Антионкогены репрессируют гены, контролирующие пролиферацию
Белки генов супрессоров образуют комплексы не только с вирусными, но и со многими клеточными белками. рRВ связывается по крайней мере с 7-8 клеточными белками ( Buchkovich K., Duffy L., ea, 1989 , Wagner S., Green M.R., 1991 ). Кроме того, известно, что рRB способен сайт-специфически связываться с ДНК ( Lee W.-H., Bookstein R., ea, 1987 , Lee W.-H., Shew J.-Y., ea, 1987 ).
Значение рRВ в регуляции клеточной пролиферации особенно наглядно выявляется на примерах его влияния на гены, кодирующие факторы транскрипции . Котрансфекция в мышиные клеткм NIH/3Т3 плазмиды, экспрессирующей кДНК нормального гена Rb и плазмиды, с геном-репортером САТ под контролем промотора с-fos , содержащем ТАТА-бокс, значительно снижала транскрипционную активность промотора с-fos после стимуляцию сывороткой ( Robbins P.D., Horowitz J.M., ea, 1990 ). Аналогичные результаты были получены при котрансфекции нормального Rb гена мыши или человека под контролем промотора фактора транскрипции АР-1 ( Robbins P.D., Horowitz J.M., ea, 1990 ).
рRВ может также регулировать экспрессию других компонентов комплекса АР-1, таких как члены семейства с-jun . С помощью делеционных мутантов по 5 концу в промоторе с-fos был картирован cis-действующий элемент, чувствительный к репрессии рRВ, названный " контрольный элемент ретинобластомы " (Retinoblastoma control element. RCE ) ( Robbins P.D., Horowitz J.M., ea, 1990 ). Такой же элемент присутствует в гене, кодирующем трансформирующий фактор роста ( TGF-бета ). Как оказалось, однако, рRВ может регулировать активность промотора TGF-бета как по негативной (репрессия), так и по позитивной схеме (активация) в зависимости от типа клеток ( Kim S-J., Lee H.-D., ea, 1991 ). При индукции деления клеток НеLа сывороткой рRВ репрессировал активность промотора интерлейкина 6 ( IL6 ). Однако репрессия отсутствовала при индукции вирусом псевдобешенства ( Santhanam U., Ray A., ea, 1991 ). Причины такой противоречивости результатов пока неизвестны. Мутантные белки RВ не связываются с факторами транскрипции и такие комплексы отсутствуют в злокачественных клетках ( Chellapan S.P., Kraus V.B., ea, 1992 ). Очевидно нарушение взаимодействия рRB с факторами транскрипции выключает супрессорную функцию гена Rb и способствует возникновению неконтролируемого роста.
р53 связывается с клеточными белками, в частности, как уже указывалось, с белком теплового шока Hsc70 ( Finlay C.A., Hinds P.W., ea, 1988 , Sturzlecher H.W., Addison C., ea, 1988 ), с белком протоонкогена MDM2 ( Barac Y., Gottlieb E., ea, 1994 , Momand J., Zambetti G.P., ea, 1992 , Oliner J.D., Kinzler K.W., ea, 1992 ), а также с белками 53ВР1 и 53ВР2 ( Iwabuchi K. Bartel P.L., ea, 1994 ).
При этом, например, образование комплексов МDМ2-р53 ингибирует способность р53 трансактивировать гены-мишени ( Momand J., Zambetti G.P., ea, 1992 ).
Подобно pRВ, р53 характеризуется сайт-специфическим связыванием с ДНК ( Funk W.D., Pac D.T., ea, 1992 , Hupp T.R., Meck D.W., ea, 1992 , Kern S.E., Kinzler K.W., ea, 1991 , Zauberman A., Barak Y., ea, 1993 ).
Исследование многочисленных геномных клонов показало, что сайт связывания в р53 состоит из двух повторов по 10 н.п., разделенных участком в 13 н.п. ( Funk W.D., Pac D.T., ea, 1992 ). Для осуществления связывания р53 с ДНК необходима интактность обоих участков. Мутации в эволюционно консервативных участках препятствуют связыванию, или связывание оказывается значительно слабее ( Kern S.E., Kinzler K.W., ea, 1991 ). Возможность связывания р53 с ДНК определяется также наличием в ДНК элементов, ответственных за специфическое связывание ( р53-responsive elements ( Seto E., Usheva A., ea, 1992 ). При отсутствии таких элементов р53 репрессирует активность промоторов генов мишеней (генов репортеров). В большинстве случаев репрессируются промоторы, содержащие ТАТА- бокс. Однако непосредственного связывания р53 с последовательностями промоторов, по-видимому, не происходит, т.к. они не содержат сайтов специфического связывания с р53. Репрессия белком р53 осуществляется через образование комплекса с " ТАТА-связывющим белком " (ТАТА-binding protein). В результате связывания происходит снижение эффективности транскрипции ( Seto E., Usheva A., ea, 1992 ).
Нормальный ген р53 подавлял активность целого ряда промоторов генов человека и грызунов: с-fos , c-jun , актина , IL-6 *и др. ( Agoff S.,Hou J., ea, 1993 , Ginsberg D., Mechta F.,ea, 1991 , Mack D.H., Varticar J., ea, 1993 , Santhanam U., Ray A., ea, 1991 ).
Особый интерес представляют результаты котрансфекции плазмиды, экспрессирующей нормальный ген р53 с плазмидой, содержащей ген-репортер САТ под контролем промотора р53. При этом наблюдалось подавление экспрессии САТ, что говорит о существовании ауторегуляции р53 . Во всех случаях мутанты р53 не репрессировали активности промоторов( Ginsberg D., Mechta F.,ea, 1991 ).
Хотя по многим данным репрессия транскрипции наблюдалась только при наличии в промоторе ТАТА-бокса ( Mack D.H., Varticar J., ea, 1993 ), тем не менее репрессия транскрипции была выявлена и при его отсутствии в промоторе. Так, в промоторе фактора роста фибробластов ( ФРФ ) ТАТА-бокс отсутствует, но в нем имеется 5 GC боксов и один участок связывания для комплекса АР-1 . Котрансфекция в клетки глиобластомы человека и карциномы печени вектора, экспрессирующего нормальный ген р53 или делеционный мутант, с плазмидой, содержащей ген-репортер САТ под контролем промотора ФРФ показала, что нормальный ген р53 репрессирует транскрипцию с промотора ФРФ, в то время как мутанты ее активируют ( Ueba T. Nosaka T., ea, 1994 ).
Особый интерес представляют данные о взаимной регуляции супрессоров . На различных клеточных линиях человека и обезьяны была выявлена супрессия активности промотора гена Rb, не содержащего ТАТА-бокса, нормальным геном р53. При использовании различных делеционных мутантов, в промоторе Rb был картировани cis-действующий элемент, чувствительный к регуляции геном р53 .
Предполагается, что р53 и рRВ принадлежат, к разным системам регуляции роста ( Shiio Y., Yamamoto T., ea, 1992 ). Образование комплексов р53-рRВ не является единственным примером взаимодействия супрессоров в регуляции клеточного роста.
Было выявлено также физическое и функциональное взаимодействие между р53 и продуктом гена супрессора WT-1 , мутации которого определяют развитие опухоли Вилмса ( нефробластомы ) ( Maheswaran Sh., Park S., ea, 1993 ).
Все эти данные говорят о существовании крайне сложной и подчас кажущейся противоречивой системе взаимодействия генов в контроле кдеточной пролиферации. Биологическое значение многих звеньев в этой цепи нуждается в дальнейшем изучении и расшифровке.
Смотрите также:
