Tag Archives: пригнічення IRE1
Експресія генів, специфічних до убіквітину пептидаз та ATG7, у клітинах гліоми лінії U87 за дефіциту глутаміну
О. В. Галкін1, Д. O. Мінченко1,2, О. О. Рябовол1,
В. В. Теличко1, О. О. Ратушна1, O. Г. Мінченко1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: ominchenko@yahoo.com;
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна
Вивчали вплив дефіциту глутаміну на експресію генів, що кодують специфічні до убіквітину пептидази (USP) та ензим E1, який активує убіквітин (GSA7) і відомий ще як протеїн 7 (ATG7), у клітинах гліоми лінії U87 за умов пригнічення IRE1 (inositol requiring enzyme-1). Показано, що в контрольних (трансфікованих пустим вектором) клітинах гліоми за дефіциту глутаміну знижувалась експресія мРНК USP1 та ATG7 і підвищувалась мРНК USP25. У той самий час дефіцит глутаміну істотно не змінював експресію генів USP4, USP10, USP14 та USP22 в цих клітинах. Пригнічення функції сигнального ензиму IRE1 у клітинах гліоми лінії U87 посилювало ефект дефіциту глутаміну на експресію гена USP1 та індукувало чутливість експресії генів USP4 і USP14 до цих умов. Таким чином, дефіцит глутаміну геноспецифічно змінює рівень експресії більшості досліджених генів залежно від функціональної активності ензиму IRE1, центрального медіатора стресу ендоплазматичного ретикулума, який контролює процеси проліферації та росту пухлин.
Експресія генів, що мають відношення до росту пухлин у нокаутних по IRE1 клітинах гліоми лінії U87: ефект гіпоксії
О. Г. Мінченко1, О. Я. Лузіна1, О. С. Гнатюк1,
Д. O. Мінченко1,2, Я. А. Гармаш1, О. О. Ратушна1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: ominchenko@yahoo.com;
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна
Досліджували експресію генів, що кодують важливі протеїни, які мають відношення до росту пухлин (BRCA1, DEK, BCL2L1, COL6A1, TPD52, HOMER3 та GNPDA1), у клітинах гліоми лінії U87 за умов пригнічення сигнального ензиму IRE1 та гіпоксії. Показано, що пригнічення IRE1 у клітинах гліоми істотно збільшувало рівень експресії мРНКBRCA1 (breastcancer 1 early onset) та TPD52 (tumorprotein D52) порівняно з контрольними клітинами. У той самий час рівень експресії COL6A1 (collagen, type VI, alpha 1), DEK (DEK oncogene), GNPDA1 (glucosamine-6-phosphatedeaminase 1) та HOMER3 (homerhomolog 3) істотно знижувався в клітинах гліоми за цих експериментальних умов. Також встановлено, що гіпоксія підвищувала рівень експресії мРНК COL6A1 та TPD52і знижувала – BRCA1, DEK та GNPDA1 у контрольних клітинах гліоми і що пригнічення IRE1, модифікувало ефект гіпоксії на експресію генів COL6A1, DEK, BCL2L1, HOMER3 та GNPDA1. Показано, що гіпоксія змінювала експресію більшості досліджених генів залежно від IRE1, який контролює проліферацію і ріст пухлин.
Пригнічення IRE1 змінює гіпоксичну регуляцію експресії генів катепсинів та LONP1 у клітинах гліоми лінії U87
O. Г. Мінченко1, О. О. Рябовол1, О. В. Галкін1, Д. O. Мінченко1,2, О. О. Ратушна1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: ominchenko@yahoo.com;
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна
Вивчено вплив гіпоксії на експресію ядерних генів, що кодують катепсини та LONP1/PRSS15 у клітинах гліоми лінії U87 в умовах пригнічення залежного від інозитолу ензиму 1 (IRE1). Показано, що гіпоксія збільшувала експресію генів CTSA, CTSB, CTSD, CTSF, CTSK та LONP1 і знижувала експресію генів CTSC, CTSL, CTSO та CTSS у контрольних (трансфікованих вектором без вставки) клітин гліоми. Пригнічення функції сигнального ензиму IRE1 у цих клітинах змінювало ефект гіпоксії на експресію більшості досліджених генів: знімало ефект гіпоксії на експресію генів CTSA та LONP1, міняло напрям змін на експресію генів CTSD та CTSS, послаблювало – на експресію генів CTSF та CTSK і посилювало – на експресію генів CTSB та CTSL. Таким чином, гіпоксія змінювала рівень експресії більшості досліджених генів залежно від функціональної активності ензиму IRE1, центрального медіатору стресу ендоплазматичного ретикулума, який контролює проліферацію клітин та ріст пухлин.
Пригнічення IRE1 змінює гіпоксичну регуляцію експресії генів G6PD, GPI, TKT, TALDO1, PGLS та RPIA у клітинах гліоми лінії U87
O. Г. Мінченко1, Я. А. Гармаш1, Д. O. Мінченко1,2,
А. Ю. Кузнєцова1, О. О. Ратушна1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: ominchenko@yahoo.com;
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна
Нами вивчено ефект гіпоксії на рівень експресії мРНК основних ензимів пентозо-фосфатного циклу метаболізму глюкози (G6PD, TKT, TALDO1, PGLS та RPIA), а також глюкозо-6-фосфатізомерази (GPI) в клітинах гліоми лінії U87 в умовах пригнічення IRE1 (залежного від інозитолу ензиму 1). Встановлено, що гіпоксія призводила до посилення експресії генів GPI та PGLS і зниження експресії генів TALDO1 та RPIA в контрольних клітинах гліоми, причому вираженіші зміни виявлено для гена GPI. У той самий час пригнічення IRE1 модифікувало ефект гіпоксії на експресію всіх досліджених генів. Зокрема, збільшувало чутливість до гіпоксії експресію генів G6PD та TKT і знижувало ефект гіпоксії на експресію генів GPI та RPIA. Разом із тим, пригнічення IRE1 знімало ефект гіпоксії на експресію гена PGLS, але істотно не змінювало цей ефект на рівень експресії гена TALDO1 в клітинах гліоми. Результати роботи продемонстрували, що гіпоксія, яка є необхідним фактором росту пухлин, змінювала рівень експресії більшості досліджених генів, і що пригнічення IRE1 модифікувало гіпоксичну регуляцію експресії генів пентозо-фосфатного циклу геноспецифічно і, таким чином, можливо впливало на зниження росту гліоми, але деякі аспекти цієї регуляції потребують подальшого вивчення.
Гіпоксична регуляція експресії генів MYBL1, MEST, TCF3, TCF8, GTF2B, GTF2F2 та SNAI2 у клітинах гліоми U87 за інгібування IRE1
О. Г. Мінченко1, Д. О. Цимбал1, Д. О. Мінченко1,2, О. О. Кубайчук3
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: ominchenko@yahoo.com;
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна;
3Національний університет харчових технологій, Київ, Україна
Досліджено вплив пригнічення IRE1/ERN1 (inositol requiring enzyme 1/ endoplasmic reticulum to nucleus signaling 1) на гіпоксичну регуляцію експресії низки генів, причетних до контролю проліферації та міграції, в клітинах гліоми лінії U87. Показано, що гіпоксія призводить до зростання експресії генів MEST та SNAI2 та до зниження експресії генів MYBL1, TCF8 і GTF2F2 на рівні мРНК у контрольних клітинах гліоми. У той самий час гіпоксія не чинить впливу на експресію генів транскрипційних факторів TCF3 та GTF2B. У свою чергу інгібування IRE1 модифікує вплив гіпоксії на експресію всіх досліджуваних генів, за винятком MYBL1 та GTF2B. Зокрема, виключення IRE1 знижує чутливість експресії генів MEST, TCF8 та SNAI2 до гіпоксії і, навпаки, підвищує чутливість експресії гена GTF2F2 до дії цього чинника. Водночас інгібування IRE1 ініціює гіпоксичну регуляцію експресії гена TCF3 в клітинах гліоми. Показано, що пригнічення IRE1 у клітинах гліоми має різноспрямований вплив на гіпоксичну регуляцію експресії досліджуваних генів, однак, гіпоксія в жодному разі не усуває впливу пригнічення IRE1 на їх експресію. Навпаки, у разі з SNAI2, GTF2F2 та MEST умови гіпоксії посилюють ефект пригнічення IRE1 на їх експресію в клітинах гліоми.
Роль рецепторів TNF та TNF-залежних лігандів, що індукують апоптоз, за росту пухлин
O. Г. Мінченко1, Д. О. Цимбал1, Д. O. Мінченко1,2, О. О. Ратушна1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна Національної академії наук України, Київ;
e-mail: ominchenko@yahoo.com
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна
Суперродина рецепторів фактора некрозу пухлин (TNF) та TNF-залежних лігандів, що індукують апоптоз, відіграють важливу роль у реалізації функції TNF і контролюють ріст пухлин. Залежні від TNF шляхи регуляції контролюються сигналами, опосередкованими стресом ендоплазматичного ретикулума, який відіграє ключову роль у контролі проліферації клітин та росту пухлин. Більше того, пригнічення IRE1 (inositol requiring enzyme-1), який є центральним медіатором стресу ендоплазматичного ретикулума і значною мірою відповідає за проліферацію і апоптоз клітин, опосередковує пригнічення росту пухлин шляхом специфічних змін в експресії генів. Серед них важливе місце займають ті гени, що кодують транскрипційні фактори, пухлинні супресори, а також протеїни, відповідальні за ангіогенез і апоптоз, включаючи суперродину рецепторів TNF та TNF-залежних лігандів, які індукують апоптоз. Таким чином, зміни рівня експресії TNF-залежних генів, що кодують протеїни суперродини рецепторів TNF та TNF-залежних лігандів можливо віддзеркалюють метаболічне репрограмування пухлинних клітин за умов інгібування IRE1-опосередкованого сигналювання стресу ендоплазматичного ретикулума і корелюють із пригніченням проліферації клітин гліоми.
Експресія генів IGFBP6, IGFBP7, NOV, CYR61, WISP1 та WISP2 в клітинах гліоми лінії U87 в умовах дефіциту глутаміну
O. Г. Мінченко1, А. П. Харькова1, Д. O. Мінченко1,2, Л. Л. Карбовський1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: ominchenko@yahoo.com;
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна
Нами вивчалася експресія різних генів протеїнів, що зв’язуються з подібними до інсуліну факторами росту, в клітинах гліоми лінії U87 в умовах дефіциту глутаміну залежно від пригнічення IRE1 (залежного від інозитолу ензим 1), центрального медіатора стресу ендоплазматичного ретикулума. Встановлено, що витримування клітин гліоми в умовах дефіциту глутаміну призводить до зниження рівня експресії генів NOV/IGFBP9, WISP1 та WISP2 і збільшення – гена CYR61/IGFBP10 на рівні мРНК. У той самий час, експресія генів IGFBP6 та IGFBP7 є резистентною до умов дефіциту глутаміну в контрольних клітинах гліоми. Також показано, що пригнічення IRE1 модифікує ефект дефіциту глутаміну на експресію всіх досліджених генів. Так, інгібування сигнального ензиму IRE1 посилювало ефект дефіциту глутаміну на експресію генів CYR61 та WISP1 і пригнічувало його дію на експресію гена WISP2 в клітинах гліоми. Більше того, інгібування IRE1 призводило до появи чутливості до дефіциту глутаміну експресії генів IGFBP6 та IGFBP7, але знімало цю чутливість до гена NOV. Нами також показано, що експресія всіх досліджених генів у клітинах гліоми у присутності глутаміну регулюється сигнальним ензимом IRE1, оскільки пригнічення IRE1 істотно знижує експресію генів IGFBP6 та IGFBP9/NOV і посилює експресію генів IGFBP7, CYR61/IGFBP10, WISP1 та WISP2 за порівняння з контрольними клітинами гліоми. Результати цієї роботи продемонстрували, що дефіцит глутаміну порушує експресію більшості досліджених генів груп IGFBP та WISP залежно від функції IRE1 і, можливо, робить внесок у зниження проліферації клітин гліоми в умовах пригнічення IRE1.
Вплив гіпоксії на експресію ядерних генів, що кодують мітохондріальні протеїни, в клітинах гліоми лінії U87
O. Г. Мінченко1, О. О. Рябовол1, Д. О. Цимбал1,
Д. O. Мінченко1,2, О. О. Ратушна1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна Національної академії наук України, Київ;
e-mail: ominchenko@yahoo.com;
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна
Нами досліджувався вплив гіпоксії на експресію ядерних генів, що кодують мітохондріальні протеїни, у клітинах гліоми лінії U87 за умов пригнічення IRE1 (inositol-requiring-enzyme-1), який є центральним медіатором стресу ендоплазматичного ретикулума і контролює процеси проліферації та росту пухлин. Показано, що гіпоксія знижувала експресію генів малатдегідрогенази 2 (MDH2), малікензиму 2 (ME2), мітохондріальної аспартатамінотрансферази (GOT2) та субодиниці В сукцинатдегідрогенази (SDHB) у контрольних (трансфікованих вектором без вставки) клітин гліоми геноспецифічно. У той самий час рівень експресії генів NADP+-залежної мітохондріальної ізоцитратдегідрогенази 2 (IDH2) та субодиниці D сукцинатдегідрогенази (SDHD) у цих клітинах в умовах гіпоксії істотно не змінювався. Встановлено також, що пригнічення функції сигнального ензиму IRE1 у клітинах гліоми лінії U87 послаблювало ефект гіпоксії на експресію генів ME2, GOT2 і SDHB, а також робило чутливим до гіпоксії ген IDH2. Більше того, експресія всіх досліджених генів була геноспецифічно залежною від опосередкованого ІRE1 сигналювання стресу ендоплазматичного ретикулума, оскільки пригнічення IRE1 істотно знижувало їх експресію в умовах нормоксії, за винятком гена IDH2, рівень експресії якого різко підвищувався. Таким чином, зміни рівня експресії ядерних генів, що кодують протеїни ME2, MDH2, IDH2, SDHB, SDHD та GOT2, можливо віддзеркалюють метаболічне репрограмування мітохондрій за гіпоксії та стресу ендоплазматичного ретикулума, опосередкованого IRE1 сигнальним шляхом, і корелюють зі зниженням проліферації клітин гліоми за умов пригнічення функції ензиму IRE1.
Пригнічення IRE1 модифікує гіпоксичну регуляцію експресії генів родини GADD у клітинах гліоми лінії U87
O. Г. Мінченко1, І. В. Кривдюк1, О. О. Рябовол1,
Д. O. Мінченко1,2, С. В. Даніловський1, O. О. Ратушна1
1Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: ominchenko@yahoo.com;
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна
Вивчали гіпоксичну регуляцію експресії генів, що кодують родину протеїнів GADD (growth arrest and DNA damage), у клітинах гліоми лінії U87 за пригнічення IRE1 (inositol requiring enzyme-1), який є центральним медіатором стресу ендоплазматичного ретикулума і контролює процеси проліферації та росту пухлин. Показано, що гіпоксія посилювала експресію генів GADD34, GADD45A, GADD45B та GADD153, функція яких пов’язана з проліферацією та апоптозом клітин, у контрольних (трансфікованих вектором без вставки) клітинах гліоми геноспецифічно. Водночас, рівень експресії генів EIF2AK1 (eukaryotic translation initiation factor 2-alpha kinase 1) та AIFM1 (apoptosis inducing factor, mitochondria associated 1) у цих клітинах знижувався за умов гіпоксії. Встановлено також, що пригнічення функції сигнального ензиму IRE1 у клітинах гліоми лінії U87 посилювало ефект гіпоксії на експресію всіх цих генів за винятком генів EIF2AK1 та AIFM1. Більше того, експресія всіх досліджених генів у клітинах із пригніченим IRE1 істотно знижувалась за умов нормоксії. Таким чином, рівень експресії генів, що кодують GADD34, GADD45A, GADD45B, GADD153, EIF2AK1 та AIFM1, змінюється геноспецифічно за гіпоксії та за пригнічення стресу ендоплазматичного ретикулума, опосередкованого IRE1 сигнальним шляхом, і корелює зі зниженням проліферації клітин гліоми у разі пригнічення функції ензиму IRE1.
Регуляція експресії генів, що мають відношення до проліферації клітин, за умов гіпоксії та пригнічення сигнального ензиму IRE1 у клітинах гліоми лінії U87
O. Г. Мінченко1, Д. O. Цимбал1, Д. O. Мінченко1,2,
О. О. Рябовол1, О. О. Ратушна1, Л. Л. Карбовський1
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: ominchenko@yahoo.com;
2Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, Україна
Ми вивчали ефект пригнічення IRE1 (залежного від інозитолу ензиму 1), що є центральним медіатором стресу ендоплазматичного ретикулума і контролює проліферацію клітин та ріст пухлин, на гіпоксичну регуляцію експресії різних генів, які мають відношення до проліферації, у клітинах гліоми лінії U87. Встановлено, що за умов гіпоксії спостерігалося посилення експресії генів IL13RA2, CD24, ING1, ING2, ENDOG та POLG і зниження – генів KRT18, TRAPPC3, TSFM та MTIF2 на рівні мРНК у контрольних клітинах гліоми, причому більш виражені зміни виявлені для генів ING1 та CD24. Пригнічення IRE1 модифікувало ефект гіпоксії на експресію всіх досліджених генів: збільшувало чутливість до гіпоксії експресії генів IL13RA2, TRAPPC3, ENDOG та PLOG, знижувало ефект гіпоксії на ген ING1. Крім того, пригнічення IRE1 знімає регуляцію гіпоксією експресії генів KRT18, CD24, ING2, TSFM та MTIF2 і ініціює чутливість до гіпоксії експресії гена BET1 у клітинах гліоми. Результати цієї роботи продемонстрували, що гіпоксія (необхідний фактор росту пухлин), змінює рівень експресії майже всіх досліджених генів і що пригнічення IRE1 як посилює, так і знижує гіпоксичну регуляцію експресії цих генів і, таким чином, можливо, є внеском у зниження росту гліоми, але деякі аспекти цієї регуляції ще необхідно з’ясувати.