Biopolym. Cell. 2019; 35(2):99-106.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.00099B
Структура та функції біополімерів
Ідентифікація нового сплайсового варіанту S6K1, який кодує ізоформу p60-S6K1.
1Заєць І. В., 1Голяр В. В., 1Філоненко В. В.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143

Abstract

Мета. З'ясувати можливість існування сплайсової мРНК кінази S6К1 специфічної виключно для р60-S6К1 ізоформи. Методи. ЗТ-ПЛР, ДНК секвенування, Вестерн-блоттинг. Результати. ЗТ-ПЛР аналіз тотальної РНК, виділеної із клітин лінії MCF-7, з наступним секвенуванням ДНК виявив новий сплайсовий варіант мРНК S6K1, що містить додатковий екзон 1а і кодує лише p60 ізоформу S6K1. Для оцінки рівня експресії p60-S6K1 мРНК та білку було застосовано ЗТ-ПЛР та вестерн-блот. Результати. вказують на гетерогенну експресію транскрипту p60-S6K1, що не корелює ні з експресією загальної S6K1 мРНК, ні з білковим вмістом p60-S6K1 у досліджуваних клітинних лініях. Висновки. Надано докази існування нової сплайсової мРНК S6K1, яка кодує ізоформу p60-S6K1, що свідчить про існування в клітині двох незалежних шляхів експресії p60-S6K1, а саме альтернативну трансляцію спільної для головних S6K1 ізоформ мРНК та/чи трансляцію нової специфічної лише для р60-S6K1 сплайсової мРНК. Оскільки рівень експресії p60-S6K1 транскрипту в різних клітинних лініях не корелює із експресією загальної мРНК S6K1, цілком можливо, що p60-S6K1 ізоформа може відігравати відмінну від інших S6K1 ізоформ роль у клітинній фізіології, а також при розвитку патологій, які пов’язані із S6K1.
Keywords: p60-S6K1 транскрипт, альтернативний сплайсинг, експресія генів.
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Fenton TR, Gout IT. Functions and regulation of the 70kDa ribosomal S6 kinases. Int J Biochem Cell Biol. 2011;43(1):47-59.
[2] Zoncu R, Efeyan A, Sabatini DM. mTOR: from growth signal integration to cancer, diabetes and ageing. Nat Rev Mol Cell Biol. 2011;12(1):21-35.
[3] Couch FJ, Wang XY, Wu GJ, Qian J, Jenkins RB, James CD. Localization of PS6K to chromosomal region 17q23 and determination of its amplification in breast cancer. Cancer Res. 1999;59(7):1408-11.
[4] Bärlund M, Monni O, Kononen J, Cornelison R, Torhorst J, Sauter G, Kallioniemi OLLI-P, Kallioniemi A. Multiple genes at 17q23 undergo amplification and overexpression in breast cancer. Cancer Res. 2000;60(19):5340-4.
[5] Bärlund M, Forozan F, Kononen J, Bubendorf L, Chen Y, Bittner ML, Torhorst J, Haas P, Bucher C, Sauter G, Kallioniemi OP, Kallioniemi A. Detecting activation of ribosomal protein S6 kinase by complementary DNA and tissue microarray analysis. J Natl Cancer Inst. 2000;92(15):1252-9.
[6] Miyakawa M, Tsushima T, Murakami H, Wakai K, Isozaki O, Takano K. Increased expression of phosphorylated p70S6 kinase and Akt in papillary thyroid cancer tissues. Endocr J. 2003;50(1):77-83.
[7] Lytvyn DI, Dudchenko TM, Lyzogubov VV, Usenko VS, Nespryadko SV, Vinnitskaya AB, Vorobyova LI, Pal’chevskiy SS, Filonenko VV, Pogrebnoy PV. Expression of α- and β-isoforms of p70S6 kinase in human endometrial tumors. Exp Oncol. 2003;25(4):274-8.
[8] Lyzogubov VV, Usenko VS, Khojaenko YS, Lytvyn DI, Soldatkina MA, Rodnin NV, Filonenko VV, Pogribniy PV. Immunohistochemical analysis of p70S6 kinase α in human thyroid tissue upon pathology. Exp Oncol. 2003;25(4):304-6.
[9] Lyzogubov VV, Lytvyn DI, Dudchenko TM, Lubchenko NV, Pogrybniy PV, Nespryadko SV, Vinnitska AB, Usenko VS, Gout IT, Filonenko VV. Immunohistochemical analysis of S6K1 and S6K2 expression in endometrial adenocarcinomas. Exp Oncol. 2004;26(4):287-93.
[10] van der Hage JA, van den Broek LJ, Legrand C, Clahsen PC, Bosch CJ, Robanus-Maandag EC, van de Velde CJ, van de Vijver MJ. Overexpression of P70 S6 kinase protein is associated with increased risk of locoregional recurrence in node-negative premenopausal early breast cancer patients. Br J Cancer. 2004;90(8):1543-50.
[11] Lyzogubov V, Khozhaenko Y, Usenko V, Antonjuk S, Ovcharenko G, Tikhonkova I, Filonenko V. Immunohistochemical analysis of Ki-67, PCNA and S6K1/2 expression in human breast cancer. Exp Oncol. 2005;27(2):141-4.
[12] Pantuck AJ, Seligson DB, Klatte T, Yu H, Leppert JT, Moore L, O'Toole T, Gibbons J, Belldegrun AS, Figlin RA. Prognostic relevance of the mTOR pathway in renal cell carcinoma: implications for molecular patient selection for targeted therapy. Cancer. 2007;109(11):2257-67.
[13] Noh WC, Kim YH, Kim MS, Koh JS, Kim HA, Moon NM, Paik NS. Activation of the mTOR signaling pathway in breast cancer and its correlation with the clinicopathologic variables. Breast Cancer Res Treat. 2008;110(3):477-83.
[14] Zhou L, Huang Y, Li J, Wang Z. The mTOR pathway is associated with the poor prognosis of human hepatocellular carcinoma. Med Oncol. 2010;27(2):255-61.
[15] Hiramatsu M, Ninomiya H, Inamura K, Nomura K, Takeuchi K, Satoh Y, Okumura S, Nakagawa K, Yamori T, Matsuura M, Morikawa T, Ishikawa Y. Activation status of receptor tyrosine kinase downstream pathways in primary lung adenocarcinoma with reference of KRAS and EGFR mutations. Lung Cancer. 2010;70(1):94-102.
[16] Pérez-Tenorio G, Karlsson E, Waltersson MA, Olsson B, Holmlund B, Nordenskjöld B, Fornander T, Skoog L, Stål O. Clinical potential of the mTOR targets S6K1 and S6K2 in breast cancer. Breast Cancer Res Treat. 2011;128(3):713-23.
[17] Li PD, Zhang WJ, Zhang MY, Yuan LJ, Cha YL, Ying XF, Wu G, Wang HY. Overexpression of RPS6KB1 predicts worse prognosis in primary HCC patients. Med Oncol. 2012;29(5):3070-6.
[18] Karlsson E, Magić I, Bostner J, Dyrager C, Lysholm F, Hallbeck AL, Stål O, Lundström P. Revealing Different Roles of the mTOR-Targets S6K1 and S6K2 in Breast Cancer by Expression Profiling and Structural Analysis. PLoS One. 2015;10(12):e0145013.
[19] Pópulo H, Soares P, Faustino A, Rocha AS, Silva P, Azevedo F, Lopes JM. mTOR pathway activation in cutaneous melanoma is associated with poorer prognosis characteristics. Pigment Cell Melanoma Res. 2011;24(1):254-7.
[20] Ben-Hur V, Denichenko P, Siegfried Z, Maimon A, Krainer A, Davidson B, Karni R. S6K1 alternative splicing modulates its oncogenic activity and regulates mTORC1. Cell Rep. 2013;3(1):103-15.
[21] Karni R, de Stanchina E, Lowe SW, Sinha R, Mu D, Krainer AR. The gene encoding the splicing factor SF2/ASF is a proto-oncogene. Nat Struct Mol Biol. 2007;14(3):185-93.
[22] Kim D, Akcakanat A, Singh G, Sharma C, Meric-Bernstam F. Regulation and localization of ribosomal protein S6 kinase 1 isoforms. Growth Factors. 2009;27(1):12-21.
[23] Zaiets IV, Sivchenko AS, Khoruzhenko AI, Savinska LO, Filonenko VV. The p60-S6K1 isoform of ribosomal protein S6 kinase 1 is a product of alternative mRNA translation. Ukr Biochem J. 2018;90(4):25-35.
[24] Savinska LO, Kijamova RG, Pogrebnoy PV, Ovcharenko GV, Gout IT, Filonenko VV. Comparative characterization of S6 kinase α and β isoforms expression in mammalian tissues. Biopolym Cell. 2001;17(5):374-9.