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启动子 ATP依赖的染色质重塑复合物与肺癌研究进展(4)

2018-02-15 16:09 网络整理 教案网

启动子_起始密码子_启动子的作用

2.2 ISWI亚家族 ISWI(imitation switch)亚家族ATP依赖的染色质重塑复合物一般包含2~4个亚基组成,包括具有催化功能的Snf2H或Snf2L亚基组成。目前发现其家族复合物成员有由Snf2H催化亚基参与构成的ACF、CHRAC、NoRC、RSF、WICH及由Snf2L催化亚基参与构成的NURF复合物。ISWI参与了细胞核内包括基因表达调控、DNA复制及染色质重塑等众多生物学过程。目前有研究表明ISWI亚家族介导了肺癌的发展。

重塑因子-1(Rsf-1)是位于人类染色体11q13.5区域的RSF基因的表达产物。Rsf-1是ISWI亚家族ATP依赖的染色质重塑复合物成员RSF组成的其中一个亚基,其作用通过改变核小体空间的相对位置来影响DNA的转录情况。Rsf-1的高表达见于多种肿瘤,其表达情况总是与肿瘤大小、分期、耐药以及患者的预后等情况密切相关。Zhang等[24]发现Rsf-1在肺癌中过表达的患者生存率低,且通过敲低Rsf-1在H1299和H460系细胞的表达后,抑制了这些细胞迁移和侵袭,以及下调了NF-κB信号通路的基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)表达水平。因此提出Rsf-1通过NF-κB信号通路的MMP2途径促进肿瘤细胞的侵袭。Li等[25]发现Rsf-1也在NSCLC组织中表达上调,进一步实验表明在H1299和H460细胞系中利用siRNA干扰Rsf-1的表达,发现可以减少肿瘤细胞集落形成,抑制细胞周期进程并导致肿瘤细胞出现凋亡,进一步分析显示这些细胞周期蛋白D1的表达和磷酸化的细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)水平都明显减少。表明了Rsf-1在NSCLC中呈过表达状态,并通过细胞周期蛋白D1和ERK促进肿瘤的细胞生长,这使得Rsf-1有望成为肺癌的候选治疗靶标之一。

2.3 CHD亚家族 目前发现CHD(chromo-helicase/ATPase-DNA binding)亚家族共有9个成员,包括CHD1、CHD2、CHD3、CHD4、CHD5、CHD6、CHD7、CHD8和CHD9蛋白。目前有研究发现CHD亚家族基因的突变或表达异常与人类的某些疾病相关,特别是在肿瘤方面。

染色质解旋酶DNA结合蛋白5(CHD5),由1 954个氨基酸组成的约223 kD,编码该蛋白的基因定位于人类染色体1p36,基因全长78 218 bp,内含42个外显子。目前大量研究表明,CHD5基因被鉴定为肿瘤抑制基因,该基因启动子甲基化或突变常与多种肿瘤的发生发展相关。为了研究CHD5在肺癌中的表观遗传修饰和肿瘤抑制作用,Zhao等[26]用实时荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative Real-time PCR,qPCR)及WB方法通过分别了检测肺癌细胞、肺癌组织及相应非癌性组织CHD5的mRNA和蛋白质表达情况,发现癌性细胞及其组织,CHD5的表达范围呈现从低到缺失的现象,并在启动子区域发现高甲基化。在A549和H1299两种细胞系使用去甲基化试剂恢复CHD5的表达后,肿瘤细胞集落生成和生长受到抑制,该研究结果表明CHD5可能在肺癌中作为抑癌基因通过表观遗传机制控制肿瘤的发展。而Baykara等[27]通过qRT-PCR分析59个肺癌和相应的非癌性肺组织样本中CHD5基因的表达水平等实验,结果也表明CHD5作为NSCLC中的肿瘤抑制基因之一。

2.4 INO80亚家族 目前发现INO80亚家族成员有INO80、SRCAP、TRRAP/Tip600四类ATP依赖的染色质重塑复合物,其中INO80复合物有研究表明与肺癌具有相关性,其INO80ATP酶亚基是核心组分具有催化功能。INO80复合物既能直接结合DNA也能结合核小体,并且在体外能够移动单个核小体,从而参与了DNA的转录调控。Zhang等[28]发现INO80复合物中的催化ATP酶在NSCLC细胞中与正常肺上皮细胞相比高度表达,并且其表达与肺癌患者的预后呈负相关。这显示了INO80染色质重塑复合物起促进NSCLC中致癌转录和肿瘤生长的作用。通过沉默肺癌细胞中INO80,发现这可以抑制肿瘤细胞在体外生长及小鼠异种移植物中的肿瘤形成,其机制有可能INO80通过占据肺癌相关基因附近的增强子区域,促进了癌基因及下游基因的表达。该研究揭示了靶向抑制INO80染色质重塑复合物有可能成为治疗肺癌潜在的方法之一。