Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини
Значну частину супресорних генів астроцитарних пухлин до цих пір не ідентифіковано, незважаючи на те, що докази їхнього існування на різних хромосомах людини були підтверджені останніми роками численними дослідженнями. Тому пошук нових генів, активація або інактивація яких асоційована з прогресією...
Saved in:
| Published in: | Біополімери і клітина |
|---|---|
| Date: | 2001 |
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2001
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154671 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини / К.О. Шостак, В.В. Дмитренко, О.М. Гарифулін, В.Д. Розуменко, О.В. Хоменко, Ю.П. Зозуля, Г. Цехетнер, В.М. Кавсан // Біополімери і клітина. — 2001. — Т. 17, № 2. — С. 152-159. — Бібліогр.: 40 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860065883072757760 |
|---|---|
| author | Шостак, К.О. Дмитренко, В.В. Гарифулін, О.М. Розуменко, В.Д. Хоменко, О.В. Зозуля, Ю.П. Цехетнер, Г. Кавсан, В.М. |
| author_facet | Шостак, К.О. Дмитренко, В.В. Гарифулін, О.М. Розуменко, В.Д. Хоменко, О.В. Зозуля, Ю.П. Цехетнер, Г. Кавсан, В.М. |
| citation_txt | Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини / К.О. Шостак, В.В. Дмитренко, О.М. Гарифулін, В.Д. Розуменко, О.В. Хоменко, Ю.П. Зозуля, Г. Цехетнер, В.М. Кавсан // Біополімери і клітина. — 2001. — Т. 17, № 2. — С. 152-159. — Бібліогр.: 40 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Біополімери і клітина |
| description | Значну частину супресорних генів астроцитарних пухлин до цих пір не ідентифіковано, незважаючи на те, що докази їхнього існування на різних хромосомах людини були підтверджені останніми роками численними дослідженнями. Тому пошук нових генів, активація або інактивація яких асоційована з прогресією гліальних пухлин, є метою інтенсивних досліджень. У даній роботі диференційна гібридизація «грид» упорядкованих бібліотек кДНК ембріонального і постнатального головного мозку людини показала різницю в рівні сигналу з пробами тотальної кДНК нормального головного мозку і мультиформної гліобластоми для більш ніж сотні клонів кДНК. Повторна диференційна гібридизація відібраних первинним скринінгом клонів, а також аналіз РНК зразків нормального головного мозку і гліальних пухлин дозволили виявити 16 нуклеотидних послідовностей, вміст яких змінюється в пухлинах. Серед мРНК, вміст яких зменшується в астроцитарних пухлинах, було ідентифіковано мРНК TSC-22, відповідна кДНК якої міститься в клоні ICRFp507J1041 бібліотеки кДНК ембріонального головного мозку людини. Нозерн-гібридизація тотальних РНК чотирьох зразків нормального головного мозку та 17 зразків різних пухлин головного мозку виявила значне зменшення експресії гена TSC-22 в більшості зразків мультиформної гліобластоми, анапластичної астроцитоми, астроцитоми II ступеня злоякісності, а також у деяких інших новоутвореннях – загалом, в 12 індивідуальних пухлинах. В декількох пухлинах головного мозку експресія гена TSC-22 була відсутня повністю. Саузерн-гібридизація геномної ДНК виявила делеції в геномному локусі гена TSC-22 в двох із трьох досліджених зразків анапластичних астроцитом. Показаний у даній роботі суттєво зменшений рівень продукції мРНК TSC-22 в пухлинах головного мозку, описаний раніше зменшений вміст мРНК TSC-22 в пухлинах слинної залози, делеції в локусі гена TSC-22 в анапластичних астроцитомах, негативна роль білка TSC-22 в процесі проліферації клітин, локалізація гена TSC-22 на ділянці 13q14 поряд з геном ретинобластоми (Rb) – все це свідчить про потенційну супресорну роль зазначеного гена.
Значительная часть супрессорных генов астроцитарних опухолей до сих пор не идентифицирована, несмотря на то, что доказательства их существования на разных хромосомах человека были подтверждены в последние годы многочисленными исследованиями. Поэтому поиск новых генов, активация или инактивация которых ассоциирована с прогрессией глиальных опухолей, является целью интенсивных исследований. В данной работе дифференциальная гибридизация «грид» упорядоченных библиотек к ДНК эмбрионального и постнатального головного мозга человека показала разницу в уровне гибридизационного сигнала с пробами тотальной кДНК нормального головного мозга и мультиформной глиобластомы для более чем сотни клонов к ДНК. Повторная дифференциальная гибридизация отобранных первичным скринингом клонов, а также анализ РНК образцов нормального головного мозга и глиальных опухолей позволили определить 16 нуклеотидных последовательностей, содержание которых изменяется в опухолях. В астроцитарных опухолях с пониженным содержанием мРНК была идентифицирована мРНК TSC-22, соответствующая к ДНК которой содержится в клоне ICRFp507J1041 библиотеки кДНК эмбрионального головного мозга человека. Нозерн-гибридизация тотальных РНК четырех образцов нормального головного мозга и 17 образцов различных опухолей головного мозга выявила значительное снижение экспрессии гена TSC-22 в большинстве образцов мультиформной глиобластомы, анапластической астроцитомы, астроцитоми II степени злокачественности, а также в некоторых других новообразованиях – в целом, в 12 индивидуальных опухолях. В нескольких опухолях головного мозга экспрессия гена TSC-22 отсутствовала полностью. Саузерн-гибридизация геномной ДНК выявила делеции в геномном локусе гена TSC-22 в двух из трех исследованных образцов анапластических астроцитом. Показанный в данной работе значительно пониженный уровень продукции мРНК TSC-22 в опухолях головного мозга, описанный ранее пониженный уровень мРНК TSC-22 в опухолях слюнной железы, делеции в локусе гена TSC-22 в анапластических астроцитомах, негативная роль белка TSC-22 в процессе пролиферации клеток, локализация гена TSC-22 на участке 13q14 рядом с геном ретинобластомы (Rb) – все это свидетельствует о потенциальной супрессорной роли этого гена.
At present some biological mechanisms assumed to initiate and promote astrocytoma formation have been partly revealed. Several putative genes in regions strongly suggested to harbour tumour suppressors should be identified. For example, these are the regions on the chromosomal arms 1p, 10p, 13q, 19g and 22g. More comprehensive approach in the analysis of astrocytomas includes gene expression determination in order to focus not only on the structural alterations but on the regulatory differences as well. Such changes in gene expression are important determinants of normal cellular physiology and, if disturbed, directly contribute to abnormal cellular physiology, including cancer. The search of new genes, the activation or inactivation of which is associated with the progression of astrocytic tumours, is still a goal of intensive investigations. In this work, more than a hundred cDNA clones differed in hybridization signals between human normal brain and glioblastoma multiform have been found by screening of high density grids of arrayed human fetal brain and human postnatal brain cDNA libraries. The repeated differential hybridization of the clones selected by primary screening, as well as the analysis of RNA from human adult normal brain and glial tumour samples have revealed 16 nucleotide sequences, which content had changed in tumours. The decreased content in astrocytic tumours has been determined for TSC-22 mRNA corresponding to cDNA in ICRFp507J 1041 clone from the library of human fetal brain cDNAs. The Northern blot hybridization of RNA from different human brain tumours has shown very low amount of TSC-22 mRNA in a bulk of the investigated samples of glioblastoma multiform, anaptastic astrocytoma, WHO grade II astrocytoma and some other tumours. The expression of TSC-22 gene has not been detected at all in astrocytoma WHO grade 11 as well as in meningioma, brain sarcoma, sarcomatous meningioma and oligodendroglioma (one sample of each tumor kind). The Southern blot hybridization has revealed the deletions in genomic loci of TSC-22 gene in two of three anaplastic astrocytomas analyzed. A significantly decreased level of the production of TSC-22 mRNA in the human brain tumours and, as it was shown previously, in the salivary gland tumours, an antiproliferative role of TSC-22 protein, the localization of TSC-22 gene in 13q14 region close to the known tumour suppressor retinoblastoma (Rb) gene, and the deletions in this genomic locus strongly evidence TSC-22 to be a tumour suppressor.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:07:33Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0233-7657. Біополімери і клітина. 2001. Т. 17. № 2
МОЛЕКУЛЯРНІ МЕХАНІЗМИ ДИФЕРЕНЦІЮВАННЯ
Потенційна супресорна роль гена TSC-22
в пухлинах головного мозку людини
К. О. Шостак, В. В. Дмитренко, О. М. Тарифулін, В. Д. Розуменко1,
О. В. Хоменко1, Ю. П. Зозуля 1, Г. Цехетнер2, В- М. Кавсан
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, 03143, Україна
Інститут нейрохірургії ім. А. П, Ромоданова АМН України
Вул. Манільського, 32, Київ, 04050, Україна
2
Інститут молекулярної генетики Макса Планка
Берлін-Харлоттенбург 140059, Нойбнервег 6, Німеччина
Значну частину супресорних генів астроцитарних пухлин до цих пір не ідентифіковано, незважа
ючи на те, що докази їхнього існування на різних хромосомах людини були підтверджені
останніми роками численними дослідженнями. Тому пошук нових генів, активація або інактивація
яких асоційована з прогресією гліальних пухлин, є метою інтенсивних досліджень. У даній роботі
диференційна гібридизація «грид» упорядкованих бібліотек кДНК ембріонального і постнатального
головного мозку людини показала різницю в рівні сигналу з пробами тотальної кДНК нормального
головного мозку і мультиформної гліобластоми для більш ніж сотні клонів кДНК. Повторна
диференційна гібридизація відібраних первинним скринінгом клонів, а також аналіз РНК зразків
нормального головного мозку і гліальних пухлин дозволили виявити 16 нуклеотидних послідов
ностей, вміст яких змінюється в пухлинах. Серед мРНК, вміст яких зменшується в астроци
тарних пухлинах, було ідентифіковано мРНК TSC-22, відповідна кДНК якої міститься в клоні
ICRFp507JJ04J бібліотеки кДНК ембріонального головного мозку людини. Нозерн-гібридизація
тотальних РНК чотирьох зразків нормального головного мозку та 17 зразків різних пухлин
головного мозку виявила значне зменшення експресії гена TSC-22 в більшості зразків мультифор
мної гліобластоми, анапластичної астроцитоми, астроцитоми II ступеня злоякісності, а також
у деяких інших новоутвореннях — загалом, в 12 індивідуальних пухлинах. В декількох пухлинах
головного мозку експресія гена TSC-22 була відсутня повністю. Саузерн-гібридизація геномної
ДНК виявила делеції в геномному локусі гена TSC-22 в двох із трьох досліджених зразків
анапластичних астроцитом. Показаний у даній роботі суттєво зменшений рівень продукції мРНК
TSC-22 в пухлинах головного мозку, описаний раніше зменшений вміст мРНК TSC-22 в пухлинах
слинної залози, делеції в локусі гена TSC-22 в анапластичних астроцитомах, негативна роль білка
TSC-22 в процесі проліферації клітин, локалізація гена TSC-22 на ділянці 13д14 поряд з геном
ретинобластоми (Rb) — все це свідчить про потенційну супресорну роль зазначеного гена.
Вступ. Сучасні уявлення щодо молекулярних основ
пухлин головного мозку людини відображають
комплексну взаємодію між численними генетични
ми подіями, які включають хромосомні аномалії,
активацію протоонкогенів, інактивацію супресор
них генів пухлин, аберантну експресію факторів
росту і їхніх рецепторів. Різними науковими група-
© К О. ШОСТАК, В. В. ДМИТРЕНКО, О. М. ГАРИФУЛІН,
В. Д. РОЗУМЕНКО, О. В. ХОМЕНКО, Ю. П. ЗОЗУЛЯ,
Г. ЦЕХЕТНЕР, В. М. КАВСАН, 2001
ми були отримані цитогенетичні і молекулярно-ге
нетичні докази інактивації в пухлинах головного
мозку потенційних супресорних генів пухлин, які
знаходяться на хромосомах 1р, 9р, 10, l i p , 13q,
17р, 19q та 22q [1—7] . Однак значну частину цих
генів ще й досі не ідентифіковано.
Більш інформативний підхід до вивчення моле
кулярних основ пухлин головного мозку включає
вивчення експресії генів з метою концентрування
уваги не лише на структурних змінах, а й на
регуляторних відмінностях. Варіації в експресії
152
ПОТЕНЦІЙНА СУПРЕСОРНА РОЛЬ ГЕНА TSC-22 В ПУХЛИНАХ МОЗКУ
генів є важливими показниками нормальної клі
тинної фізіології, і при порушеннях роблять пря
мий внесок у клітинні аномалії, до яких входить і
пухлинний процес. У цьому контексті можна очі
кувати, що ідентифікація, клонування і характери
стика генів із зміненою в пухлинних клітинах
експресією забезпечать важливу інформацію для
кращого розуміння механізмів виникнення і про
гресії злоякісних новоутворень. Краще розуміння
цих процесів має важливе значення для удоскона
лення діагностики і прогностичної оцінки, для виз
начення біологічних мішеней при розробці хіміо
терапевтичних препаратів. Таким чином, пошук
нових генів, активація або репресія яких асо
ційована з прогресією астроцитарних пухлин, є на
сьогодні метою інтенсивних досліджень.
Для виявлення змін в експресії генів в астро
цитарних пухлинах головного мозку людини нами
була використана д и ф е р е н ц і й н а г ібридизац ія
«грид» упорядкованих бібліотек к Д Н К ембріональ
ного та постнатального головного мозку людини з
пробами тотальних к Д Н К нормального головного
мозку та мультиформної гліобластоми. Клони
кДНК, для яких виявлено різницю в інтенсивності
гібридизації з використаними пробами, були оха
рактеризовані за допомогою аналізу нуклеотидної
послідовності вставок к Д Н К . Розміри транскриптів
і рівні експресії відповідних генів в астроцитарних
пухлинах різного ступеня злоякісності, а також в
інших типах пухлин головного мозку визначали
Нозерн-гібридизацією Р Н К , виділеної з хірургіч
них зразків пухлин.
Серед генів, рівень експресії яких зменшується
в астроцитарних пухлинах, виявлено ген TSC-22.
Вперше цей ген виділено з лінії мишачих остео
бластів як ген, що стимулюється трансформуючим
фактором росту /?1 (TGF-/J1 stimulated clone 22)
[8] . Він кодує білок, який містить «лейцинову
блискавку», і є транскрипційним репресором [9] .
Раніше було показано, що рівень експресії гена
TSC-22 суттєво знижений в пухлинах слинної за
лози, а також, що даун-регуляція гена TSC-22
значно посилює ріст клітинної лінії раку слинної
залози [10, 11] . Ці дані, а також отримані нами
результати стосовно зменшеного рівня експресії
TSC-22 в пухлинах головного мозку і виявлені
делеції в локусі гена TSC-22 в анапластичних
астроцитомах свідчать про потенційну супресорну
роль цього гена в онкогенезі.
Матеріали і методи. Диференційну гібридиза
цію «грид» упорядкованих бібліотек к Д Н К ембріо
нального та постнатального головного мозку люди
ни, одержаних з Центру ресурсів і бази даних
проекту «Геном людини» Німеччини (RZPD, R e
source Zen t rum/Pr imary Data Base) , з пробами
тотальних к Д Н К нормального головного мозку і
мультиформної гліобластоми здійснювали, як опи
сано в наших попередніх роботах з визначення
генів з різною специфічністю експресії [12—14].
Нуклеотидні послідовності вставок к Д Н К визнача
ли за методом Сенгера [15] . Нозерн-гібридизацію
Р Н К , виділеної гуанідинтіоціанатним методом [16]
із заморожених у рідкому азоті хірургічних зразків
пухлин головного мозку та нормального головного
мозку, які отримані в Інституті нейрохірургії ім. А.
П. Ромоданова АМН України, проводили згідно із
стандартними методиками [17] . Синтез міченої
дигоксигеніном проби к Д Н К ICRFp507J1041 за до
помогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) та
Саузерн-гібридизацію геномної Д Н К з міченою
дигоксигеніном пробою проводили згідно з інструк
цією виробника («Boehringer Mannheim», Німеч
чина) .
Результати і обговорення. Диференційна гіб
ридизація упорядкованих бібліотек к Д Н К ембріо
нального і постнатального головного мозку людини
показала різницю в гібридизації з пробами тоталь
ної к Д Н К нормального головного мозку і мульти
формної гліобластоми для більш ніж сотні клонів
к Д Н К . Подібно до віднімальної гібридизації [18] ,
цей метод має перевагу в тому, що не потребує
попередньої інформації про нуклеотидні послідов
ності, однак є унікальним, оскільки дозволяє порі
внювати як загальні, так і специфічні м Р Н К в
декількох тканинах або зразках клітин одночасно
[19] . Таким чином, в одному експерименті можна
ідентифікувати гени, які експресуються лише в
нормальних тканинах, іншими словами це по
тенційні супресорні гени пухлин, а також гени, які ,
навпаки, мають пухлиноспецифічну експресію, то
бто є маркерами пухлин, або ж активованими
онкогенами.
Повторна диференційна гібридизація відібра
них первинним скринінгом клонів, а також аналіз
Р Н К зразків нормального головного мозку і гліаль
них пухлин дозволили виявити 16 нуклеотидних
послідовностей, вміст яких змінюється в пухлинах.
Серед м Р Н К , вміст яких зменшується в пухлинах
головного мозку, було ідентифіковано м Р Н К TSC-
22, в ідповідна к Д Н К якої міститься в клоні
ICRFp507J1041 бібліотеки к Д Н К ембріонального
головного мозку людини. Нуклеотидна послідов
ність к Д Н К ICRFp507J1041 (рис. 1) є ідентичною
опублікованій раніше нуклеотидній послідовності
к Д Н К TSC-22 [20, 21 ], однак З '-нетрансльований
район к Д Н К ICRFp507J1041 коротший на два нук-
леотиди порівняно з З ' -нетрансльованим районом
к Д Н К TSC-22 в цих роботах. Аналогічна гетеро-
153
ШОСТАК К. О. ТА ІН.
Рис. 1. Нуклеотидна послідовність кДНК ICRFp507J1041 і дедукована амінокислотна послідовність TSC-22 людини. Амінокислотну
послідовність позначено однолітерним кодом над першими позиціями кодонів. Чотири лейцинові і один валіновий залишки, які
формують «лейцинову блискавку», і сигнал поліаденілювання підкреслено. Нуклеотидні послідовності праймерів ргі і рг2,
використаних для синтезу міченої дигоксигеніном проби, позначено стрілками. Реєстраційний номер нуклеотидної послідовності в
базі даних EMBL AJ222700
154
ПОТЕНЦІЙНА СУПРЕСОРНА РОЛЬ ГЕНА TSC-22 В ПУХЛИНАХ МОЗКУ
генність сайт ів п о л і а д е н і л ю в а н н я первинного
транскрипту з використанням одного й того ж
сигналу поліаденілювання була описана нами для
трьох генів (альбуміну, °у-глобіну та А у~ г л °б іну) в
клітинах печінки людини [22] , а також опублі
кована іншими авторами для декількох інших генів
[23—27 ].
Ген TSC-22 є еволюційно консервативним. З а
допомогою Саузерн-гібридизації геномних Д Н К з
різних організмів, так званого зоо-блота, було ви
явлено нуклеотидні послідовності цього гена у хре
бетних — людини, миші, корови, курки, жаби та
риби [21 ]; його було клоновано у людини [20, 21 ],
миші [8] , щура [28] , курки [29] . Крім того,
комп'ютерний аналіз показав, що білок TSC-22
має 69 % гомології з коротшим за розміром пепти
дом DSIP (delta-sleep-inducing peptide) свині [ЗО ] і
52 % гомології — з білком короткозорості дро
зофіли shs (shortsighted) [31 ]. Білок TSC-22 і його
гомологи містять мотив «лейцинової блискавки».
Це вказує на їхню можливу функцію як транс
крипційних факторів, хоча на відміну від відомих
транскрипційних факторів родини bZIP та b H L H -
Zip TSC-22 не має класичного ДНК-зв 'язуючого
домену. TSC-22 є транскрипційним регулятором
промотора гена натрійуретичного пептиду С (CNP,
C-type natriuretic peptide) , взаємодіючи з GC-бага-
тим районом цього промотору [21 ]. Нещодавно
було знайдено, що TSC-22 є транскрипційним ре-
пресором, функціонуючи як гомодимер, який утво
рюється за рахунок «лейцинової блискавки» [9 ] .
Не виключено, що TSC-22 може утворювати гете-
родимери з іншими партнерами, які містять «лей
цинову блискавку», і, таким чином, або репресува
ти класичні транскрипційні активатори, як це роб
лять , наприклад, домінантно-негативні білки Id l —
Id4 з родини факторів, що мають мотив спіраль-
петля-спіраль (helix-loop-helix) [32] , або зміню
вати свою репресорну функцію.
Ген TSC-22 спочатку був виявлений в біб
ліотеці к Д Н К остеобластами миші як клон, що
стимулюється TGF-/H [8] і належить до родини
генів ранньої відповіді. Експресія цього гена також
швидко зростає при обробці клітин іншими ци-
токінами, фактором некрозу пухлин а , / - інтер
фероном і деякими індукторами, такими як декса-
метазон, токсин холери або 12-міристат, 13-ацетат-
діефір форболу, ліпополісахариди [20] . Вивчення
механізму дії пригнічення прогестероном росту клі
тинної лінії T47D карциноми молочної залози л ю
дини і індукції диференціювання цих клітин пока
зало, що ген TSC-22 є однією з мішеней прогесте
рону [33] . Індукція прогестереном свідчить про
наявність нуклеотидних послідовностей в промоторі
гена TSC-22, які відповідають за зв 'язування з
рецептором прогестерону, так званих елементів
PRE (progesterone response e lement) . Експресія ге
на зростала у відповідь на дексаметазон — синте
тичний активатор рецептора глюкокортико'щу [8] .
Останній, подібно до рецептора прогестерону, ак
тивує промотори деяких генів у результаті взає
модії з послідовностями G R E (glucocorticoid res
ponse element) , аналогічними P R E .
Для визначення рівня експресії гена TSC-22 в
пухлинах головного мозку з хірургічних зразків
гліальних пухлин виділено тотальну Р Н К і прове
дено Нозерн-гібридизацію з радіоактивно міченою
пробою к Д Н К ICRFp507J104L Н а рис. 2 наведено
Рис. 2. Аналіз експресії гена TSC-22 в нормальних тканинах людини і пухлинах головного мозку людини: а — Нозерн-гібридизація
з міченою радіоізотопом 3 2 Р кДНК ICRFp507J1041; б — гібридизація з контрольною пробою кДНК бета-актину. Кожна доріжка
містить 20 мкг тотальної РНК (/ — серце; 2 — нирка; 3—6 — зразки нормального головного мозку; 7—10 — зразки мультиформної
гліобластоми; 11—/J, 21 — зразки анапластичної астроцитоми; 16 — ембріональний мозок (вік 6 тижнів); 77, 19 — зразки
менінготеліальніої менінгіоми; 18, 20 — зразки астроцитоми 2-го ступеня злоякісності; 22 — саркоматозна менінгіома; 23 — саркома
мозку; 24 — олігодендрогліома 2—3-го ступеня злоякісності
155
ШОСТАК К. О. ТА ІН.
результати Нозерн-гібридизації Р Н К , одержаної з
хірургічних зразків гліальних пухлин різного сту
пеня злоякісності, В усіх зразках виявляється
транскрипт розміром 1,8 тис. нуклеотидів. Як по
казано [20, 21 ], ген TSC-22 експресується у виг
ляді одного транскрипту розміром 1,8 тис. нуклео
тидів у широкому асортименті клітин, за винятком
периферійних лейкоцитів, причому найвищий рі
вень експресії — в клітинах серця, мозку і легень,
а також товстої кишки. В наших експериментах
найінтенсивніший гібридизаційний сигнал був з
Р Н К головного мозку дорослої людини, зразки
58А, 55А, 54А, 52А (доріжки 3—6 відповідно),
трохи слабший — з Р Н К серця і нирок дорослої
людини (доріжки 1 і 2 відповідно). Більшість зраз
ків Р Н К пухлин головного мозку виявила гібри
дизаційні сигнали меншої інтенсивності, ніж Р Н К
нормального головного мозку.
Порівняння інтенсивності гібридизації Р Н К з
пробою к Д Н К TSC-22 відносно гібридизації з кон
трольною пробою к Д Н К ^-актину однозначно де
монструє значне зменшення вмісту м Р Н К TSC-22
в трьох зразках мультиформної гліобластоми (зраз
ки 56, 93 , 106; доріжки 8—10 відповідно). Зниже
ний рівень цієї Р Н К спостерігається і в четвертому
зразку мультиформної гліобластоми (зразок 59,
доріжка 7) . Значно зменшений рівень м Р Н К TSC-
22 відмічено в трьох з п 'яти анапластичних астро
цитом (зразки 99, 92, 55; доріжки 77—72, 14
відповідно), причому в двох з них м Р Н К TSC-22
майже відсутня. Дуже низьким є вміст м Р Н К
TSC-22 в одній з двох астроцитом II ступеня
злоякісності (зразок 52, доріжка 18) і в одній з
двох доброякісних менінгіом (зразок 36, доріжка
77). Практично відсутня м Р Н К TSC-22 і в інших
типах злоякісних пухлин головного мозку — в сар
коматозній менінгіомі, саркомі, а також оліго-
дендрогліомі II—НІ ступеня (зразки 18, 4, 62;
доріжки 22, 23 і 24 відповідно).
Таким чином, проведена нами Нозерн-гібри-
дизація Р Н К показала, що ген TSC-22 інактиву-
ється більш ніж в половині астроцитарних пухлин,
а також в інших типах пухлин головного мозку,
навіть на ранніх стадіях їхнього формування.
Аналіз експресії гена TSC-22 в доброякісних і
злоякісних пухлинах слинної залози [10] виявив
зменшений вміст м Р Н К TSC-22 порівняно з нор
мальними клітинами, а в деяких пухлинах — її
повну відсутність. Ці результати свідчать про те,
що зменшений рівень TSC-22 може відігравати
мажорну роль у пухлинному процесі клітин слин
ної залози. TSC-22 є негативним регулятором про
ліферації, виконуючи роль посередника в цьому
процесі, передаючи сигнал від TGF-/21 [34] . Транс-
фекція клітин HSC-39 конструкцією, яка експресує
TSC-22, призводила до суттєвого зниження жит
тєдайності клітин і спричиняла їхній апоптоз, дуже
вірогідно, за участю протеазної активності типу
СРР32. Специфічний синтетичний пептидний ін
гібітор протеази СРР32 пригнічував апоптоз клітин
як TGF-/H-опосередкований, так і той, що був
результатом дії TSC-22. Отже, TSC-22 напевне
викликав апоптоз клітин карциноми шлунка люди
ни шляхом активації СРР32-подібної протеазної
активності, а також, можливо, брав участь в апоп-
тозі клітин, який індукувався під дією TGF-/?1.
Введення до клітин TYS раку слинної залози,
оброблених веснаріноном (новий протипухлинний
лікарський засіб), антисенс-олігонуклеотиду проти
м Р Н К TSC-22 стимулює ріст клітин TYS за пасив
них умов [10] . Однак в умовах росту клітин
антисенс-олігонуклеотид не впливає на ріст клітин.
Більше того, антисенс-олігонуклеотид супресує ан-
типроліферативний ефект веснарінону. Ці резуль
тати показують, що TSC-22 є негативним регуля
тором росту і може відігравати важливу роль в
антипроліферативному ефекті веснарінону [10] .
Для з 'ясування ролі зростання або зниження
експресії TSC-22 на ріст клітин TYS in vitro та in
vivo було проведено трансфекцію клітин вектора
ми, які експресують смислову і антисмислову Р Н К
TSC-22, і проаналізовано ріст клітин in vitro та
їхній пухлинний потенціал в експериментах з «го
лими мишами» [11] . Експресія білка TSC-22 була
підвищеною в смислових трансфектантах і зниже
ною — в антисмислових. Всупереч очікуваному,
підвищений рівень білка TSC-22 не впливає на ріст
клітин in vitro та in vivo, однак знижений рівень
білка TSC-22 помітно посилює ріст клітин TYS як
in vitro, так і in vivo.
Ген TSC-22 людини був картований на довгому
плечі 13-ї хромосоми в районі q l 4 [20] . Приблизно
в 50 % астроцитом відбувається втрата довгого
плеча хромосоми 13, що свідчить про присутність
супресорного гена на цій хромосомі [35—38 ]. Гете
розиготність в локусі гена ретинобластоми (Rb) на
ділянці 13ql4 відсутня в ЗО % астроцитом високого
ступеня злоякісності і її не знайдено ні в одній з
астроцитом низького ступеня [35] . Ці результати
свідчать про те, що локус гена R b є однією з
мішеней делецій на ділянці 13ql4, однак вказують
і на можливість існування іншого супресорного
гена астроцитом на цій ділянці.
Для виявлення потенційних делецій в локусі
гена TSC-22 нами був здійснений аналіз геномної
Д Н К , одержаної з трьох зразків анапластичних
астроцитом, одного зразка нормального головного
мозку і одного зразка нормальної нирки. Саузерн-
156
ПОТЕНЦІЙНА СУПРЕСОРНА РОЛЬ ГЕНА TSC-22 В ПУХЛИНАХ МОЗКУ
EcoRI Hindlll
Рис. 3. Саузерн-гібридизація геномних ДНК з міченим дигокси
геніном фрагментом ICRFp507J1041. Кожна доріжка містить 10
мкг геномної ДНК, розщепленої рестрикційною ендонуклеазою
EcoRl (а), або Hindlll (б): І — нирка; 2, і , 5 -— зразки анапла-
стичної астроцитоми; 4 — нормальний головний мозок. Право
руч вказано приблизні розміри фрагментів у тис. п. н.
гібридизація геномних Д Н К з міченим дигокси
геніном фрагментом к Д Н К ICRFp507J 1041, отри
маним за допомогою П Л Р з праймерами ргі та рг2
(позиції праймерів позначено на рис. 1), показала
відсутність # ш ^ / / / - ф р а г м е н т а розміром 7,0 тис. п.
н. у ДНК двох анапластичних астроцитом (рис. З,
доріжки 2 і 3). Це свідчить про втрату генетичного
матеріалу в локусі гена TSC-22 в цих двох пухли
нах.
Отримані нами результати щодо суттєвого зме
ншення вмісту м Р Н К TSC-22 в пухлинах головного
мозку, показана раніше іншими авторами відсут
ність експресії гена в пухлинах слинної залози,
негативна роль білка TSC-22 в процесі пролі
ферації клітин, делеції в геномному локусі гена
TSC-22, що знаходиться на довгому плечі хромосо
ми 13 — відомій мішені делецій в астроцитарних
пухлинах, все це разом свідчить про потенційну
супресорну роль згаданого гена в пухлинному про
цесі.
Геноінженерні конструкції з геном TSC-22 мо
жуть мати практичне використання при хіміо
терапії пухлин. В експериментах з трансфекції
клітинної лінії TYS раку слинної залозі людини та
в експериментах з «голими мишами» було показа
но, що надекспресія TSC-22 посилює індукований
5-бромурацилом апоптоз клітин TYS [39 ], а також
чутливість пухлин in vivo до 5-бромурацилу [40 ].
Робота частково фінансувалася за рахунок гра
нта Фонду фундаментальних досліджень 5.4.46
«Транскрипційне картування окремих районів 21-ї
хромосоми людини».
К. О. Shostak, V. V. Dmitrenko, О. М. Garifulin,
V. D. Rozumenko, О. V. Khomenko, Yu. A. Zozulya, G. Zehetner,
V. M. Kavsan
Potential tumour suppressor role of TSC-22 gene in human brain
tumours
Summary
At present some biological mechanisms assumed to initiate and
promote astrocytoma formation have been partly revealed. Several
putative genes in regions strongly suggested to harbour tumour
suppressors should be identified. For example, these are the regions
on the chromosomal arms lp, JOp, 13q, 19q and 22q. More
comprehensive approach in the analysis of astrocytomas includes
gene expression determination in order to focus not only on the
structural alterations but on the regulatory differences as well. Such
changes in gene expression are important determinants of normal
cellular physiology and, if disturbed, directly contribute to abnormal
cellular physiology, including cancer. The search of new genes, the
activation or inactivation of which is associated with the progression
of astrocytic tumours, is still a goal of intensive investigations. In
this work, more than a hundred cDNA clones differed in
hybridization signals between human normal brain and glioblastoma
multiform have been found by screening of high density grids of
arrayed human fetal brain and human postnatal brain cDNA
libraries. The repeated differential hybridization of the clones
selected by primary screening, as well as the analysis of RNA from
human adult normal brain and glial tumour samples have revealed
16 nucleotide sequences, which content had changed in tumours.
The decreased content in astrocytic tumours has been determined for
TSC-22 mRNA corresponding to cDNA in ICRFp507J 1041 clone
from the library of human fetal brain cDNAs. The Northern blot
hybridization of RNA from different human brain tumours has
shown very low amount of TSC-22 mRNA in a bulk of the
investigated samples of glioblastoma multiform, anaplastic astro
cytoma, WHO grade II astrocytoma and some other tumours. The
expression of TSC-22 gene has not been detected at all in
astrocytoma WHO grade II as well as in meningioma, brain
sarcoma, sarcomatous meningioma and oligodendroglioma (one
sample of each tumor kind). The Southern blot hybridization has
revealed the deletions in genomic loci of TSC-22 gene in two of
three anaplastic astrocytomas analyzed. A significantly decreased
level of the production of TSC-22 mRNA in the human brain
tumours and, as it was shown previously, in the salivary gland
tumours, an antiproliferative role of TSC-22 protein, the lo
calization of TSC-22 gene in 13ql4 region close to the known
tumour suppressor retinoblastoma (Rb) gene, and the deletions in
this genomic locus strongly evidence TSC-22 to be a tumour
suppressor.
E. А. Шостак, В. В. Дмитренко, О. М. Гарифулин,
В. Д. Розуменко, О. В. Хоменко, Ю. П. Зозуля, Г. Цехетнер,
В. М. Кавсан
Потенциальная супрессорная роль гена TSC-22 в опухолях
головного мозга человека
Резюме
Значительная часть супрессорных генов астроцитарних опу
холей до сих пор не идентифицирована, несмотря на то, что
доказательства их существования на разных хромосомах че
ловека были подтверждены в последние годы многочисленными
исследованиями. Поэтому поиск новых генов, активация или
инактивация которых ассоциирована с прогрессией глиальных
опухолей, является целью интенсивных исследований. В дан
ной работе дифференциальная гибридизация «грид» упорядочен-
157
ШОСТАК К. О. ТА ІН.
ных библиотек к ДНК эмбрионального и постнатального голо
вного мозга человека показала разницу в уровне гибридизацион-
ного сигнала с пробами тотальной кДНК нормального голо
вного мозга и мультиформной глиобластомы для более чем
сотни клонов к ДНК. Повторная дифференциальная гибридиза
ция отобранных первичным скринингом клонов, а также
анализ РНК образцов нормального головного мозга и глиаль-
ных опухолей позволили определить 16 нуклеотидных последо
вательностей, содержание которых изменяется в опухолях. В
астроцитарных опухолях с пониженным содержанием мРНК
была идентифицирована мРНК TSC-22, соответствующая
к ДНК которой содержится в клоне ICRFp507J1041 библиоте
ки кДНК эмбрионального головного мозга человека. Нозерн-
гибридизация тотальных РНК четырех образцов нормального
головного мозга и 17 образцов различных опухолей головного
мозга выявила значительное снижение экспрессии гена TSC-22
в большинстве образцов мультиформной глиобластомы, анап-
ластической астроцитомы, астроцитоми II степени злокаче
ственности, а также в некоторых других новообразованиях —
в целом, в 12 индивидуальных опухолях. В нескольких опухолях
головного мозга экспрессия гена TSC-22 отсутствовала пол
ностью. Саузерн-гибридизация геномной ДНК выявила делеции
в геномном локусе гена TSC-22 в двух из трех исследованных
образцов анапластических астроцитом. Показанный в данной
работе значительно пониженный уровень продукции мРНК
TSC-22 в опухолях головного мозга, описанный ранее понижен
ный уровень мРНК TSC-22 в опухолях слюнной железы, деле
ции в локусе гена TSC-22 в анапластических астроцитомах,
негативная роль белка TSC-22 в процессе пролиферации кле
ток, локализация гена TSC-22 на участке 13ql4 рядом с геном
ретинобластомы (Rb) — все это свидетельствует о потенци
альной супрессорной роли этого гена.
ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ
1. Maier D., Zhang Z., Taylor E., Hamou M.-F., Gratzl O., Van
Meir E. G., Scott R. G., Merlo A. Somatic deletion mapping
on chromosome 10 and sequence analysis of PTEN/MMAC1
point to the 10q25-26 region as the primary target in low-grade
and high-grade gliomas / / Oncogene.—1998.—16.—
P. 3331—3335.
2. Rosenberg E. J., Lisle D. K, Burwick J. A., Ueki K, von
Deimling A., Mohrenweiser H. W., Louis D. N. Refined
deletion mapping of the chromosome 19q glioma tumor sup
pressor gene to the D19S412-STD interval / / Oncogene.—
1996.—13.—P. 2483—2485.
3 . 1 no Y., Silver J. S., Blazejewski L., Nishikawa R., Matsutani
M., von Deimling A., Louis D. N. Common regions of deletions
on chromosome 22ql2.3ql3.1 and 22ql3.2 in human astro
cytomas appear related to malignancy grade / / J. Neuropathol.
Exp. Neurol.—1999.—58.—P. 881—885.
4. Simons A., Jeuken J. W., Eleweld M. J., Boerman R. H.,
Geurts Van Kessel A. Isolation and characterization of glioblas-
toma-associated homozygously deleted DNA fragments from
chromosomal region 9p21 suggests involvement of multiple
tumour suppressor genes / / J. Pathol.—1999.—189.—
P. 402—409.
5. Smith J. S., Tachibana I., Allen C, Chiappa S. A., Lee H.
К, M elver В., Jenkins R. В., Raff el C. Cloning of a human
ortholog (RPH3AL) of (RNO)Rph3al from a candidate
17pl3.3 medulloblastoma tumor suppressor locus / / Geno
mics.—1999.—59.—P. 97—101.
6. Farrell W. E., Clayton R. N. Tumor suppressor genes in
pituitary tumour formation / / Ballieres Best Pract. Res. Clin.
Endocrinol. Metab.—1999.—13.—P. 81—93.
7. Bello M. J., de Campos J. M., Vaquero J., Kusak M. E.,
Sarasa J. L., Rey J. A. High-resolution analysis of chromosome
arm lp alterations in meningioma / / Cancer Genet. Cyto-
genet—2000.—20.—P. 30—36.
8. Shibanuma M., Kuroki Т., Nose K. Isolation of a gene
encoding a putative leucine zipper structure that is induced by
transforming growth factor betal and other growth factors / /
J. Biol. Chem.—1992.—267.—P. 10219—10224.
9. Kestler H. A., Blanchetot C, den Hertog J., van der Saag P.
Т., van der Burg B. Transforming growth factor beta stimulated
clone TSC-22 is a member of a family of leucine zipper
proteins that can homo- and heterodimerize and has transcrip
tional repressor activity / / J. Biol. Chem.—1999.—274.—
P. 27439—27447.
10. Kawamata H, Nakashiro K, Uchida D., Hino S., Omotehara
F., Yoshida H, Sato M. Induction of TSC-22 by treatment
with a new anti-cancer drug, vesnarinone, in a human salivary
gland cancer cell / / Brit. J. Cancer.—1998.—77.—P. 71—78.
11. Nakashiro K, Kawamata H, Hino S., Uchida D., Miwa Y.,
Hamano H., Omotehara F., Yoshida H., Sato M. Down-
regulation of TSC-22 (transforming growth factor beta-stimu
lated clone 22) markedly enhances the growth of a human
salivary gland cancer cell line in vitro and in vivo II Cancer
Res.—1998.—58.—P. 549—555.
12. Дмитренко В. В., Гарифулин О. М., Смикодуб А. И.,
Кавсан В. М. Анализ экспрессии генома человека при
помощи библиотек кДНК различных органов / / Цитология
и генетика.—1995.—29.—С. 64—71.
13. Дмитренко В. В., Гарифулин О. М., Шостак Е. А.,
Смикодуб А. И., Кавсан В. М. Характеристика различных
типов мРНК, экспрессирующихся в головном мозге че
ловека / / Цитология и генетика.—1996.—30.—С. 41—47.
14. Дмитренко В. В., Шостак К О., Гарифулін О. М,, Зозуля
Ю. П., Кавсан В. М. Зміни експресії генів у клітинах
астроцитом головного мозку людини / / Эксперим. онко
логия.—1998.—20.—С. 191—197.
15. Sanger F. S., Nicklen S., Coulson A. R. DNA sequencing with
chain-terminating inhibitors / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—
1977.—74.—P. 6463—6467.
16. Chomchinsky P., Sacchi N. Single step method of RNA
isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform
extraction / / Anal. Biochem.—1987.—162.—P. 156—159.
17. Sambrook J., Fritch E. F., Maniatis T. Molecular cloning. A
laboratory manual.—New York: Cold Spring Harbor Lab.
press, 1989.
18. Diachenko L, Lau Y.-F. C, Campbell A. P., Chenchik A.,
Mogadam F., Huang В., Lukyanov S., Gurskaya N., Sverdlov
E. D., Siebert P. D. Suppression subtractive hybridization. A
method for generating differentially regulated or tissue-specific
cDNA probes and libraries / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—
1996.—93.—P. 6025—6030.
19. Nguyen C, Rocha D., Granjeaud S., Baldit M., Bernard K,
Naquet P., Jordan B. R. Differential gene expression in the
murine thymus assayed by quantitative hybridization of ar
rayed cDNA clones / / Genomics.—1995.—29.—P. 207—216.
20. Jay P., J і J. W., Marsollier C, Taviaux S., Berge-Lefranc
J.-L., Berta P. Cloning of the human homologue of the
TGFbeta-stimulated clone 22 gene / / Biochem. and Biophys.
Res. Communs.—1996.—222.—P. 821—826.
21. Ohta S., Shimekake Y., Nagata K. Molecular cloning and
characterization of a transcription factor for the C-type natri
uretic peptide gene promoter / / Eur. J. Biochem.—1996.—
242.—P. 460—466.
22. Dmitrenko V. V., Kavsan V. M. Variability of polyadenylation
sites in mRNAs from human fetal liver / / FEBS Lett.—1991.—
280.—P. 284—286.
23. Simonsen С. C, Levinson A. D. Analysis of processing and
polyadenylation signals of the hepatitis B virus surface antigen
158
ПОТЕНЦІЙНА СУПРЕСОРНА РОЛЬ ГЕНА TSC-22 В ПУХЛИНАХ МОЗКУ
gene by using simian virus 40 — hepatitis В vims chimeric
plasmids / / Мої. and Cell. Biol.—1983.—3.—P. 2250—2258.
24. Sasavage N L, Smith M., Gillam S., Woychick R. P.,
Rotmann F. M. Variation in polyadenylation site of bovine
prolactin mRNA / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1982,—79.—
P. 223—227.
25. Wiedemann L. M., Perry R. P. Characterization of the
expressed gene and several processed pseudogenes for the
mouse ribosomal protein L30 gene family / / Мої. and Cell.
Biol.—1984.—4.—P. 2518—2528.
26. Aho S., Tate V., Boedtker H. Multiple 3' ends of the chicken
pro al(I) collagen gene / / Nucl. Acids Res.—1983.—11.—
P. 5443—5450.
27. Hernandez-Lucas C, Roy о J., Paz-Ares J., Ponz F., Garcia-
Olmedo F, Carbonero P. Polyadenylation site heterogeneity in
mRNA encoding the precursor of the barley toxin /?-hor-
dothionin / / FEBS Lett.—1986.—200.—P. 103—106.
28. Hamil JC G, Hall S. H. Cloning of rat Sertoli cell follicle-
stimulating hormone primary response complementary deoxy
ribonucleic acid: regulation of TSC-22 gene expression / /
Endocrinology.—1994.—134.—P. 1205—1212.
29. Sawada JC, Agata JC, Eguchi G. Characterization of terminally
differentiated cell state by categorizing cDNA clones derived
from chicken lens fibers / / Int. J. Dev. Biol.—1996.—40.—
P. 531—535.
30. Sillard R., Schulz-Knappe P., Vogel P., Raida M., Bensch K.
W., Forssman W. G., Mutt V. A novel 77-residue peptide from
porcine brain contains a leucine-zipper motif and is recognized
by an antiserum to delta-sleep-inducing peptide / / Eur. J.
Biochem.—1993.—216.—P. 429—436.
31. Treisman J. E., Lai Z. C, Rubin G. M. Shortsighted acts in
the decapentaplegic pathway in Drosophila eye development
and has homology to a mouse TGF-beta-responsive gene / /
Development.—1995.—121.—P. 2835—2845.
32. Riechmann V., van Cruchten L, Sablitzky F. The expression
pattern of Id4, a novel dominant negative helix-loop-helix
protein, is distinct from Idl, Id2 and Id3 / / Nucl. Acids
Res.—1994.—22.—P. 749—55.
33. Kestler H. A., van der Leebe B.-J. M., van der Saag P. Т.,
van der Burg B. Novel progesterone target genes identified by
an improved differential display technique suggest that progest-
ing-induced growth inhibition of breast cancer cells coincides
with enchancement of differentiation / / J. Biol. Chem.—
1997.—272.—P. 16637—16643.
34. Ohta S., Yanagihara JC, N agata К Mechanism of apoptotic
cell death of human gastric carcinoma cells mediated by
transforming growth factor beta / / Biochem. J.—1997.—
324.—P. 777—782.
35. Henson J. W., Schnitker B. L., Correa 1С M., von Deimling
A., Fassender F, Xu H. J., Benedict W. F, Yandell D. W.,
Louis D. N. The retinoblastoma gene is involved in malignant
progression of astrocytomas / / Ann. Neurol.—1994.—36.—
P. 714—721.
36. Huhn S. L, Mohapatra G., Bollen A., Lamborn JC, Prados M.
D., Feuerstein B. G. Chromosomal abnormalities in glioblas
toma multiforme by comparative genomic hybridization: cor
relation with radiation treatment outcome / / Clin. Cancer
Res.—1999.—5.—P. 1435—1443.
37. Venkatraj V. S., Begemann M., Sobrino A., Bruce J. N,
Weinstein I. В., Warburton D. Genomic changes in glioblas
toma cell lines detected by comparative genomic hybridization
/ / J. Neurooncol.—1998.—36.—P. 141—148.
38. Harada K., Nishizaki Т., Ozaki S., Kubota H., Ho H, Sasaki
JC Intratumoral cytogenetic heterogeneity detected by com
parative genomic hybridization and laser scanning cytometry in
human gliomas / / Cancer Res.—1998.—58.—P. 4694—4700.
39. Uchida D., Kawamata H, Omotehara F., Miwa Y., Hino S.,
Begum N. M., Yoshido H, Sato M. Over-expression of
TSC-22 (TGF-beta stimulated clone-22) markedly enhances 5-
fluorouracil-induced apoptosis in a human salivary gland
cancer cell line / / Lab. Invest.—2000.—80.—P. 955—963.
40. Omotehara F, Uchida D., Hino S., Begum N., Yoshida H,
Sato M., Kawamata H. In vivo enhancement of chemosensivity
of human salivary gland cancer cells by overexpression of
TGF-beta stimulated clone-22 / / Oncol. Rep.—2000.—7.—
P. 737—740.
УДК 577.21:577.214.622
Надійшла до редакції 21.12.99
159
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-154671 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:07:33Z |
| publishDate | 2001 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шостак, К.О. Дмитренко, В.В. Гарифулін, О.М. Розуменко, В.Д. Хоменко, О.В. Зозуля, Ю.П. Цехетнер, Г. Кавсан, В.М. 2019-06-15T17:38:02Z 2019-06-15T17:38:02Z 2001 Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини / К.О. Шостак, В.В. Дмитренко, О.М. Гарифулін, В.Д. Розуменко, О.В. Хоменко, Ю.П. Зозуля, Г. Цехетнер, В.М. Кавсан // Біополімери і клітина. — 2001. — Т. 17, № 2. — С. 152-159. — Бібліогр.: 40 назв. — укр. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.0005A6 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154671 577.21:577.214.622 Значну частину супресорних генів астроцитарних пухлин до цих пір не ідентифіковано, незважаючи на те, що докази їхнього існування на різних хромосомах людини були підтверджені останніми роками численними дослідженнями. Тому пошук нових генів, активація або інактивація яких асоційована з прогресією гліальних пухлин, є метою інтенсивних досліджень. У даній роботі диференційна гібридизація «грид» упорядкованих бібліотек кДНК ембріонального і постнатального головного мозку людини показала різницю в рівні сигналу з пробами тотальної кДНК нормального головного мозку і мультиформної гліобластоми для більш ніж сотні клонів кДНК. Повторна диференційна гібридизація відібраних первинним скринінгом клонів, а також аналіз РНК зразків нормального головного мозку і гліальних пухлин дозволили виявити 16 нуклеотидних послідовностей, вміст яких змінюється в пухлинах. Серед мРНК, вміст яких зменшується в астроцитарних пухлинах, було ідентифіковано мРНК TSC-22, відповідна кДНК якої міститься в клоні ICRFp507J1041 бібліотеки кДНК ембріонального головного мозку людини. Нозерн-гібридизація тотальних РНК чотирьох зразків нормального головного мозку та 17 зразків різних пухлин головного мозку виявила значне зменшення експресії гена TSC-22 в більшості зразків мультиформної гліобластоми, анапластичної астроцитоми, астроцитоми II ступеня злоякісності, а також у деяких інших новоутвореннях – загалом, в 12 індивідуальних пухлинах. В декількох пухлинах головного мозку експресія гена TSC-22 була відсутня повністю. Саузерн-гібридизація геномної ДНК виявила делеції в геномному локусі гена TSC-22 в двох із трьох досліджених зразків анапластичних астроцитом. Показаний у даній роботі суттєво зменшений рівень продукції мРНК TSC-22 в пухлинах головного мозку, описаний раніше зменшений вміст мРНК TSC-22 в пухлинах слинної залози, делеції в локусі гена TSC-22 в анапластичних астроцитомах, негативна роль білка TSC-22 в процесі проліферації клітин, локалізація гена TSC-22 на ділянці 13q14 поряд з геном ретинобластоми (Rb) – все це свідчить про потенційну супресорну роль зазначеного гена. Значительная часть супрессорных генов астроцитарних опухолей до сих пор не идентифицирована, несмотря на то, что доказательства их существования на разных хромосомах человека были подтверждены в последние годы многочисленными исследованиями. Поэтому поиск новых генов, активация или инактивация которых ассоциирована с прогрессией глиальных опухолей, является целью интенсивных исследований. В данной работе дифференциальная гибридизация «грид» упорядоченных библиотек к ДНК эмбрионального и постнатального головного мозга человека показала разницу в уровне гибридизационного сигнала с пробами тотальной кДНК нормального головного мозга и мультиформной глиобластомы для более чем сотни клонов к ДНК. Повторная дифференциальная гибридизация отобранных первичным скринингом клонов, а также анализ РНК образцов нормального головного мозга и глиальных опухолей позволили определить 16 нуклеотидных последовательностей, содержание которых изменяется в опухолях. В астроцитарных опухолях с пониженным содержанием мРНК была идентифицирована мРНК TSC-22, соответствующая к ДНК которой содержится в клоне ICRFp507J1041 библиотеки кДНК эмбрионального головного мозга человека. Нозерн-гибридизация тотальных РНК четырех образцов нормального головного мозга и 17 образцов различных опухолей головного мозга выявила значительное снижение экспрессии гена TSC-22 в большинстве образцов мультиформной глиобластомы, анапластической астроцитомы, астроцитоми II степени злокачественности, а также в некоторых других новообразованиях – в целом, в 12 индивидуальных опухолях. В нескольких опухолях головного мозга экспрессия гена TSC-22 отсутствовала полностью. Саузерн-гибридизация геномной ДНК выявила делеции в геномном локусе гена TSC-22 в двух из трех исследованных образцов анапластических астроцитом. Показанный в данной работе значительно пониженный уровень продукции мРНК TSC-22 в опухолях головного мозга, описанный ранее пониженный уровень мРНК TSC-22 в опухолях слюнной железы, делеции в локусе гена TSC-22 в анапластических астроцитомах, негативная роль белка TSC-22 в процессе пролиферации клеток, локализация гена TSC-22 на участке 13q14 рядом с геном ретинобластомы (Rb) – все это свидетельствует о потенциальной супрессорной роли этого гена. At present some biological mechanisms assumed to initiate and promote astrocytoma formation have been partly revealed. Several putative genes in regions strongly suggested to harbour tumour suppressors should be identified. For example, these are the regions on the chromosomal arms 1p, 10p, 13q, 19g and 22g. More comprehensive approach in the analysis of astrocytomas includes gene expression determination in order to focus not only on the structural alterations but on the regulatory differences as well. Such changes in gene expression are important determinants of normal cellular physiology and, if disturbed, directly contribute to abnormal cellular physiology, including cancer. The search of new genes, the activation or inactivation of which is associated with the progression of astrocytic tumours, is still a goal of intensive investigations. In this work, more than a hundred cDNA clones differed in hybridization signals between human normal brain and glioblastoma multiform have been found by screening of high density grids of arrayed human fetal brain and human postnatal brain cDNA libraries. The repeated differential hybridization of the clones selected by primary screening, as well as the analysis of RNA from human adult normal brain and glial tumour samples have revealed 16 nucleotide sequences, which content had changed in tumours. The decreased content in astrocytic tumours has been determined for TSC-22 mRNA corresponding to cDNA in ICRFp507J 1041 clone from the library of human fetal brain cDNAs. The Northern blot hybridization of RNA from different human brain tumours has shown very low amount of TSC-22 mRNA in a bulk of the investigated samples of glioblastoma multiform, anaptastic astrocytoma, WHO grade II astrocytoma and some other tumours. The expression of TSC-22 gene has not been detected at all in astrocytoma WHO grade 11 as well as in meningioma, brain sarcoma, sarcomatous meningioma and oligodendroglioma (one sample of each tumor kind). The Southern blot hybridization has revealed the deletions in genomic loci of TSC-22 gene in two of three anaplastic astrocytomas analyzed. A significantly decreased level of the production of TSC-22 mRNA in the human brain tumours and, as it was shown previously, in the salivary gland tumours, an antiproliferative role of TSC-22 protein, the localization of TSC-22 gene in 13q14 region close to the known tumour suppressor retinoblastoma (Rb) gene, and the deletions in this genomic locus strongly evidence TSC-22 to be a tumour suppressor. uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Біополімери і клітина Молекулярні механізми диференціювання Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини Потенциальная супрессорная роль гена TSC-22 в опухолях головного мозга человека Potential tumour suppressor role of TSC-22 gene in human brain tumours Article published earlier |
| spellingShingle | Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини Шостак, К.О. Дмитренко, В.В. Гарифулін, О.М. Розуменко, В.Д. Хоменко, О.В. Зозуля, Ю.П. Цехетнер, Г. Кавсан, В.М. Молекулярні механізми диференціювання |
| title | Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини |
| title_alt | Потенциальная супрессорная роль гена TSC-22 в опухолях головного мозга человека Potential tumour suppressor role of TSC-22 gene in human brain tumours |
| title_full | Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини |
| title_fullStr | Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини |
| title_full_unstemmed | Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини |
| title_short | Потенційна супресорна роль гена TSC-22 в пухлинах головного мозку людини |
| title_sort | потенційна супресорна роль гена tsc-22 в пухлинах головного мозку людини |
| topic | Молекулярні механізми диференціювання |
| topic_facet | Молекулярні механізми диференціювання |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154671 |
| work_keys_str_mv | AT šostakko potencíinasupresornarolʹgenatsc22vpuhlinahgolovnogomozkulûdini AT dmitrenkovv potencíinasupresornarolʹgenatsc22vpuhlinahgolovnogomozkulûdini AT garifulínom potencíinasupresornarolʹgenatsc22vpuhlinahgolovnogomozkulûdini AT rozumenkovd potencíinasupresornarolʹgenatsc22vpuhlinahgolovnogomozkulûdini AT homenkoov potencíinasupresornarolʹgenatsc22vpuhlinahgolovnogomozkulûdini AT zozulâûp potencíinasupresornarolʹgenatsc22vpuhlinahgolovnogomozkulûdini AT cehetnerg potencíinasupresornarolʹgenatsc22vpuhlinahgolovnogomozkulûdini AT kavsanvm potencíinasupresornarolʹgenatsc22vpuhlinahgolovnogomozkulûdini AT šostakko potencialʹnaâsupressornaârolʹgenatsc22vopuholâhgolovnogomozgačeloveka AT dmitrenkovv potencialʹnaâsupressornaârolʹgenatsc22vopuholâhgolovnogomozgačeloveka AT garifulínom potencialʹnaâsupressornaârolʹgenatsc22vopuholâhgolovnogomozgačeloveka AT rozumenkovd potencialʹnaâsupressornaârolʹgenatsc22vopuholâhgolovnogomozgačeloveka AT homenkoov potencialʹnaâsupressornaârolʹgenatsc22vopuholâhgolovnogomozgačeloveka AT zozulâûp potencialʹnaâsupressornaârolʹgenatsc22vopuholâhgolovnogomozgačeloveka AT cehetnerg potencialʹnaâsupressornaârolʹgenatsc22vopuholâhgolovnogomozgačeloveka AT kavsanvm potencialʹnaâsupressornaârolʹgenatsc22vopuholâhgolovnogomozgačeloveka AT šostakko potentialtumoursuppressorroleoftsc22geneinhumanbraintumours AT dmitrenkovv potentialtumoursuppressorroleoftsc22geneinhumanbraintumours AT garifulínom potentialtumoursuppressorroleoftsc22geneinhumanbraintumours AT rozumenkovd potentialtumoursuppressorroleoftsc22geneinhumanbraintumours AT homenkoov potentialtumoursuppressorroleoftsc22geneinhumanbraintumours AT zozulâûp potentialtumoursuppressorroleoftsc22geneinhumanbraintumours AT cehetnerg potentialtumoursuppressorroleoftsc22geneinhumanbraintumours AT kavsanvm potentialtumoursuppressorroleoftsc22geneinhumanbraintumours |