Biopolym. Cell. 2025; 41(3):181.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000B1C
Структура та функції біополімерів
Вплив експресії ізоформ ESR1 в клітинах MCF-7 на їхню поведінку та на S6K1-залежне сигналювання
1Савінська Л. О., 1, 2Квітченко С. А., 1Крупська І. В., 1Марцинюк М. Є., 1Погребна А. П., 1Мазов А. В., 1Гаріфулін О. М., 1Філоненко В. В.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143
  2. ННЦ «Інститут біології та медицини», Київський національний університет імені Тараса Шевченка
    просп. Академіка Глушкова, 2, Київ, Україна, 03022

Abstract

Мета. Дослідження мало на меті проаналізувати зв'язок між експресією ізоформ естрогенного рецептора альфа (ESR1) та регуляцією S6K1-залежного сигналювання, з використанням попередньо створених субліній MCF-7 з використанням системи CRISPR/Cas9 для редагування експресії гена ESR1. Методи. Вестерн-блоттинг, RT-PCR аналіз, тест на проліферацію клітин з використанням резазурину, тест ранової поверхні. Результати. Представлене дослідження виявляє складний зв'язок між активністю ізоформ ESR1, S6K1-залежним сигнальним шляхом та ключовими аспектами поведінки клітин MCF-7. Було продемонстровано, що повна інактивація повнорозмірної p66 ізоформи ESR1 призводить до значного зниження експресії S6K1, що, у свою чергу, негативно впливає на проліферацію та рухливість клітин. Цікаво, що підвищення експресії p46 ізоформи ESR1 не впливає на загальний вміст S6K, однак уповільнює динаміку її активації FBS, що свідчить про можливу регуляторну роль p46 ESR1 у модуляції клітинних відповідей на фактори росту. Висновки. Ці результати є важливими для розуміння того, як різні ізоформи рецепторів естрогену впливають на ріст, агресивність та метастатичний потенціал клітин раку молочної залози, особливо через їхній вплив на експресію та активність S6K1. Необхідні подальші дослідження для з'ясування точних молекулярних механізмів, за допомогою яких p46 ESR1 модулює активацію S6K1.
Keywords: ESR1, CRISPR/Cas9, клітини MCF-7, S6K1, епітеліально-мезенхимальний перехід
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Kim J, Harper A, McCormack V, Sung H, Houssami N, Morgan E, Mutebi M, Garvey G, Soerjomataram I, Fidler-Benaoudia MM. Global patterns and trends in breast cancer incidence and mortality across 185 countries. Nat Med. 2025; 31(4):1154-62.
[2] Iweala EEJ, Amuji DN, Nnaji FC. Protein biomarkers for diagnosis of breast cancer. Sci Afr. 2024; 25:e02308.
[3] Anbalagan M, Rowan BG. Estrogen receptor alpha phosphorylation and its functional impact in human breast cancer. Mol Cell Endocrinol. 2015; 418(3):264-72.
[4] Kulkoyluoglu E, Madak-Erdogan Z. Nuclear and extranuclear-initiated estrogen receptor signaling crosstalk and endocrine resistance in breast cancer. Steroids. 2016; 114:41-7.
[5] Azuma K, Inoue S. Genomic and non-genomic actions of estrogen: recent developments. Biomol Concepts. 2012; 3(4):365-70.
[6] Gibson DA, Saunders PT. Estrogen dependent signaling in reproductive tissues - a role for estrogen receptors and estrogen related receptors. Mol Cell Endocrinol. 2012; 348(2):361-72.
[7] Candelaria NR, Liu K, Lin CY. Estrogen receptor alpha: molecular mechanisms and emerging insights. J Cell Biochem. 2013; 114(10):2203-8.
[8] Liu Y, Ma H, Yao J. ERα, A Key Target for Cancer Therapy: A Review. Onco Targets Ther. 2020; 13:2183-91.
[9] Maruani DM, Spiegel TN, Harris EN, Shachter AS, Unger HA, Herrero-González S, Holz MK. Estrogenic regulation of S6K1 expression creates a positive regulatory loop in control of breast cancer cell proliferation. Oncogene. 2012; 31(49):5073-80.
[10] Garifulin OM, Zaiets IV, Kosach VR, Horak IR, Khoruzhenko AI, Gotsulyak Nya, Savinska LO, Kroupskaya IV, Martsynyuk MYe, Drobot LB, Filonenko VV. Alterations in S6K1 isoforms expression induce Epithelial to Mesenchymal Transition and Estrogen Receptor 1 Silencing in human breast adenocarcinoma MCF-7 cells. Biopolym Cell. 2023; 39(3):189-200.
[11] Savins'ka LO, Kvitchenko SA, Palchevskyi SS, Kroups'kaya IV, Mazov AV, Garifulin OM, Filonenko VV. Generation of the MCF-7 cell sublines with CRIS PR/Cas9 mediated disruption of estrogen receptor alfa (ESR 1) expression. Ukr Biochem J. 2024; 96(6):29-35.
[12] Catasus L, et al. Estrogen receptor alpha and mTOR pathway crosstalk in breast cancer: therapeutic implications. Int J Mol Sci. 2013; 14(7):13612-36.
[13] Yamnik N, Liu S. Estrogen receptor α and the PI3K/Akt/mTOR pathway in breast cancer: a complex interplay. Mol Cell Endocrinol. 2012; 348(2):226-34.
[14] Osborne CK. Estrogen receptors in breast cancer: Clinical utility and biology. Steroids. 1998; 63(5-6):287-93.
[15] Heldring N, Pike A, Andersson S, Matthews J, Cheng G, Hartman J, Tujague M, Ström A, Treuter E, Warner M, Gustafsson JA. Estrogen receptors: how do they signal and what are their targets. Physiol Rev. 2007; 87(3):905-31.
[16] Magnuson B, et al. Regulation of S6K1 and 4E-BP1 by the mTOR pathway. FEBS Letters. 2012; 586(14):2139-44.
[17] Konno Y et al. The N-terminal isoform of estrogen receptor α, ERα-36, acts as a dominant-negative regulator of the full-length ERα in breast cancer cells. Mol Endocrinol. 2012; 26(10):1682-95.
[18] Zhang X et al. ERα36, a variant of ERα, mediates the non-genomic actions of estrogen and antiestrogens. Steroids. 2010; 75(6):629-34.
[19] Saxton RA, Sabatini DM. mTOR Signaling in Growth, Metabolism, and Disease. Cell. 2017; 168(6):960-76.
[20] Chiang GG, Abraham RT. Phosphorylation of mammalian target of rapamycin (mTOR) at Ser-2448 is mediated by p70S6 kinase. J Biol Chem. 2005; 280(27):25485-90.
[21] Figueiredo VC, Markworth JF, Cameron-Smith D. Considerations on mTOR regulation at serine 2448: implications for muscle metabolism studies. Cell Mol Life Sci. 2017; 74(14):2537-45.
[22] Feng H, et al. S6K1 is required for growth and proliferation in breast cancer cells. Mol Cancer Res. 2011; 9(12):1735-44.
[23] Duffy MJ. 2001. Carcinogen-embryonic antigen as a marker for cancer: From the laboratory to the clinic. Clinica Chimica Acta. 2001; 308(1-2):1-10.
[24] Balzar M, et al. The carcinoma-associated antigen EpCAM: differentiation antigen, adhesion molecule, or oncogene? J Mol Med. 2001; 79(12):669-80