Ингибитор циклинзависимой киназы 1C (p57, Kip2) , также известный как CDKN1C , представляет собой белок , который у людей кодируется импринтированным геном CDKN1C . [5]
Функция
Ингибитор циклинзависимой киназы 1C является прочно связывающимся ингибитором нескольких комплексов G1 циклин/Cdk и отрицательным регулятором пролиферации клеток. Мутации CDKN1C связаны со спорадическими раковыми заболеваниями и синдромом Беквита-Видеманна, что позволяет предположить, что он является кандидатом на роль супрессора опухолей. [5]
Поскольку было установлено, что мутация в этом гене, подавляющем опухоль, может иметь драматические последствия для новорожденного, такие как макроглоссия, было проведено большое исследование для определения генетического значения. CDKN1C склонен к ошибкам в процессе импринтинга гена. Процесс импринтинга гена происходит совместно с метилированием ДНК. Это делает ген транскрипционно молчащим с отцовской стороны, позволяя материнскому гену быть активным. [8] Если этот ген не будет должным образом метилирован или получит мутацию, будет отсутствовать подавление клеточного цикла, что приведет к росту детской опухоли. [9]
Методы исследования этого гена включали различные методы секвенирования, такие как секвенирование по Сэнгеру. Этот метод секвенирования представляет собой трехэтапный процесс, включающий ПЦР, гель-электрофорез и компьютерный анализ для определения последовательностей ДНК. [10] Секвенирование может быть полезным для идентификации мутаций пар оснований. Исследование, проведенное для оценки фенотипических эффектов, которые мутации в этом гене будут иметь, потребовало генетического секвенирования когорты лиц, известных как затронутые мутацией в этом гене. [11] В этом исследовании они обнаружили 37 мутаций, связанных с 38 различными родословными. Это пошло на доказательство того, что мутации в CDKN1C на хромосоме 11 на самом деле будут иметь фенотипические эффекты для людей. Эти эффекты далее обсуждаются с помощью различных клинических случаев, которые могут иметь место.
Клиническое значение
Мутация этого гена может привести к потере контроля над клеточным циклом, что приводит к неконтролируемой клеточной пролиферации . p57KIP2 был связан с синдромом Беквита-Видеманна (BWS), который характеризуется повышенным риском образования опухолей в детстве. [12] Было также показано, что мутации потери функции в этом гене связаны с синдромом IMAGe (задержка внутриутробного развития, метафизарная дисплазия, врожденная гипоплазия надпочечников и аномалии половых органов). [13] Полные пузырные заносы состоят только из отцовской ДНК, и, таким образом, в клетках отсутствует экспрессия p57, поскольку ген отцовски импринтирован (заглушен). Иммуногистохимические окраски на p57 могут помочь в диагностике пузырных заносов. [14]
Взаимодействия
Было показано, что ингибитор циклинзависимой киназы 1С взаимодействует с:
^ Matsuoka S, Edwards MC, Bai C, Parker S, Zhang P, Baldini A, Harper JW, Elledge SJ (март 1995 г.). "p57KIP2, структурно отличный член семейства ингибиторов Cdk p21CIP1, является кандидатом на роль гена-супрессора опухолей". Genes & Development . 9 (6): 650–62 . doi : 10.1101/gad.9.6.650 . PMID 7729684.
^ Prekovic S, Schuurman K, Mayayo-Peralta I, Manjón AG, Buijs M, Yavuz S, Wellenstein MD, Barrera A, Monkhorst K, Huber A, Morris B (июль 2021 г.). «Глюкокортикоидный рецептор запускает обратимое состояние покоя, толерантное к лекарствам, с приобретенной терапевтической уязвимостью при раке легких». Nature Communications . 12 (1): 4360. Bibcode :2021NatCo..12.4360P. doi : 10.1038/s41467-021-24537-3 . PMC 8285479 . PMID 34272384.
^ Амачер С. "Эпигенетический импринтинг" (PDF) . Калифорнийский университет в Беркли .
^ Cedar H, Bergman Y (май 2009). «Связывание метилирования ДНК и модификации гистонов: закономерности и парадигмы». Nature Reviews. Genetics . 10 (5): 295–304 . doi :10.1038/nrg2540. PMID 19308066. S2CID 5450674.
^ "Шаги и метод секвенирования по Сэнгеру". Merck KGaA . Дармштадт, Германия.
^ Brioude F, Netchine I, Praz F, Le Jule M, Calmel C, Lacombe D и др. (сентябрь 2015 г.). «Мутации импринтированного гена CDKN1C как причина синдрома чрезмерного роста Беквита-Видеманна: клинический спектр и функциональная характеристика». Human Mutation . 36 (9): 894–902 . doi : 10.1002/humu.22824 . PMID 26077438. S2CID 37398295.
^ Хатада I, Набетани А, Морисаки Х, Синь З, Охиши С, Тоноки Х, Ниикава Н, Иноуэ М, Комото Ю, Окада А, Стейхен Э, Охаси Х, Фукусима Ю, Накаяма М, Мукаи Т (октябрь 1997 г.). «Новые мутации p57KIP2 при синдроме Беквита-Видемана». Генетика человека . 100 ( 5–6 ): 681–3 . doi : 10.1007/s004390050573. PMID 9341892. S2CID 21120202.
^ Риччио А., Кубеллис М.В. (июль 2012 г.). «Усиление функции в CDKN1C». Природная генетика . 44 (7): 737–8 . doi : 10.1038/ng.2336 . PMID 22735584. S2CID 205345787.
^ LeGallo RD, Stelow EB, Ramirez NC, Atkins KA (май 2008 г.). «Диагностика пузырного заноса с использованием иммуногистохимии p57 и флуоресцентной гибридизации HER2 in situ». American Journal of Clinical Pathology . 129 (5): 749–755 . doi : 10.1309/7XRL378C22W7APBT . PMID 18426735.
^ Yokoo T, Toyoshima H, Miura M, Wang Y, Iida KT, Suzuki H, Sone H, Shimano H, Gotoda T, Nishimori S, Tanaka K, Yamada N (декабрь 2003 г.). "p57Kip2 регулирует динамику актина путем связывания и транслокации LIM-киназы 1 в ядро". Журнал биологической химии . 278 (52): 52919– 23. doi : 10.1074/jbc.M309334200 . PMID 14530263.
^ Хоакин М., Уотсон Р. Дж. (ноябрь 2003 г.). «Фактор транскрипции B-Myb, регулируемый клеточным циклом, преодолевает ингибирующую активность циклин-зависимой киназы p57(KIP2) путем взаимодействия с его доменом, связывающим циклин». Журнал биологической химии . 278 (45): 44255– 64. doi : 10.1074/jbc.M308953200 . PMID 12947099.
^ Рейно EG, Лейбович MP, Тинтиньяк LA, Пелпель K, Гильер M, Лейбович SA (июнь 2000 г.). «Стабилизация MyoD путем прямого связывания с p57(Kip2)». Журнал биологической химии . 275 (25): 18767– 76. doi : 10.1074/jbc.M907412199 . PMID 10764802.
^ Watanabe H, Pan ZQ, Schreiber-Agus N, DePinho RA, Hurwitz J, Xiong Y (февраль 1998 г.). «Подавление трансформации клеток ингибитором циклинзависимой киназы p57KIP2 требует связывания с ядерным антигеном пролиферирующих клеток». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (4): 1392– 7. Bibcode : 1998PNAS ...95.1392W. doi : 10.1073/pnas.95.4.1392 . PMC 19016. PMID 9465025.
Дальнейшее чтение
Seizinger BR (декабрь 1991 г.). «Гены, связанные с подавлением опухолей и контролем роста в нервной системе человека». Cancer and Metastasis Reviews . 10 (4): 281– 7. doi :10.1007/BF00554790. PMID 1786629. S2CID 22809027.
Lee MH, Reynisdóttir I, Massagué J (март 1995 г.). «Клонирование p57KIP2, ингибитора циклин-зависимой киназы с уникальной структурой домена и распределением в тканях». Genes & Development . 9 (6): 639–49 . doi : 10.1101/gad.9.6.639 . PMID 7729683.
Matsuoka S, Edwards MC, Bai C, Parker S, Zhang P, Baldini A, Harper JW, Elledge SJ (март 1995 г.). "p57KIP2, структурно отличный член семейства ингибиторов Cdk p21CIP1, является кандидатом на роль гена-супрессора опухолей". Genes & Development . 9 (6): 650– 62. doi : 10.1101/gad.9.6.650 . PMID 7729684.
Matsuoka S, Thompson JS, Edwards MC, Bartleta JM, Grundy P, Kalikin LM, Harper JW, Elledge SJ, Feinberg AP (апрель 1996 г.). «Импринтинг гена, кодирующего ингибитор циклинзависимой киназы человека, p57KIP2, на хромосоме 11p15». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (7): 3026– 30. Bibcode : 1996PNAS...93.3026M. doi : 10.1073/pnas.93.7.3026 . PMC 39755. PMID 8610162 .
Reid LH, Crider-Miller SJ, West A, Lee MH, Massagué J, Weissman BE (март 1996 г.). «Геномная организация гена p57KIP2 человека и ее анализ в анализе опухоли Вильмса G401». Cancer Research . 56 (6): 1214– 8. PMID 8640800.
Tokino T, Urano T, Furuhata T, Matsushima M, Miyatsu T, Sasaki S, Nakamura Y (май 1996). «Характеристика гена p57KIP2 человека: альтернативный сплайсинг, полиморфизмы вставок/делеций в последовательностях VNTR в кодирующей области и мутационный анализ». Human Genetics . 97 (5): 625– 31. doi :10.1007/BF02281873. PMID 8655143. S2CID 1833559.
Хатада И, Охаси Х, Фукусима Ю, Канеко Ю, Иноуэ М, Комото Ю, Окада А, Оиси С, Набетани А, Морисаки Х, Накаяма М, Ниикава Н, Мукаи Т (октябрь 1996 г.). «Импринтированный ген p57KIP2 мутирует при синдроме Беквита-Видемана». Природная генетика . 14 (2): 171–3 . doi : 10.1038/ng1096-171. PMID 8841187. S2CID 1765772.
Furuhata T, Tokino T, Urano T, Nakamura Y (ноябрь 1996 г.). «Выделение нового GPI-закрепленного гена, специфически регулируемого p53; корреляция между его экспрессией и чувствительностью к противораковым препаратам». Oncogene . 13 (9): 1965–70 . PMID 8934543.
LaBaer J, Garrett MD, Stevenson LF, Slingerland JM, Sandhu C, Chou HS, Fattaey A, Harlow E (апрель 1997 г.). «Новые функциональные активности для семейства ингибиторов CDK p21». Genes & Development . 11 (7): 847–62 . doi : 10.1101/gad.11.7.847 . PMID 9106657.
Watanabe H, Pan ZQ, Schreiber-Agus N, DePinho RA, Hurwitz J, Xiong Y (февраль 1998 г.). «Подавление трансформации клеток ингибитором циклинзависимой киназы p57KIP2 требует связывания с ядерным антигеном пролиферирующих клеток». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (4): 1392– 7. Bibcode : 1998PNAS...95.1392W. doi : 10.1073/pnas.95.4.1392 . PMC 19016. PMID 9465025.
Бхуян З.А., Яцуки Х., Сасагури Т., Джо К., Соэджима Х., Чжу Х., Хатада И., Морисаки Х., Морисаки Т., Мукаи Т. (март 1999 г.). «Функциональный анализ мутации гена p57KIP2 при синдроме Беквита-Видемана». Генетика человека . 104 (3): 205– 10. doi : 10.1007/s004390050937. PMID 10323243. S2CID 25081259.
Лам В.В., Хатада И., Охиши С., Мукаи Т., Джойс Дж.А., Коул Т.Р., Доннаи Д., Рейк В., Шофилд П.Н., Махер Э.Р. (июль 1999 г.). «Анализ мутаций CDKN1C (p57KIP2) зародышевой линии при семейном и спорадическом синдроме Беквита-Видемана (BWS) обеспечивает новую корреляцию генотип-фенотип». Журнал медицинской генетики . 36 (7): 518–23 . doi :10.1136/jmg.36.7.518. ПМЦ 1734395 . ПМИД 10424811.
Reynaud EG, Leibovitch MP, Tintignac LA, Pelpel K, Guillier M, Leibovitch SA (июнь 2000 г.). «Стабилизация MyoD путем прямого связывания с p57(Kip2)». Журнал биологической химии . 275 (25): 18767– 76. doi : 10.1074/jbc.M907412199 . PMID 10764802.
Fink JR, LeBien TW (апрель 2001 г.). «Новая экспрессия ингибиторов циклинзависимой киназы в предшественниках В-клеток человека». Experimental Hematology . 29 (4): 490– 8. doi : 10.1016/S0301-472X(01)00619-1 . PMID 11301189.
Kido K, Doerks A, Lochelt M, Flügel RM (апрель 2002 г.). «Идентификация и функциональная характеристика внутригенного сайта связывания ДНК для трансактиватора spumaretroviral в гене человека p57Kip2». Журнал биологической химии . 277 (14): 12032– 9. doi : 10.1074/jbc.M108747200 . PMID 11815601.
Balint E, Phillips AC, Kozlov S, Stewart CL, Vousden KH (март 2002 г.). "Индукция экспрессии p57(KIP2) с помощью p73beta". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (6): 3529– 34. Bibcode : 2002PNAS...99.3529B. doi : 10.1073/pnas.062491899 . PMC 122557. PMID 11891335 .
Ito Y, Yoshida H, Nakano K, Kobayashi K, Yokozawa T, Hirai K, Matsuzuka F, Matsuura N, Kuma K, Miyauchi A (апрель 2002 г.). «Экспрессия белка p57/Kip2 в нормальных и неопластических тканях щитовидной железы». Международный журнал молекулярной медицины . 9 (4): 373– 6. doi :10.3892/ijmm.9.4.373. PMID 11891530.
Kikuchi T, Toyota M, Itoh F, Suzuki H, Obata T, Yamamoto H, Kakiuchi H, Kusano M, Issa JP, Tokino T, Imai K (апрель 2002 г.). «Инактивация p57KIP2 гиперметилированием регионального промотора и деацетилированием гистонов в опухолях человека». Oncogene . 21 (17): 2741– 9. doi : 10.1038/sj.onc.1205376 . PMID 11965547.
Li Y, Nagai H, Ohno T, Yuge M, Hatano S, Ito E, Mori N, Saito H, Kinoshita T (октябрь 2002 г.). «Аберрантное метилирование ДНК гена p57(KIP2) в промоторной области при лимфоидных злокачественных новообразованиях фенотипа B-клеток». Blood . 100 (7): 2572– 7. doi : 10.1182/blood-2001-11-0026 . PMID 12239171. S2CID 13999973.
Внешние ссылки
Запись GeneReviews/NIH/NCBI/UW о синдроме Беквита-Видеманна