Biopolym. Cell. 2009; 25(3):210-217.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.0007DE
Геноміка, транскриптоміка та протеоміка
Переговори між транскрипційними факторами у регуляції експресії гена Р1 глутатіон-S-трансферази людини у клітинах меланоми Ме45
1Слончак А. М., 2Кведук А., 2Жешовска-Вольни Й., 1Оболенська М. Ю.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  2. Онкоцентр пам'яті Марії Склодовської-Кюрі та Інститут онкології
    Вибжезе Армии Кайове, 15, 44-101, Глівіце, Польща

Abstract

Мета. Глутатіон-S-трансфераза (GTаза) людини є головним ферментом II фази детоксикації у більшості типів клітин. Зміна рівня експресії її гена пов’язана з канцерогенезом і формуванням численної лікарської стійкості. Експресія GTазиР1 регулюється на транскрипційному, поcттранскрипційному та посттрансляційному рівнях. У даній роботі ми зосередилися на транскрипційній регуляції гена. Методи. Трансфекцію клітин меланоми Ме45 конструкціями, які містять ген люциферази під контролем повного або вкороченого промотора GTазиР1, використано для встановлення ролі різних ділянок промотора в регуляції транскрипції гена GTази Р1 у клітинах Ме45. Щоб визначити транскрипційні фактори, які взаємодіють з промотором гена GTазиР1, виявляли зміни електрофоретичної рухливості ДНК-білкових комплексів за присутності антитіл і конкурентних олігонуклеотидів. Результати. Транскрипція гена GTазиР1 у клитинах Me45 позитивно регулюється через зв’язування NF-B із сайтом–323 та за рахунок зв’язування ER y комплексі з невідомим білком – з ARE-сайтом; комплекс ER з c-Fos негативно регулює експресію гена. Встановлено також пряму взаємодію c-Fos/ER із сайтом CRE гена GTазиР1 і непрямy – ER із сайтом ARE. Висновки. Позитивна регуляція гена GTазиР1 людини в клітинах меланоми Me45 здійснюється через NF-B і ARE-сайти, а негативна – через CRE-сайт промотора. ER опосередковано бере участь у регуляції транскрипції GTазиР1: через c-Fos він зв’язується з CRE-сайтом і через невідомий білок – з ARE-сайтом.
Keywords: глутатіон-S-трансфераза, промотор, транскрипційні фактори, NF-kB, естрагеновий рецептор, меланома, регуляція транскрипції
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Hayes J. D., Flanagan J. U., Jowsey I. R. Glutathione transferases Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol 2005 45:51–88.
[2] Moscow J. A., Fairchild C. R., Madden M. J., Ransom D. T., Wieand H. S., O'Brien E. E., Poplack D. G., Cossman J., Myers C. E., Cowan K. H. Expression of anionic glutathioneS-transferase and P-glycoprotein genes in human tissues and tumors. Cancer Res. 1989; 49(6):1422–1428.
[3] Oakley A. J., Lo B. M., Nuccetelli M., Mazzetti A. P., Parker M. W. The ligandin (non-substrate) binding site of human Pi class glutathione transferase is located in the electrophile binding site (H-site) J. Mol. Biol 1999 291, N 4:913–926.
[4] Zhao X., Fan Y., Shen J., Wu Y., Yin Z. Human glutathione S-transferase P1 suppresses MEKK1-mediated apoptosis by regulating MEKK1 kinase activity in HEK293 cells. Mol. Cells. 2006; 21(3):395–400.
[5] Paakki P., Kirkinen P., Helin H., Pelkonen O., Raunio H., Pasanen M. Antepartum glucocorticoid therapy suppresses human placental xenobiotic and steroid metabolizing enzymes Placenta 2000 21, N 2–3:241–246.
[6] Turella P., Pedersen J. Z., Caccuri A. M., De M. F., Mastroberardino P., Lo B. M., Federici G., Ricci G. Glutathione transferase superfamily behaves like storage proteins for dinitrosyl-diglutathionyl-iron complex in heterogeneous systems J. Biol. Chem 2003 278, N 43:42294–42299.
[7] Moffat G. J., McLaren A. W., Wolf C. R. Transcriptional and post-transcriptional mechanisms can regulate cell-specific expression of the human Pi-class glutathione S-transferase gene. Biochem. J. 1997; 324(pt 1):91–95.
[8] Dignam J. D., Lebovitz R. M., Roeder R. G. Accurate transcription initiation by RNA polymerase II in a soluble extract from isolated mammalian nuclei Nucl. Acids. Res 1983 11, N 5:1475–1489.
[9] Cowell I. G., Dixon K. H., Pemble S. E., Ketterer B., Taylor J. B. The structure of the human glutathione S-transferase Pi gene. Biochem. J. 1988; 255(1):79–83.
[10] Xia C. L., Cowell I. G., Dixon K. H., Pemble S. E., Ketterer B., Taylor J. B. Glutathione transferase pi its minimal promoter and downstream cis-acting element Biochem. Biophys. Res. Communs 1991 176, N 1:233–240.
[11] Morceau F., Duvoix A., Delhalle S., Schnekenburger M., Dicato M., Diederich M. Regulation of glutathione S-transferase P1-1 gene expression by NF-kappaB in tumor necrosis factor alpha-treated K562 leukemia cells Biochem. Pharmacol 2004 67, N 7:1227–1238.
[12] Schnekenburger M., Morceau F., Duvoix A., Delhalle S., Trentesaux C., Dicato M., Diederich M. Expression of glutathione S-transferase P1-1 in differentiating K562: role of GATA-1 Biochem. Biophys. Res. Communs 2003 311, N 4:815–821.
[13] Moffat G. J., McLaren A. W., Wolf C. R. Sp1-mediated transcriptional activation of the human Pi class glutathione S-transferase promoter J. Biol. Chem 1996 271, N 2:1054– 1060.
[14] Jhaveri M. S., Morrow C. S. Contribution of proximal promoter elements to the regulation of basal and differential glutathione S-transferase P1 gene expression in human breast cancer cells Biochim. Biophys. Acta 1998 1396, N 2:179–190.
[15] Duvoix A., Schmitz M., Schnekenburger M., Dicato M., Morceau F., Galteau M. M., Diederich M. Transcriptional regulation of glutathione S-transferase P1-1 in human leukemia Biofactors 2003 17, N 1–4:131–138.
[16] Nishinaka T., Ichijo Y., Ito M., Kimura M., Katsuyama M., Iwata K., Miura T., Terada T., Yabe-Nishimura C. Curcumin activates human glutathione S-transferase P1 expression through antioxidant response element Toxicol. Lett 2007 170, N 3:238–247.
[17] Montano M. M., Deng H., Liu M., Sun X., Singal R. Transcriptional regulation by the estrogen receptor of antioxidative stress enzymes and its functional implications Oncogene 2004 23, N 14:2442–2453.
[18] Xia C., Hu J., Ketterer B., Taylor J. B. The organization of the human GSTP1-1 gene promoter and its response to retinoic acid and cellular redox status. Biochem. J. 1996; 313(pt 1):155–161.
[19] Lo H. W., li-Osman F. Cyclic AMP mediated GSTP1 gene activation in tumor cells involves the interaction of activated CREB-1 with the GSTP1 CRE: a novel mechanism of cellular GSTP1 gene regulation J. Cell. Biochem 2002 87, N 1:103–116.
[20] Manna P. R., Stocco D. M. Crosstalk of CREB and Fos/Jun on a single cis-element: transcriptional repression of the steroidogenic acute regulatory protein gene J. Mol. Endocrinol 2007 39, N 4:261–277.
[21] Gottlicher M., Heck S., Herrlich P. Transcriptional crosstalk, the second mode of steroid hormone receptor action J. Mol. Med 1998 76, N 7:480–489.
[22] Marino M., Galluzzo P., Ascenzi P. Estrogen signaling multiple pathways to impact gene transcription Curr. Genomics 2006 7, N 8:497–508.