Ukr.Biochem.J. 2016; Том 88, № 1, січень-лютий, c. 119-125

doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj88.01.119

Регулювання експресії генів NOX на рівні транскрипції в аденокарциномних клітинах грудної залози людини лінії MCF-7 модулюється за участю адаптерного протеїну Ruk/CIN85

01.04.2016   Без категорії   No comments

А. В. Базалій, І. Р. Горак, Г. В. Пасічник, С. В. Комісаренко, Л. Б. Дробот

Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ
e-mail: drobot@biochem.kiev.ua

NADPH оксидази є ключовими компонентами редоксзалежних сигнальних мереж, залучених до контролю проліферації, виживання та інвазії пухлинних клітин. Накопичено дані, які демонструють специфічні профілі та рівні експресії гомологів NADPH оксидаз (NOXs) та їхніх допоміжних протеїнів у лініях пухлинних клітин людини та первинних пухлинах, а також модулювання цих параметрів позаклітинними чинниками. Нашими попередніми дослідженнями виявлено, що продукування АФК аденокарциномними клітинами ободової кишки людини лінії НТ-29 позитивно корелює з рівнем експресії адаптерного протеїну Ruk/CIN85, тоді як підвищені рівні експресії Ruk/CIN85 у слабо інвазивних аденокарциномних клітинах грудної залози людини лінії MCF-7 сприяють розвитку їхнього малігнізованого фенотипу через конститутивну активацію шляху Src/Akt. З метою з’ясування, чи впливає надекспресія Ruk/CIN85 у клітинах MCF-7 на регулювання транскрипції генів NOXs, був проведений скринінг вмісту мРНК NOX1, NOX2, NOX3, NOX4, NOX5, DUOX1, DUOX2 та регуляторної субодиниці p22Phox в субклонах клітин MCF-7 із різними рівнями експресії Ruk/CIN85 за допомогою кількісної полімеразної ланцюгової реакції (qPCR). Cистемні різноспрямовані зміни рівня мРНК для NOX1, NOX2, NOX5, DUOX2 та p22Phox було виявлено в клітинах MCF-7 із надекспресією адаптерного протеїну порівняно з контрольними клітинами дикого типу. Пригнічення експресії Ruk/CIN85 за допомогою технології РНК-інтерференції призводило до реверсії виявлених змін. З’ясування молекулярних механізмів, що опосередковують вплив Ruk/CIN85 на регулювання транскрипції генів NOXs, потребує подальших досліджень.

Ключові слова: , , , ,

Посилання:

  1. Weyemi U, Redon CE, Parekh PR, Dupuy C, Bonner WM. NADPH Oxidases NOXs and DUOXs as putative targets for cancer therapy. Anticancer Agents Med Chem. 2013 Mar;13(3):502-14. Review. PubMed
  2. Meitzler JL, Antony S, Wu Y, Juhasz A, Liu H, Jiang G, Lu J, Roy K, Doroshow JH. NADPH oxidases: a perspective on reactive oxygen species production in tumor biology. Antioxid Redox Signal. 2014 Jun 10;20(17):2873-89. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Roy K, Wu Y, Meitzler JL, Juhasz A, Liu H, Jiang G, Lu J, Antony S, Doroshow JH. NADPH oxidases and cancer. Clin Sci (Lond). 2015 Jun;128(12):863-75. Review. PubMed, CrossRef
  4. Lambeth JD. NOX enzymes and the biology of reactive oxygen. Nat Rev Immunol. 2004 Mar;4(3):181-9. Review. PubMed
  5. Katsuyama M. NOX/NADPH oxidase, the superoxide-generating enzyme: its transcriptional regulation and physiological roles. J Pharmacol Sci. 2010;114(2):134-46. Review. PubMed
  6. Finkel T. Reactive oxygen species and signal transduction. IUBMB Life. 2001 Jul;52(1-2):3-6. Review. PubMed
  7. Drobot LB, Samoylenko AA, Vorotnikov AV, Tyurin-Kuzmin PA, Bazalii AV, Kietzmann T, Tkachuk VA, Komisarenko SV. Reactive oxygen species in signal transduction. Ukr Biokhim Zhurn. 2013; 85: 209-217. CrossRef
  8. Juhasz A, Ge Y, Markel S, Chiu A, Matsumoto L, van Balgooy J, Roy K, Doroshow JH. Expression of NADPH oxidase homologues and accessory genes in human cancer cell lines, tumours and adjacent normal tissues. Free Radic Res. 2009 Jun;43(6):523-32. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Pawson T. Dynamic control of signaling by modular adaptor proteins. Curr Opin Cell Biol. 2007 Apr;19(2):112-6. Review. PubMed
  10. Levchenko A, Bruck J, Sternberg PW. Scaffold proteins may biphasically affect the levels of mitogen-activated protein kinase signaling and reduce its threshold properties. Proc Natl Acad Sci USA. 2000 May 23;97(11):5818-23. PubMed, PubMedCentral
  11. Dikic I. CIN85/CMS family of adaptor molecules. FEBS Lett. 2002 Oct 2;529(1):110-5. Review. PubMed
  12. Havrylov S, Redowicz MJ, Buchman VL. Emerging roles of Ruk/CIN85 in vesicle-mediated transport, adhesion, migration and malignancy. Traffic. 2010 Jun;11(6):721-31. Review. PubMed, CrossRef
  13. Havrylov S, Rzhepetskyy Y, Malinowska A, Drobot L, Redowicz MJ. Proteins recruited by SH3 domains of Ruk/CIN85 adaptor identified by LC-MS/MS. Proteome Sci. 2009 Jun 16;7:21. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  14. Bazalii AV, Samoylenko AA, Petukhov DM, Rynditch AV, Redowicz M-J, Drobot LB. Interaction between adaptor proteins Ruk/CIN85 and Tks4 in normal and tumor cells of different tissue origins. Biopolym Cell. 2014; 30(1):37-41. CrossRef
  15. Gianni D, Diaz B, Taulet N, Fowler B, Courtneidge SA, Bokoch GM. Novel p47(phox)-related organizers regulate localized NADPH oxidase 1 (Nox1) activity. Sci Signal. 2009 Sep 15;2(88):ra54. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  16. Gianni D, DerMardirossian C, Bokoch GM. Direct interaction between Tks proteins and the N-terminal proline-rich region (PRR) of NoxA1 mediates Nox1-dependent ROS generation. Eur J Cell Biol. 2011 Feb-Mar;90(2-3):164-71. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  17. Samoylenko AA, Byts NV, Pasichnyk GV, Kozlova NV, Bazalii AV, Gerashchenko DS, Shandrenko SG, Vorotnikov AV, Kietzmann T, Komisarenko SV, Drobot LB. Recombinant lentivirus-mediated silencing of adaptor protein Ruk/CIN85 expression influences biological responses of tumor cells. Biotechnologia Acta. 2015; 8(4): 182-189. CrossRef
  18. Bazalii АV, Vorotnikov AV, Тiurin-Кuzmin PA, Тkachuk VА, Коmisarenko SV, Drobot LB. Recombinant fluorescent sensor of hydrogen peroxide hyper fused with adaptor protein Ruk/CIN85: designing of expression vector and its functional characterization. Biotechnologia Acta. 2015;8(5):19-26. CrossRef
  19. Samoylenko A, Vynnytska-Myronovska B, Byts N, Kozlova N, Basaraba O, Pasichnyk G, Palyvoda K, Bobak Y, Barska M, Mayevska O, Rzhepetsky Y, Shuvayeva H, Lyzogubov V, Usenko V, Savran V, Volodko N, Buchman V, Kietzmann T, Drobot L. Increased levels of the HER1 adaptor protein Rukl/CIN85 contribute to breast cancer malignancy. Carcinogenesis. 2012 Oct;33(10):1976-84. PubMed, CrossRef
  20. Pasichnyk GV, Povorozniuk OО, Horak IR, Gerashchenko DS, Ponomarenko OV, Samoylenko AA, Byts NV, Drobot LB. Overexpression of adaptor protein Rukl. CIN85 in human breast adenocarcinoma cell line MCF-7 is accompanied by increased chemoresistance. Reports Nat Acad Sci Ukraine. 2013;12:149-156.
  21. Samoylenko A, Dimova EY, Kozlova N, Drobot L, Kietzmann T. The adaptor protein Ruk/CIN85 activates plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) expression via hypoxia-inducible factor-1alpha. Thromb Haemost. 2010 May;103(5):901-9. PubMed, CrossRef
  22. Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods. 2001 Dec;25(4):402-8.
    PubMed
  23. Fukuyama M, Rokutan K, Sano T, Miyake H, Shimada M, Tashiro S. Overexpression of a novel superoxide-producing enzyme, NADPH oxidase 1, in adenoma and well differentiated adenocarcinoma of the human colon. Cancer Lett. 2005 Apr 18;221(1):97-104. PubMed
  24. Kolářová H, Binó L, Pejchalová K, Kubala L. The expression of NADPH oxidases and production of reactive oxygen species by human lung adenocarcinoma epithelial cell line A549. Folia Biol (Praha). 2010;56(5):211-7. PubMed
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.