hromatina pokazala je kolokalizaciju PKM2, PHD3 i HIF1A sa p300 (EP300) na elementima odgovora na hipoksiju u hipoksijskim uslovima. Svi PKM2, PHD3 i HIF1A bili su potrebni za indukciju transkripcije glikolitskih gena i gena transportera glukoze-1 (GLUT1 ili SLC2A1). HIF1A je također inducirao ekspresiju PKM2 u petlji pozitivne povratne sprege tokom prelaska sa oksidativnog na glikolitski metabolizam. PHD enzimi, kao što je PHD3, završavaju signale izazvane hipoksijom hidroksilacijom prolina u HIF1A, što signalizira razgradnju HIF1A zavisnu od ubikvitina. Analizom 2-hibridnog kvasca i koimunoprecipitacije, Hopfer et al. (2006) otkrili su da je protein WD40 pacova Morg1 (WDR83) u interakciji s Phd3. Delecijska i strukturna analiza otkrili su da je gornja površina specifične lopatice propelera WD40 u Morg1 u interakciji s N-terminalnim repom Phd3. Reporteri genske analize sa HEK293 ćelijama otkrili su da koekspresija Morg1 sa Phd3 promovira Phd3-zavisnu inhibiciju endogene aktivnosti HIF-a. Suprotno tome, nokdaun endogenog Morg1 u PC12 ćelijama pacova povećao je aktivnost HIF-a. Zaključili su da MORG1 funkcionira kao skela za PHD enzime.