Siklin D1 - Cyclin D1
Siklin D1 a, proteinin insanlarda ile kodlanan CCND1 geni .
gen ifadesi
CCND1 geni, siklin D1 proteinini kodlar. İnsan CCND1 geni, kromozom 11'in (bant 11q13) uzun kolunda bulunur. 13.388 baz çifti uzunluğundadır ve 295 amino aside dönüşür. Siklin D1, kemik iliği kök hücre dizilerinden (hem lenfoid hem de miyeloid) türetilen hücreler dışında tüm yetişkin insan dokularında eksprese edilir.
Protein yapısı
Cyclin D1, aşağıdaki protein alanlarından ve motiflerinden oluşur:
- retinoblastoma proteini (pRb) bağlama motifi;
- sikline bağımlı kinaz (CDK) bağlanması ve CDK inhibitörü bağlanması için siklin kutusu alanı;
- Ortak aktivatör alımı için LxxLL bağlama motifi;
- proteini bozunma için işaretleyebilen PEST dizisi;
- nükleer ihracat ve protein stabilitesini kontrol eden treonin kalıntısı (treonin 286).
İşlev
Bu gen tarafından kodlanan protein, üyeleri hücre döngüsü boyunca protein bolluğunda dramatik bir periyodiklik ile karakterize edilen yüksek oranda korunmuş siklin ailesine aittir. Siklinler, CDK'lerin düzenleyicileri olarak işlev görür ( Sikline bağımlı kinaz ). Farklı siklinler, her bir mitotik olayın zamansal koordinasyonuna katkıda bulunan farklı ifade ve bozunma modelleri sergiler. Bu siklin , aktivitesi hücre döngüsü G1/S geçişi için gerekli olan CDK4 veya CDK6'nın düzenleyici alt birimi ile bir kompleks oluşturur ve bu birim olarak işlev görür . Bu proteinin, tümör baskılayıcı protein Rb ile etkileştiği gösterilmiştir ve bu genin ekspresyonu, Rb tarafından pozitif olarak düzenlenir . Hücre döngüsü ilerlemesini değiştiren bu genin mutasyonları, amplifikasyonu ve aşırı ekspresyonu, çeşitli tümörlerde sıklıkla gözlenir ve tümör oluşumuna katkıda bulunabilir.
Siklin D1 antikorlarının immünohistokimyasal boyaması, manto hücreli lenfomayı teşhis etmek için kullanılır .
Siklin D1'in meme karsinomunda aşırı eksprese edildiği bulunmuştur . Bir biyobelirteç olarak potansiyel kullanımı önerildi.
Normal işlev
Cyclin D1 orijinal olarak paratiroid adenomunda bir kesme noktası yeniden düzenlemesi olarak klonlandı ve hücre göçünü, anjiyogenezi indüklemek ve Warburg etkisini indüklemek için hücre döngüsünün G1 fazı boyunca ilerleme için gerekli olduğu gösterildi . Siklin D1, hücre döngüsünün G1 fazı boyunca ilerleme için gerekli bir proteindir. G1 fazı sırasında hızla sentezlenir ve çekirdekte birikir ve hücre S fazına girerken parçalanır. Siklin D1, sikline bağımlı kinazlar CDK4 ve CDK6'nın düzenleyici bir alt birimidir. Protein, G1/S faz geçişini ve S fazına girişi düzenlemek için CDK4/6 ile dimerize olur.
CDK bağımlı işlevler
Siklin D1-CDK4 kompleksi, retinoblastoma proteinini (pRb) inhibe ederek G1 fazından geçişi destekler. Siklin D1-CDK4, fosforilasyon yoluyla pRb'yi inhibe ederek, E2F transkripsiyon faktörlerinin S fazına giriş için gerekli genleri kopyalamasına izin verir. Aktif olmayan pRb, G1/S geçişi boyunca hücre döngüsü ilerlemesine izin verir ve DNA sentezine izin verir. Siklin D1-CDK4 ayrıca Cip/Kip ailesi CDK inhibitör proteinleri p21 ve p27'yi sekestre ederek siklin E-CDK2 kompleksinin aktivasyonunu sağlar ve S fazına girişe izin verir.
Cyclin D1-CDK4 ayrıca birkaç transkripsiyon faktörü ve transkripsiyonel yardımcı düzenleyici ile de ilişkilidir.
CDK'dan bağımsız işlevler
CDK'dan bağımsız olarak, siklin D1, hücre proliferasyonunu, büyümesini ve farklılaşmasını düzenlemek için nükleer reseptörlere (östrojen reseptörü a, tiroid hormon reseptörü, PPARy ve AR dahil) bağlanır. Siklin D1 ayrıca erken ila orta G1 fazında hücre proliferasyonunu ve hücre farklılaşma genlerini düzenlemek için histon asetilazlara ve histon deasetilazlara bağlanır.
Sentez ve bozunma
G1 fazı sırasında artan siklin D1 seviyeleri, başlıca Ras aracılı yollar ve hormonlar yoluyla mitojenik büyüme faktörleri tarafından indüklenir. Bu Ras aracılı yollar, siklin D1'in transkripsiyonunda artışa yol açar ve proteolizini ve çekirdekten ihracatını engeller. Siklin D1, treonin 286'nın fosforilasyonu ve ardından CRL4- AMBRA1 E3 ubikuitin ligaz kompleksi yoluyla her yerde ubiquitilasyon üzerine proteazom tarafından bozulur .
Klinik önemi
Kanserde kuralsızlaştırma
Siklin D1 aşırı ekspresyonunun erken kanser başlangıcı ve tümör ilerlemesi ile ilişkili olduğu gösterilmiştir ve VEGF üretimi yoluyla ankrajdan bağımsız büyüme ve anjiyogenezi artırarak onkogeneze yol açabilir. Siklin D1 aşırı ekspresyonu ayrıca Fas ekspresyonunu aşağı regüle ederek kemoterapötik direncin artmasına ve apoptozdan korunmaya yol açabilir.
Çok sayıda siklin D1'e aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli deregülasyon türleri neden olabilir:
- CCND1 geninin amplifikasyonu / siklin D1'in aşırı ekspresyonu;
- CCND1 geninin kromozomal translokasyonu;
- CRL4-AMBRA1 E3 ubiquitin ligaz tarafından tanınan bozunma motifindeki mutasyonlar;
- nükleer ihracatın bozulması ve siklin D1'in proteolizi;
- onkojenik Ras, Src, ErbB2 ve STAT'ler tarafından transkripsiyonun uyarılması;
Siklin D1 aşırı ekspresyonu, daha kısa kanser hastası sağkalımı ve artan metastaz ile ilişkilidir. CCND1 geninin amplifikasyonu şu durumlarda bulunur:
- küçük hücreli olmayan akciğer kanserleri (%30-46)
- baş ve boyun yassı hücreli karsinomlar (%30-50)
- pankreas karsinomları (%25)
- mesane kanseri (%15)
- hipofiz adenomları (%49-54)
- meme kanseri (%13)
Siklin D1 aşırı ekspresyonu, ER+ meme kanseri ile güçlü bir şekilde ilişkilidir ve siklin D1'in deregülasyonu meme kanserinde hormon tedavisi direnci ile ilişkilidir. Bir izoform olan Cyclin D1b'nin aşırı ekspresyonu meme ve prostat kanserlerinde de mevcuttur.
Siklin D1 gen lokusu etrafındaki kromozomal translokasyon sıklıkla B mantle hücreli lenfomada görülür. Mantle hücreli lenfomada, siklin D1, siklin D1 aşırı ekspresyonuna yol açan IgH promotörüne yer değiştirir. Siklin D1 gen lokusunun kromozomal translokasyonu, multipl miyelomların %15 - 20'sinde de gözlenir.
Kanserde terapötik hedef
Cyclin D1 ve düzenlediği mekanizmalar, kanser ilaçları için terapötik bir hedef olma potansiyeline sahiptir:
Hedef | İnhibisyon Yöntemleri |
---|---|
siklin D1 inhibisyonu | mTOR inhibitörleri ve RXR aktivatörleri aracılığıyla siklin D1 mRNA'nın translasyonunun inhibe edilmesi. |
Siklin D1 bozulmasının indüklenmesi | Ubikuitin proteolitik yolu yoluyla retinoid aracılı siklin D1 bozunması; Farklılaşma indükleyici faktör-1 (DIF-1) ile indüklenen ubikuitine bağlı bozunma; Siklin D1 protein sentezinin inhibisyonu |
Cyclin D1'in nükleer ihracatını teşvik etmek | Siklin D1'in nükleer ihracatını indüklemek için histon deasetilaz inhibitörleri (HDACI'ler) |
Siklin D1-CDK4/6'nın inhibisyonu | Küçük moleküllü CDK inhibitörleri |
Etkileşimler
Cyclin D1'in aşağıdakilerle etkileşime girdiği gösterilmiştir :
Ayrıca bakınız
Referanslar
daha fazla okuma
- Akita H (Mayıs 2002). "[Akciğer kanserinde hücre döngüsü düzenleyicilerinin değişmiş ifadesinin prognostik önemi]". Nihon Rinsho. Japon Klinik Tıp Dergisi . 60 Ek 5: 267–71. PMID 12101670 .
- Chung DC (Nisan 2004). "İnsan nöroendokrininde Siklin D1: tümörijenez". New York Bilimler Akademisi'nin Annals . 1014 (1): 209–17. Bibcode : 2004NYASA1014..209C . doi : 10.1196/annals.1294.022 . PMID 15153436 . S2CID 35976233 .
- Jain S, Khuri FR, Shin DM (2004). "Baş ve boyun kanserinin önlenmesi: mevcut durum ve gelecekteki beklentiler". Kanserde Güncel Sorunlar . 28 (5): 265-86. doi : 10.1016/j.currproblcancer.2004.05.003 . PMID 15375804 .
- Gladden AB, Diehl JA (Aralık 2005). "Yer, konum, konum: kanserde siklin D1 nükleer lokalizasyonunun rolü". Hücresel Biyokimya Dergisi . 96 (5): 906-13. doi : 10.1002/jcb.20613 . PMID 16163738 . S2CID 35774178 .
- Walker JL, Assoian RK (Eylül 2005). "Siklin D1 ekspresyonunu ve G1 fazı hücre döngüsü ilerlemesini düzenleyen integrin bağımlı sinyal iletimi". Kanser ve Metastaz İncelemeleri . 24 (3): 383–93. doi : 10.1007/s10555-005-5130-7 . PMID 16258726 . S2CID 25369592 .
- Gautschi O, Ratschiller D, Gugger M, Betticher DC, Heighway J (Ocak 2007). "Küçük hücreli olmayan akciğer kanserinde Siklin D1: habis dönüşümün önemli bir itici gücü". Akciğer Kanseri . 55 (1): 1–14. doi : 10.1016/j.lungcan.2006.09.024 . PMID 17070615 .
- Li Z, Wang C, Prendergast GC, Pestell RG (Kasım 2006). "Hücre göçünde Cyclin D1 fonksiyonları" . Hücre Döngüsü . 5 (21): 2440–2. doi : 10.4161/cc.5.21.3428 . PMID 17106256 . S2CID 22220763 .
- Zhang T, Liu WD, Saunee NA, Breslin MB, Lan MS (Şubat 2009). "Çinko parmak transkripsiyon faktörü INSM1, siklin D1 ve CDK4 bağlanmasını keser ve hücre döngüsü durmasını indükler" . Biyolojik Kimya Dergisi . 284 (9): 5574-81. doi : 10.1074/jbc.M808843200 . PMC 2645817 . PMID 19124461 .
- Inaba T, Matsushime H, Valentine M, Roussel MF, Sherr CJ, Look AT (Temmuz 1992). "Genomik organizasyon, kromozomal lokalizasyon ve insan siklin D genlerinin bağımsız ifadesi". genomik . 13 (3): 565–74. doi : 10.1016/0888-7543(92)90126-D . PMID 1386335 .
- Schuuring E, Verhoeven E, Mooi WJ, Michalides RJ (Şubat 1992). "İnsan karsinomlarında amplifiye kromozom 11q13 bölgesi içinde iki aşırı eksprese edilmiş genin, U21B31/PRAD1 ve EMS1'in tanımlanması ve klonlanması". onkogen . 7 (2): 355–61. PMID 1532244 .
- Seto M, Yamamoto K, Iida S, Akao Y, Utsumi KR, Kubonishi I, Miyoshi I, Ohtsuki T, Yawata Y, Namba M (Temmuz 1992). "T(11;14)(q13;q32) translokasyonu ile lenfoid malignitede PRAD1'in gen yeniden düzenlenmesi ve aşırı ekspresyonu". onkogen . 7 (7): 1401–6. PMID 1535701 .
- Rosenberg CL, Wong E, Petty EM, Bale AE, Tsujimoto Y, Harris NL, Arnold A (Kasım 1991). "PRAD1, bir aday BCL1 onkogeni: sentrositik lenfomada haritalama ve ekspresyon" . Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri . 88 (21): 9638-42. Bibcode : 1991PNAS...88.9638R . doi : 10.1073/pnas.88.21.9638 . PMC 52773 . PMID 1682919 .
- Xiong Y, Connolly T, Futcher B, Sahil D (Mayıs 1991). "İnsan D tipi siklin". Hücre . 65 (4): 691–9. doi : 10.1016/0092-8674(91)90100-D . PMID 1827756 . S2CID 33443183 .
- Withers DA, Harvey RC, Faust JB, Melnyk O, Carey K, Meeker TC (Ekim 1991). "Bir aday bcl-1 geninin karakterizasyonu" . Moleküler ve Hücresel Biyoloji . 11 (10): 4846-53. doi : 10.1128/MCB.11.10.4846 . PMC 361453 . PMID 1833629 .
- Tsujimoto Y, Yunis J, Onorato-Showe L, Erikson J, Nowell PC, Croce CM (Haziran 1984). "t(11;14) kromozom translokasyonu ile B hücreli lenfomalar ve lösemilerin kromozomal kırılma noktasının moleküler klonlanması". Bilim . 224 (4656): 1403–6. Bibcode : 1984Sci...224.1403T . doi : 10.1126/science.6610211 . PMID 6610211 .
- Salon M, Bates S, Peters G (Ekim 1995). "Sikline bağımlı kinaz inhibitörlerinin farklı etki modları için kanıt: p15 ve p16 kinazlara bağlanır, p21 ve p27 siklinlere bağlanır". onkogen . 11 (8): 1581–8. PMID 7478582 .
- Tassan JP, Jaquenoud M, Léopold P, Schultz SJ, Nigg EA (Eylül 1995). "Siklin C için varsayılan bir protein kinaz partneri olan insan sikline bağımlı kinaz 8'in tanımlanması" . Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri . 92 (19): 8871–5. Bibcode : 1995PNAS...92.8871T . doi : 10.1073/pnas.92.19.8871 . PMC 41069 . PMID 7568034 .
- Fornaro M, Dell'Arciprete R, Stella M, Bucci C, Nutini M, Capri MG, Alberti S (Eylül 1995). "İnsan karsinomları tarafından ifade edilen bir hücre yüzeyi glikoproteini olan Trop-2'yi kodlayan genin klonlanması". Uluslararası Kanser Dergisi . 62 (5): 610–8. doi : 10.1002/ijc.2910620520 . PMID 7665234 . S2CID 23260113 .
- Motokura T, Arnold A (Haziran 1993). "PRAD1/siklin D1 proto-onkogen: genomik organizasyon, 5' DNA dizisi ve tümöre özgü yeniden düzenleme kesme noktası dizisi". Genler, Kromozomlar ve Kanser . 7 (2): 89–95. doi : 10.1002/gcc.2870070205 . PMID 7687458 . S2CID 32254958 .