Модуляция активности ДНК-метилтрансфераз.
Первоначально считалось, что характерным свойством трансформированных клеток является повышение активности Dnmt1 (см. обзор Baylin et al. 1998). Однако в дальнейшем было показано, что увеличенная активность этой метилтрансферазы возникает как результат более высокого уровня пролиферации опухолевых клеток.
Кроме того, в некоторых типах опухолей не было обнаружено какой-нибудь значимой корреляции между метилированием CpG-островков и уровнем мРНК не только DNMT1, но и DNMT3a и DNMT3b (Saito et al. 2001; Oue et al. 2001; Ahluwalia et al. 2001). Хотя гиперэкспрессия экзогенной DNMT1 может привести к клеточной трансформации (Vertino et al. 1996), в опухоли, по-видимому, происходит нарушение специфичности взаимодействия фермента с ДНК. Это приводит к ошибочному метилированию CpG-островков, неметилированных в нормальных клетках. Такие нарушения регуляции опосредованы изменениями во взаимодействии между Dnmt1 и ее регуляторами, в число которых входят как онкогены, так и гены-супрессоры опухолевого роста. Так, в экспериментах на культурах клеток показана связь между метилированием ДНК и ras-опосредованными путями передачи митогенных сигналов. Введение в мышиные адренокортикальные опухолевые клетки Y1 экзогенного негативного регулятора Ras (Gap) приводило, с одной стороны, к снижению уровня мРНК и активности Dnmt1, а с другой - к восстановлению нормального фенотипа. Последующая трансфекция в полученные таким образом ревертанты экзогенного Н-ras повышало уровень экспрессии мРНК и активности фермента и восстанавливало трансформированный фенотип (MacLeod et al. 1995). В экспериментах с клетками, трансформированными коститутивно-экспрессируемым с-fos, продукт которого расположен в цепи передачи сигнала после Ras, установлено, что подавление экспрессии Dnmt1 или ее активности восстанавливает нормальный фенотип на фоне неизменной экспрессии экзогенного с-fos (Bakin and Curran 1999). Также было установлено, что супрессор опухолевого роста Rb (регулятор клеточного цикла) взаимодействует с DNMT1, модулируя ее активность (Pradhan and Kim 2002). Показано, что при связывании Rb с DNMT1 происходит ингибирование трансферазной активности. Такжег о 1 WAF1
продемонстрировано, что ингибитор циклин-зависимых киназ p21 может конкурировать с DNMT1 за связывание с PCNA в нормальных клетках и принимать, таким образом, опосредованное участие в модуляции активности
DNMT1 (Chuang et al. 1997).
В тоже время нарушение регуляции метилтрансферазной активности в опухолевых клетках не ограничивается только DNMT1. Было показано, что одновременно с DNMT1 происходит изменение специфичности также и
DNMT3a (Di Croce et al. 2002) или DNMT3b (Rhee et al. 2002). Исследование
слитного белка PML-RAR, который является онкогенным транскрипционным фактором, образующимся при острой промиелоцитарной лейкемии (ОПЛ) в результате транслокаций, показало, что данный белок напрямую взаимодействует с метилтрансферазами DNMT1 и DNMT3a в клеточных линиях, полученных от больных с ОПЛ (Di Croce et al. 2002). С помощью хроматин-иммунопреципитации было продемонстрировано, что DNMT1 и DNMT3a в присутствии и вместе с PML-RAR предпочтительно локализуются в области промотора гена RARft2. Это приводит к метилированию CpG-островка гена RARft2 и инактивации его транскрипции. Таким образом, нарушение нормальной регуляции метилтрансфераз является важным этапом в прогрессии опухоли.
Еще по теме Модуляция активности ДНК-метилтрансфераз.:
- Церебральные системы модуляции боли
- 3.3.1 Сигнал без модуляции
- Исследования потоков по видам модуляции для ЭКС
- Распространение метилирования ДНК.
- Методи активного навчання у викладанні психології. Класифікації методів активного викладання психології
- Репликация ДНК
- 5. Рестрикция геномной ДНК.
- Строение и функции ДНК
- Функция метилирования ДНК.
- Направленное клонирование фрагмента ДНК
- 10.1. Электрофоретическое разделение ДНК в агарозном геле.
- 13. Переосаждение ДНК (РНК).
- Нарушение механизмов репарации ДНК