Шановні колеги, вітаю Вас! Науковий семінар «Актуальні проблеми сучасної біохімії» Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України продовжує свою діяльність. 29-го травня (вівторок) о 10-30 в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь професора Дробот Л.Б. (ІБХ НАНУ) «Молекулярні механізми контролю стабільності транскрипційного фактора HIF-1: роль адаптерного протеїну Ruk/CIN85». До цього листа традиційно додаємо файл із авторськими тезами доповіді. Запрошую Вас та Ваших колег до участі у роботі нашого семінару.
З повагою – С.О.Костерін.
Семінар ІБХ 28 травня 2018 р.
Молекулярні механізми контролю стабільності транскрипційного фактора HIF-1: роль адаптерного протеїну Ruk/CIN85
професор Дробот Л.Б.
Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
Оскільки кисень потрібний для функціонування мітохондрій і бере участь у багатьох процесах метаболізму, здатність організмів пристосовуватись до умов гіпоксії є необхідною для їх виживання. Продукти генів, що стимулюються гіпоксією, підвищують доступність кисню, посилюючи гематопоез, ангіогенез, трансформацію клітин і їх здатність до метастазування, забезпечують адаптацію до низьких концентрацій кисню (ензими гліколізу та транспортери глюкози). На молекулярному рівні ключову роль у пристосуванні клітин до низького вмісту кисню відіграють транскрипційні фактори, що стимулюються гіпоксією (HIF, hypoxia-inducible factors) зокрема, HIF-1α та HIF-2α. На даний момент накопичено значний масив даних стосовно механізмів HIF-залежного регулювання експресії генів за умов гіпоксії. Водночас, багато деталей регуляції генної експресії при дії HIF-1, зокрема характер взаємодії HIF-1 з іншими сигнальними молекулами, залученими до контролю стабільності HIF-1 за умов нормоксії, залишаються недостатньо з’ясованими.
Регулювання внутрішньоклітинного вмісту HIF-1 на посттрансляційному рівні є основним відомим механізмом регулювання стабільності транскрипційного фактора. За умов нормоксії синтез HIF-α відбувається, проте новоутворений протеїн дуже швидко деградує. Це зумовлено тим, що при нормальному внутрішньоклітинному вмісті кисню два залишки проліну (P402 та P564) в послідовності ODDD субодиниці HIF-1α гідроксилюються специфічними пролілгідроксилазами PHD1-4 (prolyl hydroxylase domain). Гідроксилювання дає змогу протеїну VHL (von Hippel-Lindau tumor supressor protein), що поряд з елонгінами В та С є компонентом E3 убіквітин-лігазного комплексу, зв’язуватися з молекулою HIF-1α та стимулювати її убіквітилювання по залишках лізину К532, К538, К547. Гідроксилювання кожного з двох залишків проліну при дії PHD є достатнім для приєднання VHL, тоді як мутація водночас обох залишків проліну (P402 та P564) значно збільшує стабільність HIF-1α. На заключному етапі, поліубіквітильований HIF-α транслокується до 26S протеасом, де відбувається його подальша деградація. За умов гіпоксії пролілгідроксилази інактивуються, що й призводить до стабілізації HIF-1α. Уникнувши деградації в протеасомах, HIF-1α нагромаджується, і, завдяки наявності у С-кінцевій та N-кінцевій частинах молекули двох сигналів ядерної локалізації, транслокується до ядра й формує там комплекс з HIF-1β. Утворений гетеродимер зв’язується з промоторними послідовностями HRE та індукує експресію відповідних генів.
Раніше нами було встановлено, що адаптерний протеїн Ruk/CIN85 експресується на високому рівні в аденокарциномах грудної залози людини, посилює стабільність HIF-1α та малігнізацію низькоінвазивних аденокарциномних клітин грудної залози людини лінії MCF-7 (Samoylenko et al., 2010; Samoylenko et al., 2012). У доповіді будуть приведені нові дані щодо здатності Ruk/CIN85 безпосередньо взаємодіяти з PHD2 і в такий спосіб регулювати її ензиматичну активність.