регуляция клеточной пролиферации в норме и при
advertisement
2008 ÖÈÒÎËÎÃÈß Ò î ì 50, ¹ 7 ÐÅÃÓËßÖÈß ÊËÅÒÎ×ÍÎÉ ÏÐÎËÈÔÅÐÀÖÈÈ Â ÍÎÐÌÅ È ÏÐÈ ÎÏÓÕÎËÅÂÎÌ ÐÎÑÒÅ Ñ Ó×ÀÑÒÈÅÌ ßÄÅÐÍÛÕ ÁÅËÊΠc-ABL È D40 (AF15q14/CASC5) Ê. Â. Áîãäàíîâ, Ì. Òàêèìîòî © Ê. Â. Áîãäàíîâ,1, 2 Ì. Òàêèìîòî2 Ðåãóëÿöèÿ êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè â íîðìå è ïðè îïóõîëåâîì ðîñòå Îòäåë ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèõ òåõíîëîãèé Ñ.-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî ìåäèöèíñêîãî óíèâåðñèòåòà èì. È. Ï. Ïàâëîâà, Ðîññèÿ, è 2 Îòäåë ãåííîé ðåãóëÿöèè ðàêà Èíñòèòóòà ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè Óíèâåðñèòåòà Õîêêàéäî, Ñàïïîðî, ßïîíèÿ; 1 ýëåêòðîííûé àäðåñ: bogdanov_konstantin@yahoo.co.uk 1 Áåëêè c-Abl è D40 ëîêàëèçóþòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî â ÿäðå è âûïîëíÿþò ðàçíûå ôóíêöèè â êëåòêå. Áåëîê c-Abl ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òèðîçèíêèíàçó, êîòîðàÿ ó÷àñòâóåò â ôîñôîðèëèðîâàíèè áåëêîâ ïî òèðîçèíó. Áåëîê D40, íåäàâíî îáíàðóæåííûé, ÿâëÿåòñÿ êîìïîíåíòîì êèíåòîõîðíîãî êîìïëåêñà. Íåñìîòðÿ íà ðàçëè÷èÿ â ôóíêöèîíàëüíîì îòíîøåíèè, áåëêè èìåþò íåêîòîðûå ñõîäñòâà. Âî-ïåðâûõ, ïîêàçàíà âûñîêàÿ ýêñïðåññèÿ îáîèõ áåëêîâ â ñîìàòè÷åñêèõ êëåòêàõ ïðè íåêîòîðûõ îïóõîëÿõ ÷åëîâåêà, à òàêæå â ïîëîâûõ êëåòêàõ ÿè÷êà çäîðîâîãî ÷åëîâåêà (Human Testis). Ïîâûøåííàÿ ýêñïðåññèÿ áåëêîâ c-Abl è D40 â ñïåðìàòîöèòàõ è àêðîñîìå ñïåðìàòèä âîâëåêàåò èõ â ïðîöåññ ìåéîçà è ñïåðìàòîãåíåç. Âî-âòîðûõ, îáà áåëêà âçàèìîäåéñòâóþò ñî ñïåöèôè÷åñêèìè ó÷àñòêàìè õðîìàòèíà è èãðàþò ðîëü â ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîãî ðîñòà è ìèòîçà. Â-òðåòüèõ, ãåíû ABL è D40 (AF15q14), âîâëåêàÿñü â õðîìîñîìíûå òðàíñëîêàöèè, ïðèâîäÿò ê îáðàçîâàíèþ õèìåðíûõ îíêîáåëêîâ BCR-ABL, TEL-ABL è MLL-AF15q14 ïðè ëåéêîçàõ. È íàêîíåö, îáà áåëêà âçàèìîäåéñòâóþò ñ îïóõîëåâûì ñóïðåññîðîì, áåëêîâ ðåòèíîáëàñòîìû pRb, ÷òî ìîæåò ïðèâîäèòü ê ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè. Ïóòè âîçìîæíîé ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè ñ ó÷àñòèåì íàçâàííûõ áåëêîâ îáñóæäàþòñÿ â ýòîé ñòàòüå. Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: c-Abl, D40, ýêñïðåññèÿ, êëåòî÷íàÿ ïðîëèôåðàöèÿ, ðåãóëÿöèÿ. Ï ð è í ÿ ò û å ñ î ê ð à ù å í è ÿ: ÎËË — îñòðûé ëèìôîáëàñòíûé ëåéêîç, ÎÌË — îñòðûé ìèåëîëåéêîç, ÕÌË — õðîíè÷åñêèé ìèåëîëåéêîç, CTD — Ñ-êîíöåâîé äîìåí ÐÍÊ-ïîëèìåðàçû II. òî÷íûõ ëèíèé è ïåðâè÷íûõ îïóõîëÿõ ðàçíûõ îðãàíîâ è òêàíåé (Wei et al., 1999; Takimoto et al., 2002; Simpson et al., 2005). Ïðè ïåðâè÷íîì ðàêå ëåãêîãî ýêñïðåññèÿ áåëêà D40 áûëà çíà÷èòåëüíî âûøå â îïóõîëÿõ èç ãðóïïû êóðÿùèõ ïî ñðàâíåíèþ ñ ãðóïïîé íåêóðÿùèõ áîëüíûõ (Takimoto et al., 2002).  ÿè÷êå ÷åëîâåêà áåëîê D40 ýêñïðåññèðóåòñÿ â ñïåðìàòîöèòàõ, àêðîñîìå ñïåðìàòèä è ñïåðìàòîçîèäàõ (Sasao et al., 2004). Ãåí D40 èäåíòè÷åí ãåíó AF15q14, ó÷àñòâóåò â îáðàçîâàíèè õðîìîñîìíîé òðàíñëîêàöèè t(11;15)(q23;q14) èëè âàðèàíòà õèìåðíîãî ãåíà MLL-AF15q14 áëàãîäàðÿ ñëèÿíèþ ñ MLL ïðè íåêîòîðûõ ôîðìàõ ëåéêîçîâ, à èìåííî ÎËË (ALL-T) è ÎÌË (AML-M4) (Hayette et al., 2000; Chinwalla et al., 2003; Kuefer et al., 2003). Ãåí D40 èçâåñòåí òàêæå ïîä äðóãèìè íàçâàíèÿìè — KIAA1570 è CASC5. Áîëüíûå îñòðûì ëåéêîçîì, íåñóùèå õðîìîñîìíóþ òðàíñëîêàöèþ t(11;15) (q23;q11) è âàðèàíò õèìåðíîãî ãåíà MLL-AF15q14, èìåþò ïëîõîé ïðîãíîç. Ïðîâåäåíèå àäåêâàòíîãî êóðñà õèìèîòåðàïèè íå ïîçâîëèëî äîñòè÷ü ðåìèññèè íè â îäíîì èç îïèñàííûõ ñëó÷àåâ (Hayette et al., 2000; Chinwalla et al., 2003; Kuefer et al., 2003). Íåäàâíî áûëî ïîêàçàíî, ÷òî áåëîê D40 ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç êîìïîíåíòîâ êèíåòîõîðíîãî êîìïëåêñà, ó÷àñòâóåò â ðàñõîæäåíèÿõ ñåñòðèíñêèõ õðîìàòèä è àññîöèèðóåò ñ ìèêðîòðóáî÷êàìè âåðåòåíà äåëåíèÿ â ïðîöåññå ìèòîçà (Cheesman et al., 2004; Obuse et al., 2004; Bogdanov et al., Íåðåöåïòîðíàÿ òèðîçèíêèíàçà c-Abl (Abl-1) èëè p145 îòíîñèòüñÿ ê Abl-ñåìåéñòâó áåëêîâ, êîòîðîå òàêæå âêëþ÷àåò â ñåáÿ àíàëîã Abl-áåëêà, Abl-2 èëè Arg. Ñóùåñòâóþò äâå ôîðìû áåëêà c-Abl — c-Abl 1a è c-Abl 1b, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ïðîäóêòàìè àëüòåðíàòèâíîãî ñïëàéñèíãà. Íàçâàííûå âàðèàíòû áåëêà c-Abl ðàçëè÷àþòñÿ òîëüêî â N-êîíöåâîé îáëàñòè áëàãîäàðÿ ïîñòìîäèôèêàöèè, ìèðèñòèëèðîâàíèþ c-Abl 1b, íî íå c-Abl 1a (Resh, 1994). Îñíîâíàÿ ôóíêöèÿ c-Abl — ôîñôîðèëèðîâàíèå áåëêîâ ïî òèðîçèíó. Ëîêàëèçàöèÿ p145 áûëà ïîêàçàíà êàê â ÿäðå, òàê è â öèòîïëàçìå. C-Abl îáëàäàåò ÄÍÊ-ñâÿçûâàþùåé àêòèâíîñòüþ, êîòîðàÿ ðåãóëèðóåòñÿ ôîñôîðèëèðîâàíèåì, çàâèñÿùèì îò ôàçû êëåòî÷íîãî öèêëà. Êðîìå òîãî, c-Abl âçàèìîäåéñòâóåò ñ áîëüøèì ÷èñëîì áåëêîâ: áåëêàìè-àäàïòåðàìè, êèíàçàìè, ôîñôàòàçàìè, áåëêàìè-ðåãóëÿòîðàìè êëåòî÷íîãî öèêëà, òðàíñêðèïöèîííûìè ôàêòîðàìè è áåëêàìè öèòîñêåëåòà. Ãåí ABL ó÷àñòâóåò â îáðàçîâàíèè õðîìîñîìíûõ òðàíñëîêàöèé áëàãîäàðÿ ñëèÿíèþ ñ ãåíàìè BCR è TEL ïðè õðîíè÷åñêîì ìèåëîëåéêîçå (ÕÌË), îñòðîì ëèìôîáëàñòíîì ëåéêîçå (ÎËË) è îñòðîì ìèåëîëåéêîçå (ÎÌË) (Haisterkamp et al., 1983; Walker et al., 1987; Janssen et al., 1995; La Starza et al., 2002). Ãåí D40 ëîêàëèçóåòñÿ íà õðîìîñîìå 15q14 è ÿâëÿåòñÿ ïðåäñòàâèòåëåì ñåìåéñòâà ÑÒ àíòèãåíîâ ÷åëîâåêà (cancer/testis antigen genes), ýêñïðåññèðóåòñÿ â ÿè÷êå ÷åëîâåêà (Human Testis) â íîðìå, â áîëüøèíñòâå îïóõîëåâûõ êëå590 Ðåãóëÿöèÿ êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè â íîðìå è ïðè îïóõîëåâîì ðîñòå 2005). D40 ëîêàëèçóåòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî â ÿäðå è çà ðåäêèì èñêëþ÷åíèåì — â öèòîïëàçìå. Ôóíêöèè áåëêà D40 è åãî ó÷àñòèå â ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè îáñóæäàþòñÿ íèæå. Îáà áåëêà D40 è c-Abl âçàèìîäåéñòâóþò ñ áåëêîì ðåòèíîáëàñòîìû pRb, ñïåöèôè÷åñêèìè îáëàñòÿìè õðîìàòèíà è ìîãóò ó÷àñòâîâàòü â òðàíñêðèïöèè ãåíîâ, êîíòðîëèðóþùèõ êëåòî÷íóþ ïðîëèôåðàöèþ. Ïðîâåäåíèå èññëåäîâàíèé, ïðîëèâàþùèõ ñâåò íà ïóòè ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè â íîðìå è ïðè îïóõîëåâîì ðîñòå ñ ó÷àñòèåì ÿäåðíûõ áåëêîâ D40 è c-Abl, ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç ïåðñïåêòèâíûõ íàïðàâëåíèé â èçó÷åíèè ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè ðàêà. Èçó÷åíèå ôóíêöèè áåëêà D40 â íîðìå è ïðè îïóõîëåâîì ïðîöåññå ïðèâåëî íàñ ê íåîæèäàííîìó çàêëþ÷åíèþ î òîì, ÷òî ýòîò áåëîê èìååò íåêîòîðûå ñõîäñòâà ñ áåëêîì c-Abl. Îáà áåëêà âîâëåêàþòñÿ â ïðîöåññ îíêîãåíåçà, ó÷àñòâóþò â ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè, âîçìîæíî, âñòóïàÿ âî âçàèìîäåéñòâèå ñ îäèíàêîâûìè áåëêîâûìè ìèøåíÿìè, êîíòðîëèðóþùèìè îïóõîëåâûé ðîñò. Òàêèì îáðàçîì, çàäà÷àìè èññëåäîâàíèÿ áûëè ïîèñê ïóòåé, âåäóùèõ ê ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè ñ ó÷àñòèåì D40 è c-Abl, è èçó÷åíèå ýêñïðåññèè ýòèõ áåëêîâ â íîðìå è ïàòîëîãèè. Ìàòåðèàë è ìåòîäèêà Êëåòêè êóëüòóðû HeLa, 293T, Pc-10 è MCF-7 âûðàùèâàëè â ñðåäå DMEM ñ äîáàâëåíèåì 10 % ýìáðèîíàëüíîé ñûâîðîòêè òåëåíêà. Êëåòêè Jurckat âûðàùèâàëè â ñðåäå RPMI-1640 ñ äîáàâëåíèåì 10 % ñûâîðîòêè. Ýïèòåëèàëüíûå êëåòêè ìîëî÷íîé æåëåçû ÷åëîâåêà MCF-10 âûðàùèâàëè â ñðåäå MEGM, íå ñîäåðæàùåé ñûâîðîòêè, íî ñîäåðæàùåé õîëåðíûé òîêñèí (100 íã/ìë). Âñå êëåòêè êóëüòèâèðîâàëè ïðè 37 °Ñ â àòìîñôåðå 5 % CO2. Ñîáèðàëè è îòìûâàëè êëåòêè îò êóëüòóðàëüíîé ñðåäû â 100 ìÌ PBS (150 ìÌ NaCl, 2.7 ìì KCl, 1.5 ìÌ KH2PO4 è 8.1 ìÌ Na2HPO4, pH 7.5). Ýêñòðàêöèþ áåëêîâ ïðîâîäèëè íà ëüäó â ëèçèðóþùåì áóôåðå, ñîäåðæàùåì 50 ìÌ Òðèñ-HCl, 150 ìÌ NaCl, 0.1 ìÌ EDTA, 50 ìÌ NaF, 1 ìÌ Na2VO5, 1 ìÌ Na2VO5, 1 ìÌ ôåíèë-ìåòèë-ñóëüôîíèë-ôëóîðèäà (PMSF), 0.5 % NP-40, 10 ìêã/ìë àïðîòèíèíà, ëåóïåïòèíà è ïåïñòàòèíà, pH 7.5. Èììóíîáëîòèíã êëåòî÷íîãî ýêñòðàêòà (10 ìêã) ïðîâîäèëè ñ èñïîëüçîâàíèåì àíòèòåëà anti-D40 ê áåëêó ÿè÷êà ÷åëîâåêà (Sasao et al., 2004). Ðåçóëüòàòû è îáñóæäåíèå Ýêñïðåññèÿ áåëêà D40 â îïóõîëåâûõ êëåò î ÷ í û õ ë è í è ÿ õ ÷ å ë î â å ê à. Ýêñïðåññèÿ áåëêà D40 áûëà èññëåäîâàíà â íåñêîëüêèõ îïóõîëåâûõ êëåòî÷íûõ ëèíèÿõ, à òàêæå â íåçëîêà÷åñòâåííîé êëåòî÷íîé ëèíèè MCF10A (ýïèòåëèàëüíûå êëåòêè ìîëî÷íîé æåëåçû çäîðîâîé æåíùèíû). Êëåòî÷íûå ýêñòðàêòû áûëè ïðîàíàëèçèðîâàíû ìåòîäîì èììóíîáëîòèíãà ñ èñïîëüçîâàíèåì àíòèòåëà anti-D40 ê áåëêó ÿè÷êà ÷åëîâåêà. Âñå îïóõîëåâûå êëåòêè, çà èñêëþ÷åíèåì íåçëîêà÷åñòâåííûõ êëåòîê ëèíèè MCF10A, ïîêàçàëè ïîâûøåííóþ ýêñïðåññèþ áåëêà D40 ñ ìîë. ìàññîé 300 êÄà (ðèñ. 1).  êëåòî÷íîé ëèíèè MCF10A áûëà îáíàðóæåíà ïîíèæåííàÿ ýêñïðåññèÿ áåëêà D40 ñ ìîë. ìàññîé, ïðåâûøàþùåé 300 êÄà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ íåèçâåñòíî, ÿâëÿåòñÿ ýòà èçîôîðìà áåëêà D40 ðåçóëüòàòîì àëüòåðíàòèâíîãî ñïëàéñèíãà èëè áåëêîâîé ìîäèôèêàöèè. 591 Òåì íå ìåíåå ðàçíèöà â óðîâíÿõ ýêñïðåññèè áåëêà D40 â íîðìå è ïðè îïóõîëåâîì ðîñòå ïîçâîëÿåò ãîâîðèòü î ðîëè D40 â çëîêà÷åñòâåííîé òðàíñôîðìàöèè è êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè. Äâå ðàçíûå êëåòî÷íûå ëèíèè ÷åëîâåêà — HeLa (ðàê øåéêè ìàòêè) è PC-10 (ðàê ëåãêîãî) — áûëè èñïîëüçîâàíû äëÿ èçó÷åíèÿ õàðàêòåðà ñâÿçè ìåæäó êëåòî÷íûì ðîñòîì è óðîâíåì ýêñïðåññèè áåëêà D40. Êóëüòèâèðóåìûå êëåòêè ñîáèðàëè íà 2, 4 è 6-å ñóò ïîñëå ïîñàäêè, ïðîâîäèëè ýêñòðàêöèþ áåëêîâ è èììóíîáëîòèíã ñ èñïîëüçîâàíèåì àíòèòåëà anti-D40 ê áåëêó ÿè÷êà ÷åëîâåêà (ðèñ. 2, à, â). Ñîãëàñíî ïîëó÷åííûì ðåçóëüòàòàì, óðîâåíü ýêñïðåññèè áåëêà D40 ñíèæàëñÿ ñ óâåëè÷åíèåì ÷èñëà êóëüòèâèðóåìûõ êëåòîê (ðèñ. 2, á, ã). Áóäóùèå ýêñïåðèìåíòû ïîçâîëÿò íàçâàòü îñíîâíûå ïðè÷èíû èçìåíåíèÿ ýêñïðåññèè áåëêà D40 â íîðìå è ïàòîëîãèè. Ý ê ñ ï ð å ñ ñ è ÿ á å ë ê î â D 4 0 è c - A b l â í î ð ì å. Ðàíåå âûñîêèé óðîâåíü ýêñïðåññèè áåëêîâ D40 è c-Abl â íîðìå áûë îáíàðóæåí â ìóæñêîì ÿè÷êå è áîëåå íèçêèé óðîâåíü ýêñïðåññèè áåëêà D40 — â ïëàöåíòå (Naz et al., 1998; Sasao et al., 2004). Ïîâûøåííûé óðîâåíü ýêñïðåññèè c-Abl áûë îòìå÷åí òàêæå â ïîëîâûõ êëåòêàõ ÿè÷êà ãðûçóíîâ (Pozello et al., 1989). Áëàãîäàðÿ ïîâûøåííîé ýêñïðåññèè (AF15q14) è c-Abl â ñïåðìàòîöèòàõ è ñïåðìàòèäàõ ìëåêîïèòàþùèõ ó÷àñòèå âûøåóïîìÿíóòûõ áåëêîâ â ìåéîçå íå âûçûâàåò ñîìíåíèÿ. Òàê, íåäàâíî áûëî ïîêàçàíî, ÷òî áåëîê c-Abl ñâÿçûâàåòñÿ ñî ñïåöèôè÷åñêèìè êîíöåâûìè ó÷àñòêàìè õðîìîñîì â ñïåðìàòîöèòàõ ãðûçóíîâ â òå÷åíèå ïàõèòåíû ìåéîçà (Kharbanda et al., 1998). Íåêîòîðûå ïðåäñòàâèòåëè ñåìåéñòâà ÑÒ àíòèãåíîâ ÷åëîâåêà, ê êîòîðîìó îòíîñèòñÿ è êîìïîíåíò êèíåòîõîðíîãî êîìïëåêñà D40 (AF15q14), àññîöèèðóþò ñ ñèíàïòîíåìíûì êîìïëåêñîì ìåéîòè÷åñêèõ õðîìîñîì è(èëè) ñïåöèôè÷åñêèìè ó÷àñòêàìè ñàìèõ õðîìîñîì, ÷òî íàâîäèò íà ìûñëü î ðîëè D40 â îðãàíèçàöèè õðîìàòèíà â ìåéîçå (Simpson et al., 2005). Âûñîêàÿ ýêñïðåññèÿ áåëêà c-Abl áûëà îáíàðóæåíà òàêæå â ïîëîâûõ êëåòêàõ è öåíòðàëüíîé íåðâíîé ñèñòåìå ïëîäîâîé ìóõè Drosophila melanogaster , âêëþ÷àÿ ãëàçíûå äèñêè âçðîñëûõ îñîáåé è ñâÿçóþùèå àêñîíû îñîáåé, íàõîäÿùèõñÿ íà ýìáðèîíàëüíîé ñòàäèè ðàçâèòèÿ (Gertler et al., 1989; Fogerty et al., 1999). Ýòî âîâëåêàåò c-Abl â ïðîöåññ àêñîíîãåíåçà è ýìáðèîãåíåçà. Ý ê ñ ï ð å ñ ñ è ÿ c - A b l ï ð è ï à ò î ë î ã è è. Èçâåñòíî î òàêîì ÿâëåíèè, êàê ñâåðõýêñïðåññèÿ c-Abl â íîðìå, êîòîðàÿ íå ïðèâîäèò ê ðàçâèòèþ îïóõîëè, à, íàïðîòèâ, ñóïðåññèðóåò êëåòî÷íûé ðîñò è âûçûâàåò àïîïòîç (Sawyers et al., 1994). Îäíàêî ýòî ïðîèñõîäèò òîëüêî ïðè íàëè÷èè íåïîâðåæäåííîãî äîìåíà SH2 â ñîñòàâå áåëêà c-Abl. Äîìåííàÿ ñòðóêòóðà òèðîçèíêèíàçû c-Abl è åå îñíîâíûå ôóíêöèè â êëåòêå ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå (Witte et al., 1979; Fainstain et al., 1989; Wei et al., 1999; Bogdanov et al., 2005). Ïîëàãàþò, ÷òî óïîìÿíóòîå âûøå èíãèáèðîâàíèå êëåòî÷íîãî ðîñòà ñ ó÷àñòèåì c-Abl ôóíêöèîíàëüíî ñõîäíî ñ äåéñòâèåì îïóõîëåâîãî ñóïðåññîðà pRb è(èëè) àíòèîíêîãåíà p53. Ïîâûøåíèå ýêñïðåññèè c-Abl äî óðîâíÿ ñâåðõýêñïðåññèè â äðóãèõ ñëó÷àÿõ, êàê ïðàâèëî, ñîïðÿæåíî ñ íàëè÷èåì òî÷å÷íûõ ìóòàöèé â ãåíå abl è(èëè) õðîìîñîìíîé òðàíñëîêàöèè t(9;22)(q34;q11), âåäóùåé ê ýêñïðåññèè ñëèòíîãî áåëêà BCR-ABL â ïåðèôåðè÷åñêîé êðîâè è êîñòíîì ìîçãå ó áîëüíûõ ëåéêîçàìè, à òàêæå â ãåìîïîýòè÷åñêèõ êëåòî÷íûõ ëèíèÿõ ÷åëîâåêà, ïðîèñõîäÿùèõ îò íàçâàííîé ãðóïïû áîëüíûõ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ èçâåñòíû îñíîâíûå òî÷å÷íûå ìóòàöèè ãåíà abl ó ÷åëîâåêà. Èõ ÷àñòîòà âñòðå÷àåìîñòè áûëà 592 Ê. Â. Áîãäàíîâ, Ì. Òàêèìîòî Ðèñ. 1. Ýêñïðåññèÿ ÿäåðíîãî áåëêà D40 â êëåòî÷íûõ ëèíèÿõ ÷åëîâåêà: MCF7 ðàêà ìîëî÷íîé æåëåçû (1), MCF-10À ýïèòåëèàëüíûõ êëåòîê ìîëî÷íîé æåëåçû çäîðîâîé æåíùèíû (2), ÐÑ-10 ðàêà ëåãêîãî (3), 293Ò ýìáðèîíàëüíîé ïî÷êè (4), HeLa ðàêà øåéêè ìàòêè (5) è Jurckat Ò-êëåòî÷íîãî ëåéêîçà (6). Èììóíîáëîòèíã êëåòî÷íîãî ýêñòðàêòà ñ èñïîëüçîâàíèåì àíòèòåëà anti-D40 ê áåëêó ÿè÷êà ÷åëîâåêà (è â-àêòèíó). èçó÷åíà â ãðóïïå áîëüíûõ ÕÌË, ïîëó÷àþùèõ òåðàïèþ ãëèâåêîì (imatinib mesylate, STI-571) (Willis et al., 2005). Ãëèâåê, ÿâëÿÿñü îäíèì èç ýôôåêòèâíûõ õèìè÷åñêèõ ïðåïàðàòîâ, èñïîëüçóåìûõ â ëå÷åáíîé ïðàêòèêå, ïîçâîëÿåò äîñòè÷ü öèòîãåíåòè÷åñêîé è ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêîé ðåìèññèè ó áîëüíûõ ëåéêîçàìè ñ ïåðåñòðîéêîé ãåíà abl (abl-1) è íåìåëêîêëåòî÷íûì ðàêîì ëåãêèõ ñ ïåðåñòðîéêîé ãåíà arg (abl-2) (Schindler et al., 2000; Okuda et al., 2001). Îñíîâíîå ïðåèìóùåñòâî ãëèâåêà ïåðåä äðóãèìè ïðåïàðàòàìè ñîñòîèò â òîì, ÷òî îí ñïåöèôè÷íî ñíèæàåò òèðîçèíêèíàçíóþ àêòèâíîñòü c-Abl è BCR-ABL, à òàêæå ðåãóëèðóåò èõ ýêñïðåññèþ (Wu et al., 2002). Òî÷å÷íûå ìóòàöèè â òèðîçèíêèíàçíîì äîìåíå c-Abl, íåñóùåì ÀÒÔ-ñâÿçûâàþùèé ïàêåò, ñîñòîÿùèé èç íóêëåîòèäñâÿçûâàþùåé ïåòëè (P-loop), ñàéòà àêòèâíîãî ñâÿçûâàíèÿ (A-site) è àêòèâíîé ïåòëè (A-loop), ìîãóò ïðèâîäèòü êàê ê çàäåðæêå îòâåòà ó áîëüíûõ, ïîëó÷àþùèõ òåðàïèþ ãëèâåêîì, òàê è ê åãî ïîëíîìó îòñóòñòâèþ. Ïî-âèäèìîìó, ÷àñòü ïîäîáíûõ ìóòàöèé ñâÿçàíà ñ ðèñêîì ðàçâèòèÿ ëåéêîçà èëè ìîæåò ïðèâîäèòü ê îñëîæíåíèþ ñàìîãî çàáîëåâàíèÿ, îñîáåííî ïðè ïåðåõîäå õðîíè÷åñêîé ôàçû ÕÌË â òåðìèíàëüíóþ ôàçó ðàçâèòèÿ áîëåçíè, áëàñòíûé êðèç. Îäíàêî äðóãàÿ ÷àñòü ìóòàöèé, ïî-âèäèìîìó, íå ïðèâîäèò ê ðàçâèòèþ ëåéêîçîâ. Òàê, çàìåíà îäíîãî íóêëåîòèäà K247R â òèðîçèíêèíàçíîì äîìåíå c-Abl, à òàêæå ýêñïðåññèÿ ñëèòíîé ìÐÍÊ bcr-abl íà íèçêîì ìîëåêóëÿðíîì óðîâíå ìîãóò âñòðå÷àòüñÿ â ðåäêèõ ñëó÷àÿõ ó çäîðîâûõ äîíîðîâ, îäíàêî èõ ðîëü îñòàåòñÿ íåèçâåñòíîé äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè (Biernaux et al., 1995; Irving et al., 2004). Ìóòàöèè ãåíà abl ó ïëîäîâîé ìóõè Drosophila melanogaster ñîïðîâîæäàþòñÿ íàðóøåíèÿìè â ïîòîìñòâå, â ÷àñòíîñòè îñëîæíåííûì âûõîäîì ìîëîäîé îñîáè èç êóêîëêè èëè ïîÿâëåíèåì îñîáåé ñ øåðîõîâàòûìè ãëàçíûìè äèñêàìè, êîòîðûì ñâîéñòâåííû ïîíèæåííàÿ æèçíåñïîñîáíîñòü è ïëîäîâèòîñòü (Henkemeyer et al., 1987). Ìûøè, èñïûòûâàþùèå äåôèöèò ïî ãåíó abl, ïðåòåðïåâàþò íîðìàëüíîå çàðîäûøåâîå ðàçâèòèå. Îäíàêî ýòè æèâîòíûå ðîæäàþòñÿ íåäîíîøåííûìè è ïîãèáàþò â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ íåäåëü îò ìàëîèçó÷åííîãî ñèíäðîìà íàðóøåííîãî ïèòàíèÿ, îïèñàííîãî ó ìóæñêèõ îñîáåé (Schwartzberg et al., 1991; Tybulewicz et al., 1991). Ðåãóëÿöèÿ ýêñïðåññèè c-Abl ñ ó÷àñòèåì îïóõîëåâîãî ñóïðåññîðà ÷åëîâåêà pRb â íîðì å è ï à ò î ë î ã è è. Èçâåñòíî, ÷òî âçàèìîäåéñòâèå c-Abl è pRb â íîðìå ïðèâîäèò ê èíàêòèâàöèè òèðîçèíêèíàçíîé àêòèâíîñòè è ðåãóëÿöèè ýêñïðåññèè c-Abl (Welch, Wang, 1995). Ïðè ëåéêîçàõ c-Abl è BCR-ABL òàêæå âçàèìîäåéñòâóþò ñ pRb áëàãîäàðÿ ÀÒÔ-ñâÿçûâàþùåìó ïàêåòó òèðîçèíêèíàçíîãî äîìåíà áåëêà Abl (205—307 àà), êîòîðûé àññîöèèðóåò ñ Ñ-êîíöåâûì äîìåíîì áåëêà pRb (C-pocket) (Welch, Wang, 1993; Miyamura et al., 1997). Ýòî âçàèìîäåéñòâèå ïðèâîäèò ê ôîñôîðèëèðîâàíèþ àìèíîêèñëîòíî- Ðèñ. 2. Óðîâåíü ýêñïðåññèè ÿäåðíîãî áåëêà D40 (à, á) â êóëüòèâèðóåìûõ êëåòî÷íûõ ëèíèÿõ ÷åëîâåêà è êðèâûå èõ ðîñòà (á, ã). Äîðîæêè 2, 4, 6 — êëåòêè HeLa (à) èëè ÐÑ-10 (â) ïîñëå ïîñàäêè íà 2, 4 è 6-å ñóò êóëüòèâèðîâàíèÿ ñîîòâåòñòâåííî; èììóíîáëîòèíã êëåòî÷íîãî ýêñòðàêòà ñ èñïîëüçîâàíèåì àíòèòåëà anti-D40 ê áåëêó ÿè÷êà ÷åëîâåêà (è â-àêòèíó). á, ã: ïî îñè àáñöèññ — âðåìÿ ñáîðà êóëüòèâèðóåìûõ êëåòîê ïîñëå ïîñàäêè, ñóò; ïî îñè îðäèíàò — ÷èñëî êëåòîê â êóëüòóðå HeLa (á) èëè ÐÑ-10 (ã). Ðåãóëÿöèÿ êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè â íîðìå è ïðè îïóõîëåâîì ðîñòå 593 Ýêñïðåññèÿ ÿäåðíûõ áåëêîâ ñ-Ab1 è D40, èõ äîìåííàÿ îðãàíèçàöèÿ è âûïîëíÿåìàÿ ôóíêöèÿ Ãåí, õðîìîñîìíàÿ ëîêàëèçàöèÿ, êîëè÷åñòâî (n) ýêçîíîâ Abl-1 (Abl), 9q34, n = 11 D40, 15q14, n = 11 Êîäèðóåìûé áåëîê Ýêñïðåññèÿ áåëêà (ÿè÷êî ÷åëîâåêà, Human Testis), ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà Äîìåííàÿ ñòðóêòóðà áåëêà è âûïîëíÿåìûå ôóíêöèè (N-êîíåö D Ñ-êîíåö) Abl-1 p95 (95 êÄà), p145 (145 êÄà) ÑAP: àóòîèíãèáèðîâàíèå; SH3: àññîöèèðóåò ñ áåëêàìè, ôîñôîðèëèðîâàííûìè ïî òèðîçèíó; SH2: àññîöèèðóåò ñ ïðîëèí-áîãàòûìè ó÷àñòêàìè áåëêîâ; SH1: òèðîçèíêèíàçíûé äîìåí, ó÷àñòâóåò â ôîñôîðèëèðîâàíèè áåëêîâ; ÄÍÊ-ñâÿçûâàþùèé: íåñåò ñèãíàëüíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè 3NLS è NES, êîòîðûå êîíòðîëèðóþò ïåðåìåùåíèå Ab1 ìåæäó ÿäðîì è öèòîïëàçìîé; àêòèíñâÿçûâàþùèé: íåñåò ñàéòû ñâÿçûâàíèÿ ñ F- è G-àêòèíîì D40 (AF15q14) p300 (300 êÄà) PFAM: ôóíêöèÿ íåèçâåñòíà; Ñ-êîíöåâîé: íåñåò ñèãíàëüíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü NLS, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåò ÿäåðíóþ ëîêàëèçàöèþ áåëêà ãî îñòàòêà Y805 áåëêà pRb, êîòîðîå, ïî-âèäèìîìó, èçìåíÿåò ñïåöèôè÷íîñòü ñâÿçûâàíèÿ îïóõîëåâîãî ñóïðåññîðà pRb ñ áåëêàìè, ó÷àñòâóþùèìè â ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè è àïîïòîçà (Nagano et al., 2006). Íàçâàííàÿ àññîöèàöèÿ ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìûì óñëîâèåì ðåãóëÿöèè æèçíåñïîñîáíîñòè îïóõîëåâûõ êëåòîê, à òàêæå ýêñïðåññèè òèðîçèíêèíàçû c-Abl, âêëþ÷àÿ ïîçèòèâíûå êëåòêè BCR-ABL áîëüíûõ ÕÌË. Êàê áûëî óïîìÿíóòî âûøå, ãëèâåê, èñïîëüçóåìûé ïðè ëå÷åíèè ÕÌË, ñíèæàåò òèðîçèíêèíàçíóþ àêòèâíîñòü c-Abl è BCR-ABL, à òàêæå óðîâåíü èõ ýêñïðåññèè. Ïî-âèäèìîìó, âçàèìîäåéñòâóÿ ñ ÀÒÔ-ñâÿçûâàþùèì ïàêåòîì òèðîçèíêèíàçû, ãëèâåê âîññòàíàâëèâàåò ñïåöèôè÷íîñòü ñâÿçûâàíèÿ áåëêà ðåòèíîáëàñòîìû pRb ñ áåëêîâûìè ìèøåíÿìè-ðåãóëÿòîðàìè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè è àïîïòîçà.  íîðìå pRb ìîæåò ñâÿçûâàòüñÿ îäíîâðåìåííî ñ c-Abl è òðàíñêðèïöèîííûì ôàêòîðîì E2F. Áåëîê ðåòèíîáëàñòîìû pRb, îïîñðåäóþùèé âçàèìîäåéñòâèå E2F—c-Abl, ìîæåò âîâëåêàòü c-Abl â òðàíñêðèïöèîííóþ ðåãóëÿöèþ ïðîìîòîðîâ ãåíîâ, íåñóùèõ â ñâîåì ñîñòàâå ñàéòû E2F, ÷òî ïðèâîäèò ê èíãèáèðîâàíèþ êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè (Welch, Wang, 1995). Êàê ïðàâèëî, óðîâåíü ýêñïðåññèè c-Abl â îïóõîëåâûõ êëåòî÷íûõ ëèíèÿõ çàâèñèò îò ñòàòóñà ôîñôîðèëèðîâàíèÿ áåëêà pRb ïî òèðîçèíó è òèïà òêàíè, â êîòîðîé îáíàðóæèâàåòñÿ (Nagano et al., 2006). Òàê, â ýðèòðîèäíîé êëåòî÷íîé ëèíèè áîëüíîãî õðîíè÷åñêèì ìèåëîëåéêîçîì K562 è îïóõîëåâûõ êëåòêàõ öåðâèêàëüíîãî êàíàëà HeLa S3 áåëîê pRb ôîñôîðèëèðîâàí ïî òèðîçèíó è óðîâåíü ýêñïðåññèè c-Abl ïîâûøåí. Îäíàêî â êëåòî÷íîé ëèíèè ïî÷êè ýìáðèîíà ÷åëîâåêà 293T è êëåòêàõ ðàêà ìîëî÷íîé æåëåçû MCF-7 áåëîê pRb íå ôîñôîðèëèðîâàí ïî òèðîçèíó è óðîâåíü ýêñïðåññèè c-Abl ïîíèæåí. Âçàèìîäåéñòâèå áåëêà D40 ñ îïóõîëåâûì ñ ó ï ð å ñ ñ î ð î ì p R b. Êîèììóíîïðåöèïèòàöèÿ êëåòî÷íûõ ýêñòðàêòîâ (èììóíîïðåöèïèòàöèÿ è ïîñëåäóþùèé èììóíîáëîòèíã) ïîêàçàëà íàëè÷èå áåëêîâîãî êîìïëåêñà D40—Rb in vivo â êëåòêàõ ëèíèè 293T (Bogdanov et al., 2005). Èçâåñòíî, ÷òî òðàíñêðèïöèîííûé ôàêòîð E2F1 â ñâîåì ñîñòàâå ñîäåðæèò îñîáûé ìîòèâ LxCxE, êîòîðûé îïîñðåäóåò âçàèìîäåéñòâèÿ òèïà pRb—X. Òàêîé ìîòèâ áûë îáíàðóæåí â àìèíîêèñëîòíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè áåëêà D40 è âêëþ÷àåò â ñåáÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè 807—811 è 1363—1367 (Bogdanov et al., 2005). Òàê êàê E2F âîâëå÷åí â ðåãóëÿöèþ ìèòîçà (Ishida et al., 2001; Ren et al., 2002; Cam et al., 2005) è áûëà ïîêàçàíà ýêñïðåññèÿ áåëêà D40 âî âðåìÿ ìèòîçà, ïî-âèäèìîìó, D40 îêàçûâàåò âëèÿíèå íà âçàèìîäåéñòâèå Rb—E2F, êîòîðîå ìîãëî áû ïðèâîäèòü ê èíãèáèðîâàíèþ ìèòîòè÷åñêîé ôóíêöèè E2F. Âçàèìîäåéñòâèå áåëêîâ c-Abl è D40 ñ õðîì à ò è í î ì. Äðóãîé âîçìîæíû ñïîñîá ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè âêëþ÷àåò â ñåáÿ àññîöèàöèþ c-Abl èëè D40 ñî ñïåöèôè÷åñêèìè ó÷àñòêàìè õðîìàòèíà. Èçâåñòíî, ÷òî pRb ó÷àñòâóåò â îáðàçîâàíèè ñëîæíîãî áåëêîâîãî êîìïëåêñà áëàãîäàðÿ A—B—C-äîìåííîé ñòðóêòóðå. Ýòî ìîæåò ïîâûøàòü âçàèìîäåéñòâèå áåëêîâîãî êîìïëåêñà pRb—X ñ õðîìàòèíîì (Brehm, Kouzarides, 1999; Kennedy et al., 2000). Òàêîé òèï àññîöèàöèè âîâëåêàåòñÿ íå òîëüêî â ðåãóëÿöèþ òðàíñêðèïöèè ãåíîâ, íî è â ðåïëèêàöèþ õðîìàòèíà. Íåäàâíî áûëî ïîêàçàíî, ÷òî òèðîçèíêèíàçà c-Abl âçàèìîäåéñòâóåò ñ áîëüøîé ñóáúåäèíèöåé ÐÍÊ-ïîëèìåðàçû II â êëåòêàõ ëèíèè 293T, ôîñôîðèëèðóåò åå Ñ-êîíöåâîé äîìåí (CTD) è áëàãîäàðÿ àññîöèàöèè ñ õðîìàòèíîì èçìåíÿåò ñïåêòð òðàíñêðèáèðóåìûõ ãåíîâ, êîíòðîëèðóþùèõ êëåòî÷íóþ ïðîëèôåðàöèþ è àïîïòîç, â ÷àñòíîñòè ãåíà c-fos (Baskaran et al., 1993; Jing et al., 2005). Áûëî ïîêàçàíî òàêæå, ÷òî D40 (AF15q14) ñâÿçûâàåòñÿ ñ C-êîíöåâûì äîìåíîì áåëêà Spt16, êîìïîíåíòîì áåëêîâîãî êîìïëåêñà FACT (ïîâûøàþùåãî òðàíñêðèïöèþ õðîìàòèíà è ðåïëèêàöèþ) (Bogdanov et al., 2005). Ýòî ìîæåò ñâèäåòåëüñòâîâàòü î âîâëå÷åíèè D40 â ðåãóëÿöèþ êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè ÷åðåç ÐÍÊ-ïîëèìåðàçó II. Èçâåñòíî, ÷òî ñóáúåäèíèöà FACT, Spt16, ïîâûøàåò ðåàêöèþ ýëîíãàöèè òðàíñêðèïöèè ñ ó÷àñòèåì ÐÍÊ-ïîëèìåðàçû II áëàãîäàðÿ Ê. Â. Áîãäàíîâ, Ì. Òàêèìîòî 594 Ðèñ. 3. Ñõåìà ïóòåé âîçìîæíîé ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè ñ ó÷àñòèåì ÿäåðíûõ áåëêîâ c-Abl è D40. c-Abl — íåðåöåïòîðíàÿ òèðîçèíêèíàçà, ó÷àñòâóåò â ôîñôîðèëèðîâàíèè áåëêîâ ïî òèðîçèíó; D40 — áåëîê ÿè÷êà ÷åëîâåêà, êîìïîíåíò êèíåòîõîðíîãî êîìïëåêñà, ïðåäñòàâèòåëü ñåìåéñòâà ÑÒ àíòèãåíîâ ÷åëîâåêà (human cancer/testis antigen genes); RB — áåëîê ðåòèíîáëàñòîìû, îïóõîëåâûé ñóïðåññîð ÷åëîâåêà; E2F — ôàêòîð òðàíñêðèïöèè; RNA Pol.II — ÐÍÊ-ïîëèìåðàçà II; Spt16 — êîìïîíåíò áåëêîâîãî êîìïëåêñà FACT, ó÷àñòâóåò â óñèëåíèè ïðîöåññîâ òðàíñêðèïöèè è ðåïëèêàöèè. óäàëåíèþ ãèñòîíîâûõ äèìåðîâ H2A—H2B èç íóêëåîñîìû âî âðåìÿ òðàíñêðèïöèè ó÷àñòêà õðîìàòèíà. Ïîñëå çàâåðøåíèÿ òðàíñêðèïöèè Spt16 âîññòàíàâëèâàåò öåëîñòíîñòü íóêëåîñîìû (Belotserkovskaya et al., 2003). Òàêèì îáðàçîì, ïðåäñòàâëåííûå ðåçóëüòàòû è äàííûå îáçîðà ëèòåðàòóðû ïîçâîëÿþò íàì ïðåäëîæèòü ñõåìó âîçìîæíîé ðåãóëÿöèè êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè ñ ó÷àñòèåì ÿäåðíûõ áåëêîâ c-Abl è D40 (ðèñ. 3). Àâòîðû âûðàæàþò èñêðåííþþ áëàãîäàðíîñòü çàâåäóþùåé êàôåäðîé ãèñòîëîãèè è öèòîëîãèè Ñ.-Ïåòåðáóðãñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà ïðîô. À. Ä. Õàðàçîâîé è åå ñîòðóäíèêàì, à òàêæå âñåì ñîòðóäíèêàì Îòäåëåíèÿ ãåííîé ðåãóëÿöèè ðàêà è ïðîô. Í. Êóçóìàêè (N. Kuzumaki, Division of Cancer Gene Regulation, Institute for Genetic Medicine, Hokkaido University, Sapporo, Japan) çà öåííûå çàìå÷àíèÿ è ïîëåçíûå ðåêîìåíäàöèè ê òåêñòó ðóêîïèñè ñòàòüè. Ñïèñîê ëèòåðàòóðû Baskaran R., Dahmus M. E., Wang Y. Y. J. 1993. Tyrosine phosphorylation of mammalian RNA polymerase II carboxyl-terminal domain. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 90 : 11 167—11 171. Belotserkovskaya R., Oh S., Bondarenko V. A., Orphanides G., Studitsky V. M., Reinberg D. 2003. FACT facilitates transcription-dependent nucleosome alteration. Science. 301 : 1090—1093. Biernaux C., Loos M., Sels A., Huez G., Stryckmans P. 1995. Detection of major bcr-abl gene expression at a very low level in blood cells of some healthy individuals. Blood. 86 : 3118— 3122. Brehm A., Kouzarides T. 1999. Retinoblastoma protein meets chromatin. Trends Biochem. Sci. 24 : 142—145. Bogdanov K. V., Urata Y. N., Kuzumaki N., Takimoto M. 2005. Study of human gene D40 that is predominantly expressed in normal testis and cancer. In: Proceedings of COE postdoctoral studies. Hokkaido University. 21 century COE. 28—29. Cam H., Balciunaite E., Blais A., Spektor A., Scarpulla R. C., Young R., Kluger Y., Dynlacht B. D. 2004. A common set of gene regulatory networks links metabolism and growth inhibition. Mol. Cell. 16 : 399—411. Cheeseman I. M., Niessen S., Anderson S., Hyndman F., Yates J. R., Oegema K., Desai A. 2004. A conserved protein ne- twork control assembly of the outer kinetochore and its ability to sustain tension. Genes Develop. 18 : 2255—2268. Chinwalla V., Chien A., Odero M., Neilly M. B., Zeleznik-Le N. J., Rowley J. D. 2003. A t(11;15) fuses MLL to two different genes, AF15q14 and a novel gene MPFYVE on chromosome 15. Oncogene. 22 : 1400—1410. Fainstain E., Einat M., Gokkel E., Marcelle C., Croce C. M., Gale C. M., Canaani E. 1989. Nucleotide sequence analysis of hum an abl and bcr-abl cDNAs. Mol. Cell. Biol. 9 : 1477— 1481. Fogerty F. J., Juang J.-L., Petersen J., Clark M. J., Hoffmann F. M., Mosher D. F. 1999. Dominant effects of the bcr-abl oncogene on Drosophila morphogenesis. Oncogene. 18 : 219— 232. Gertler F. B., Bennett R. L., Clark M. J., Hoffmann F. M. 1989. Drosophila abl tyrosine kinase in embryonic CNS axons: a role in axonogenesis is revealed through dosage-sensitive interactions with disabled. Cell. 58 : 103—113. Hayette S., Tigaud I., Vanier A., Martel S., Corbo L., Charrin C., Beillard E., Deleage G., Magaud J. P., Rimokh R. 2000. AF15q14, a novel partner gene fused to the MLL gene in an acute myeloid leukaemia with a t(11;15)(q23;q14). Oncogene. 19 : 4446—4450. Heisterkamp N., Stephenson J. R., Groffen J., Hansen P. F., de Klein A., Bartram C. R., Grosveld G. 1983. Localization of the bcr-abl oncogene adjacent to a translocation break point in chronic myelocytic leukaemia. Nature. 306 : 239—242. Henkemeyer M., Gertler F. B., Goodman W., Hoffman F. M. 1987. The Drosophila Abelson homolog: identification of mutant alleles that have pleiotropic effects late in development. Cell. 51 : 821—828. Irving J. A., O’Brien S., Lennard A. L., Minto L., Lin F., Hall A. G. 2004. Use of denaturing HPLC for detection of mutations in the bcr-abl kinase domain in patients resistant to Imatinib. Clin. Chem. 50 : 1233—1237. Ishida S., Huang E., Zuzn H., Spang R., Leone G., West M., Nevin J. R. 2001. Role of E2F in control of both DNA replication and mitotic functions as revealed from DNA microarry analysis. Mol. Cell. Biol. 21 : 4684—4699. Janssen J. W., Ridge S. A., Papadopoulos P., Cotter F., Ludwig W. D., Fonatsch C., Reider H., Ostertag W., Bartram C. R., Wiedemann L. M. 1995. The function of TEL and ABL in human acute lymphoblastic leukaemia is a rare event. Br. J. Haematol. 90 : 222—224. Jing Y., Song Z., Wang Z., Wang M., Tang W., Hao S., Zeng X. 2005. c-Abl tyrosine kinase regulates c-fos gene expression via Ðåãóëÿöèÿ êëåòî÷íîé ïðîëèôåðàöèè â íîðìå è ïðè îïóõîëåâîì ðîñòå phoshorylating RNA polymerase II. Arch. Biochem. Biophys. 437 : 199—204. Kennedy B. K., Barbie D. A., Classon M., Dyson N., Harlow E. 2000. Nuclear organization of DNA replication in primary mammalian cells. Genes Develop. 14 : 2855—2868. Kharbanda S., Pandey P., Morris P. L., Whang Y., Xu Y., Sawant S., Zhu L.-J., Kumar N., Yuan Z.-M., Weichselbaum R., Sawyers C. L., Pandita T. K., Kufe D. 1998. Functional role for c-Abl tyrosine kinase in meiosis I. Oncogene. 16 : 1773—1777. Kipreos E. T., Wang J. Y. 1992. Cell cycle-regulated binding of c-Abl tyrosine kinase to DNA. Science. 256 : 382—385. Kuefer M. U., Chinwalla V., Zeleznik-Le N. J., Behm F. G., Naeve C. W., Rakestraw K. M., Mukatira S. T., Raimondi S. C., Morris S. W. 2003. Characterization of the MLL partner gene AF15q14 involved in t(11;15)(q23;q14). Oncogene. 22 : 1418— 1424. La Starza R., Trubia M., Testoni N., Ottaviani E., Crescenzi B., Martelli M., Flandrin G., Pellicci P. G., Mecucci C. 2002. Clonal eosinophils are a morphologic hallmark of ETV6/ABL1 positive acute myeloid leukaemia. Haematologica. 87 : 789— 794. Miyamura T., Nishimura J., Yufu Y., Nawata H. 1997. Interaction of bcr-abl with retinoblastoma protein in Philadelphia chromosome-positive cell lines. Int. J. Hematol. 65 : 115—121. Nagano K., Itagaki C., Izumi T., Nunomura K., Soda Y., Tani K., Takahashi N., Takenawa T., Isobe T. 2006. Rb lays a role in survival of Abl-dependent human tumor cells as a downstream effector of Abl tyrosine kinase. Oncogene. 25 : 493—502. Naz R. K. 1998. C-Abl proto-oncoprotein is expressed and tyrosine phosphorylated in human sperm cell. Mol. Reprod. Develop. 51 : 210—217. Obuse C., Iwasaki O., Kiyomitsu T., Goshima G., Toyoda Y., Yanagida M. 2004. A conserved Mis12 centromere complex is linked to heterochromatic HP1 and outer kinetochore protein Zwint-1. Nat. Cell Biol. 6 : 1135—1141. Okuda K., Weisberg E., Gilliland D. G., Griffin J. D. 2001. ARG tyrosine kinase activity is inhibited by STI571. Blood. 97 : 2440—2448. Ponzello C., Wadewitz A. G., Pendergast A. M., Witte O. N., Wolgemuth D. J. 1989. P150 c-Abl is detected in mouse male germ cells by an in kinase assay and is associated with stage-specific phosphoproteins in haploid cells. Oncogene. 4 : 685—690. Ren B., Cam H., Takahashi Y., Volker T., Terrabgri J., Young R. A., Dynlacht B. D. 2002. E2F interates cell cycle progression with DNA repair, replication and G2M checkpoints. Genes Develop. 16 : 245—256. Resh M. D. 1994. Myristylation and palmitylation of Src family members: the fats of the matter. Cell. 76 : 411—413. Sasao T., Itoh N., Takano H., Watanabe S., Wei G., Tsukamoto T., Kuzumaki N., Takimoto M. 2004. The protein encoded by cancer/testis gene D40/AF15q14 is localized in spermatocytes, acrosomes of spermatids and ejaculated spermatozoa. Reproduction. 128 : 709—716. 595 Sawyers C. L., McLaughlin J., Goga A., Havlik M., Witte O. 1994. The nuclear tyrosine kinase c-Abl negatively regulates cell growth. Cell. 77 : 121—131. Schindler T., Bornmann W., Pellicena P., Miller W. T., Clarkson B., Kuriyan J. 2000. Structural mechanism for STI-571 inhibition of abelson tyrosine kinase. Science. 289 : 1938—1942. Schwartzberg P. L., Stall A. M., Hardin J. D., Bowdish K. S., Humaran T., Boast S., Harbison M. L., Robertson E. J., Goff S. P. 1991. Mice homozygous for the abl mutation show poor viability and depletion of selected B and T cell populations. Cell. 65 : 1165—1175. Simpson A. J. G., Caballero O. L., Jungbluth A., Chen Y., Old L. J. 2005. Cancer/testis antigens, gametogenesis and cancer. Nat. Rev. Cancer. 5 : 615—625. Takimoto M., Wei G., Dosaka-Akita H., Mao P., Kondo S., Sakuragi N., Chiba N., Miura T., Itoh N., Sasao T., Koya R. C., Tsukamoto T., Fujimoto S., Katoh H., Kuzumaki N. 2002. Frequent expression of new cancer/testis gene D40/AF15q14 in lung cancer of smoker. Br. J. Cancer. 86 : 1757—1762. Tybulewicz V. L. J., Crawford C. E., Jackson P. K., Bronson R. T., Mulligan R. C. 1991. Neonatal lethality and lymphopenia in mice a homozygous disruption of the c-abl proto-oncogene. Cell. 65 : 1153—1163. Walker L. C., Ganesan T. S., Dhut S., Gibbons B., Lister T. A., Rothbard J., Young B. D. 1987. Novel chimaeric protein expressed in Philadelphia positive acute lymphoblastic leukaemia. Nature. 329 : 851—853. Wei G., Takimoto M., Yoshida I., Mao P., Koya C. R., Miura T., Kuzumaki N. 1999. Chromosomal assignment of a novel gene D40. Nucl. Acid Symp. Ser. 42 : 71—72. Welch P. J., Wang J. Y. J. 1993. A C-terminal protein-binding domain in the retinoblastoma protein regulates nuclear c-abl tyrosine kinase in the cell cycle. Cell. 75 : 779—790. Welch P. J., Wang J. Y. J. 1995. Abrogation of retinoblastoma protein function by c-Abl through tyrosine kinase-dependent and -independent mechanisms. Mol. Cell. Biol. 15 : 5542—5551. Whitaker L. L., Su H., Baskaran R., Knudsen E. S., Wang J. Y. 1998. Growth suppression by an E2F-binding-defective retinoblastoma protein (RB): contribution from the RB C pocket. Mol. Cell. Biol. 18 : 4032—4042. Willis S. G., Lange T., Demehri S., Otto S., Crossman L., Niederwieser D., Stoffregen E. P., McWeeney S., Kovacs I., Park B., Druker B. J., Deininger M. W. 2005. High-sensitivity detection of BCR-ABL kinase domain mutations in imatinibnaive patients: correlation with clonal cytogenetic evolution but not response to therapy. Blood. 106 : 2128—2137. Witte O. N., Rosenberg N. E., Baltimore D. 1979. A normal cell protein cross-reactive to the Abelson murine leukaemia virus gene product. Nature. 281 : 396—398. Wu C. J., Neuberg D., Chillemi A., McLaughlin S., Hochberg E. P., Galinsky I., DeAngelo D., Soiffer R. J., Alyea E. P., Capdeville R., Stone R. M., Ritz K. 2002. Quantitative monitoring of BCR/ABL transcript during STI-571 therapy. Leuk. Lymphoma. 43 : 2281—2289. Ïîñòóïèëà 16 X 2007 THE INVOLVEMENT OF c-Abl AND D40 (AF15q14/CASC5) PROTEINS IN THE REGULATION OF CELL PROLIFERATION AND CANCER K. V. Bogdanov,1, 2 M. Takimoto2 1 Division of Molecular-Genetic Technologies, I. P. Pavlov State Medical University, St. Petersburg, Russia, and 2 Division of Cancer Gene Regulation, Institute for Genetic Medicine, Hokkaido University, Sapporo, Japan; 1 e-mail: bogdanov_konstantin@yahoo.co.uk Although c-Abl and D40 proteins are localized predominantly in nucleus, they are involved in different cellular processes. c-Abl is a tyrosine-kinase that takes part in protein phosphorylation on tyrosine. Recently D40 has been identified as a component of outer kinetochore complex. Despite of functional differences between 596 Ê. Â. Áîãäàíîâ, Ì. Òàêèìîòî c-Abl and D40 proteins, they have some similarities. First, high expression levels of c-Abl and D40 were observed not only in proliferating somatic cells, such as tumors, but also in healthy human testis. The increased expression levels of c-Abl and D40 protein in spermatocytes and acrosome of spermatids indicate their role in meiosis and spermatogenesis. Second, both proteins interact with specific regions of chromatin and are involved in the regulation of cell growth and division. Third, ABL and D40 (AF15q14) genes are involved in chromosomal translocations that subsequently form chimeric oncoproteins BCR-ABL, TEL-ABL and MLL-AF15q14 in human leukaemia. Finally, both proteins interact with the tumor suppressor pRb protein and subsequently can lead to regulation of the cell proliferation. The possible regulatory pathways that are controlled by c-Abl and D40 proteins are described here in details. K e y w o r d s: c-Abl, D40, expression, cell proliferation, regulation.
