Meтилтретбутиловий ефір є токсичною, екологічно небезпечною хімічною сполукою, що додається до бензину для збільшення октанового числа. Ця сполука здатна ініціювати різні нейротоксичні, алергічні, респіраторні та онкологічні захворювання. Досліджено дію мeтилтретбутилового ефіру на експресію 6-фосфофрукто-2-кінази/фруктозо-2,6-бісфосфатази-3 (PFKFB-3) та ендотеліального фактора росту судин (VEGF) у печінці та легені щурів за допомогою методу полімеразної ланцюгової реакції. Встановлено, що експресія PFKFB-3 та VEGF, які відіграють надзвичайно важливу роль у рості злоякісних пухлин і їх метастазуванні, порушується у печінці та легені щурів, яким вводили мeтилтретбутиловий ефір, у порівнянні з контрольними тваринами. Виявлено органоспецифічний вплив мeтилтретбутилового ефіру на альтернативний сплайсинг мРНК PFKFB-3: індукцію експресії альтернативних сплайс-варіантів мРНК PFKFB-3 з довгим C-кінцем у печінці та з коротким C-кінцем - у легені. Результати досліджень продемонстрували, що мeтилтретбутиловий ефір органоспецифічно порушує експресію і альтернативний сплайсинг PFKFB-3 та VEGF, ключових факторів регуляції гліколізу й ангіогенезу.

Зазначено, що гіпоксія та ішемія, як і стрес ендоплазматичного ретикулуму (ЕПР), що індукується цими чинниками, є необхідними факторами росту злоякісних пухлин та їх неоваскуляризації. Вивчено вплив блокади основного сигнального ензиму стресу ЕПР - ЕПР - ядро-1 на експресію декількох залежних від ретинобластоми генів, що відіграють суттєву роль у контролі клітинного циклу, проліферації та апоптозу, у клітинах гліоми лінії U87. Вивчено вплив гіпоксії та умов ішемії (відсутності у середовищі глюкози або глутаміну) на експресію цих генів у контрольних клітинах гліоми та сублінії цих клітин із пригніченою функцією сенсорно-сигнального ензиму ЕПР - ядро-1. Встановлено, що блокада сигнального ензиму ЕПР - ядро-1 призводить до збільшення рівня експресії декількох генів протеїнів, що зв'язуються з ретинобластомою: RBBP2H1 (RDM5B), RBBP4 і RBBP8. Більше того, рівні експресії більшості досліджуваних генів суттєво зменшуються за умов відсутності у середовищі глюкози або глутаміну як у контрольних, так і в дефіцитних за ензимом ЕПР - ядро-1 клітинах гліоми, але рівні експресії RBBP2H1 і RBBP2 (RDM5A) мРНК збільшуються за відсутності у середовищі глутаміну в обох досліджуваних типах клітин. Установлено, що за умов гіпоксії рівні експресії RBBP4, RBBP7 і RBBP8 зменшуються, а RBBP2 і RBBP2H1 збільшуються також в обох досліджуваних типах клітин. Отже, експресія генів ретинобластоми та більшості пов'язаних з нею генів залежить від функції сигнального ензиму ЕПР - ядро-1 як за нормальних умов, так і за умов гіпоксії та ішемії.

Зазначено, що основними молекулярними компонентами системи циркадіального годинника є протеїни, які відіграють суттєву роль у контролі як метаболізму, так і росту злоякісних пухлин. Стрес ендоплазматичного ретикулуму, як і гіпоксія та ішемія, є важливими факторами неоваскуляризації та росту пухлин. Вивчено експресію циркадіальних генів у клітинах гліоми лінії U87 за умов блокади сенсорного та сигнального ензиму ендоплазматичний ретикулум - ядро-1 (ERN1). Установлено, що блокада сигнального ензиму ERN1 призводить до збільшення рівнів експресії PER1, PER3 і CLOCK мРНК і зниження рівнів мРНК CRY1, PER2, BMAL1, BMAL2 і DEC2. Більше того, рівні експресії більшості з досліджуваних генів зростають за умов відсутності у середовищі глюкози або глютаміну як у контрольних, так і в дефіцитних за ензимом ERN1 клітинах гліоми, але пригнічення ERN1 модифікує ефект цих ішемічних умов. Гіпоксія має різні ефекти на рівні експресії циркадіальних генів, причому ці ефекти залежать від функції ERN1. Установлено, що гіпоксія посилює експресію мРНК PER1, BMAL1 і DEC2 і знижує - PER3, CLOCK, CRY1 і BMAL2 у контрольних клітинах гліоми, а в генетично модифікованих клітинах посилює експресію мРНК лише BMAL1. Таким чином, експресія циркадіальних генів залежить від функції сигнального ензиму ERN1 як за нормальних умов, так і за умов гіпоксії та ішемії.

Наявні дані підтримують гіпотезу, згідно з якою дисрегуляція різних внутрішніх механізмів, що контролюють більшість метаболічних процесів, задіяні у розвитку ожиріння, метаболічного синдрому та цукрового діабету 2 типу, що є найбільш важливими проблемами охорони здоров'я. Ангіогенез є важливим компонентом різних проліферативних процесів, зокрема росту жирової тканини (ЖТ). Більше того, дисрегуляція молекулярних компонентів системи ангіогенезу може вносити свій вклад у розвиток діабетичних ускладнень. Вивчено рівень експресії генів, що мають відношення до регуляції ангіогенезу (TIMP1, TIMP2, TIMP3, TIMP4, THBS1, THBS2, THBS3, ADAMTS5, LUM, DCN, IL6 і ZEB1) у підшкірній ЖТ людей з ожирінням, а також пацієнтів з ожирінням і порушеною толерантністю до глюкози (предіабетом) і діабетом 2 типу, використовуючи кількісну полімеразну ланцюгову реакцію у реальному часі. Показано, що рівень експресії більшості із цих генів з антиангіогенними властивостями значно збільшується у підшкірній ЖТ людей з ожирінням, у порівнянні з худими пацієнтами, але більш виражені зміни були показані для генів TIMP1, TIMP2, THBS2 і LUM. Збільшений рівень експресії TIMP1, TIMP2, TIMP3, ADAMTS5, THBS1 і THBS2 виявлено у ЖТ людей з ожирінням, що мали порушену толерантність до глюкози. У той же час експресія генів, що кодують TIMP1 і TIMP2, сильно зменшується у ЖТ людей з ожирінням, ускладненим діабетом 2 типу, у порівнянні з чоловіками, що мали порушену толерантність до глюкози.

Результати цього дослідження чітко показують, що регуляція експресії генів, які здебільшого пригнічують ангіогенез, є порушеною у ЖТ людей з ожирінням, як і у пацієнтів з ожирінням, ускладненим порушеною толерантністю до глюкози або діабетом 2 типу. Можливо, виявлені зміни в експресії генів TIMP і THBS у ЖТ людей за ожиріння, як і у людей з ожирінням, ускладненим порушеною толерантністю до глюкози або діабетом 2 типу, можуть вносити свій вклад у зберігання ЖТ, резистентність до інсуліну та розвиток діабетичних ускладнень.

Зазначено, що ангіогенез є важливим компонентом росту злоякісних пухлин і тісно пов'язаний з гіпоксією. Проведено дослідження рівня експресії генів, що мають відношення до ангіогенезу (BAI2, SPARC, TIMP1, TIMP2, TIMP3, TIMP4, THBS1, THBS2, ADAMTS5 і FGF2) у клітинах гліоми лінії U87 і клітинах із пригніченою функцією сигнального ензиму ERN1, основного медіатора стресу ендоплазматичного ретикулуму, за допомогою кількісної полімеразної ланцюгової реакції. Показано, що експресія генів, які кодують синтез BAI2, SPARC, TIMP2, TIMP3, THBS1 і THBS2, суттєво збільшується у клітинах гліоми з пригніченою функцією сигнального ензиму ERN1, причому більш виражені зміни виявлено для генів TIMP2, TIMP3 і THBS1. У той же час, експресія генів, що кодують синтез TIMP1, TIMP4, ADAMTS5 і FGF2, суттєво знижується, але більш виражено - генів ADAMTS5 і TIMP4. Гіпоксія порушує експресію більшості досліджених генів в обох типах клітин гліоми. Так, гіпоксія індукує експресію генів TIMP1, TIMP3 і ADAMTS5 як у контрольних клітинах гліоми, так і у клітинах із пригніченою функцією ензиму ERN1, хоча ефект гіпоксії на експресію гена TIMP2 спостерігався лише у контрольних клітинах гліоми. У той же час експресія генів, що кодують синтез BAI2, SPARC, THBS1, THBS2, ADAMTS5 і FGF2, за гіпоксії знижується, але їх експресія переважно залежала від функції сигнального ензиму ERN1. Результати дослідження є суттєвим доказом того, що пригнічення функції сигнального ензиму ERN1, як і гіпоксія, змінюють експресію генів, що мають відношення до регуляції ангіогенезу у клітинах гліоми. Імовірно, що зміни в експресії цих генів роблять внесок у пригнічення проліферації клітин гліоми за умов блокади функції сигнального ензиму ERN1.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е70*693.23 + Р569.423-2

Рубрики:

Біологія людини

Пухлини легенів

Шифр НБУВ: Ж21341/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Р252.725

Рубрики:

Кисневе голодування. Асфіксія

Шифр НБУВ: Ж21341/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено експресію 6-фосфофрукто-2-кінази/фруктозо-2,6-бісфосфатази-4 (PFKFB-4) в різних органах щурів. Виявлено декілька нових альтернативних сплайс-варіантів мРНК PFKFB-4, які мають делеції або вставки різної довжини в фруктозо-2,6-бісфосфатазній частині молекули зі зміною довжини та рамки зчитування С-кінцевої ділянки, але каталітичні домени для 6-фосфофрукто-2-кінази в них є ідентичними. Встановлено, що експресія обох альтернативних сплайс-варіантів мРНК PFKFB-4 має органну специфічність і суттєво змінюється під впливом метил-третбутилового ефіру, екологічно небезпечної сполуки. Результати дослідження вказують на можливу роль сплайс-ізоформ PFKFB-4 у тканиноспецифічній регуляції гліколізу та чутливості процесів регуляції альтернативного сплайсингу до дії токсичних хімічних сполук, зокрема метил-третбутилового ефіру.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е60*725.112.21-642:Г244

Рубрики:

Загальна зоологія

Шифр НБУВ: Ж21341/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Е60*734.26*72

Рубрики:

Загальна зоологія

Шифр НБУВ: Ж21341/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Е70*725.112.21

Рубрики:

Біологія людини

Шифр НБУВ: Ж21341/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Р569.433.2-1

Рубрики:

Пухлини шлунку і дванадцятипалої кишки

Шифр НБУВ: Ж21341/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Р281.7/9

Рубрики:

Окремі групи лікарських речовин, засобів і препаратів

Шифр НБУВ: Ж21341/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Е0*725.112.21

Рубрики:

Загальна біологія

Шифр НБУВ: Ж21341/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показано, що ішемія індукує комплекс складних внутрішньоклітинних сигнальних подій, відомих як реакція на неправильне згортання протеїнів, яка опосередковується сенсорним ензимом ендоплазматичний ретикулум (ЕПР) - ядро-1. Вивчено експресію генів декількох циклінів та циклінзалежних кіназ, які беруть участь у контролі клітинного циклу та проліферації, за умов ішемії (відсутності у середовищі глюкози або глютаміну) в дефіцитних за сенсорним ензимом ЕПР - ядро-1 клітинах гліоми. Встановлено, що блокада сигнального ензиму ЕПР - ядро-1, ключового стрес-сенсора ЕПР, призводить до посилення рівня експресії генів циклінзалежної кінази-2 та циклінів A2, D3, E2 і G2, але пригнічує експресію цикліну D1. Показано, що рівень експресії мРНК циклінзалежної кінази 2 та циклінів A2, D3 і E2 суттєво зменшувався за відсутності у середовищі глюкози або глютаміну як у контрольних, так і в дефіцитних за ензимом ЕПР - ядро-1 клітинах гліоми. Разом з тим, в умовах відсутності у середовищі глюкози, експресія мРНК циклінзалежних кіназ-4 та -5 збільшується. Таким чином, експресія генів більшості досліджених циклінів та циклінзалежних кіназ залежить від функції сигнального ензиму ЕПР - ядро-1 як за умов норми, так і за відсутності глютаміну та глюкози, і можливо бере участь у реакції адаптації клітин до стресу ЕПР, пов'язаного з ішемією.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е70*445

Рубрики:

Біологія людини

Шифр НБУВ: Ж21341/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Стрес ендоплазматичного ретикулума і гіпоксія є необхідними компонентами росту злоякісних пухлин і пригнічення ERN1 (від ендоплазматичного ретикулума до ядра-1) сигнального шляху, який пов'язує апоптоз із процесами смерті клітин, значно зменшує інтенсивність процесів проліферації. Досліджено експресію генів TP53 (tumor protein53), MDM2 (TP53 E3 ubiquitin protein ligase homolog), PERP (TP53 apoptosis effector) та USP7 (ubiquitin specific peptidase 7), які мають безпосереднє відношення до процесів проліферації та апоптозу в клітинах гліоми із пригніченою функцією ERN1 за умов гіпоксії. Встановлено, що блокада функції ERN1 у клітинах гліоми лінії U87 посилює експресію генів TP53 та USP7, але зменшує рівень експресії генів MDM2 та PERP. Таким чином, посилена експресія гена TP53 в клітинах гліоми із пригніченою функцією ERN1 повністю узгоджується зі зниженим рівнем експресії убіквітинлігази MDM2 та підвищеним рівнем USP7, яка деубіквітинує TP53 та MDM2, індукуючи, таким чином, TP53-залежну репресію росту пухлинних клітин та їх апоптоз. У той самий час, рівень експресії генів TP53, MDM2 та USP7 у клітинах гліоми з пригніченою лише ендорибонуклеазною активністю ERN1 суттєво не змінюється, але рівень експресії гена PERP при цьому сильно збільшується. Більше того, експресія генів TP53 та UPS7 зменшується за гіпоксії лише в контрольних клітинах гліоми, тоді як експресія генів MDM2 та PERP посилюється в обох типах клітин, хоча значно сильніше в клітинах із пригніченим ERN1. Результати роботи продемонстрували, що експресія генів TP53, MDM2, UPS7 та PERP залежить від сигнального шляху стресу ендоплазматичного ретикулума та гіпоксії та корелює зі зниженням росту гліоми за пригнічення функції ERN1.

Зазначено, що активація пентозо-фосфатного шляху є важливим чинником посилення проліферативних процесів і росту пухлин. Фосфорибозилпірофосфатсинтетаза (PRPS) є ключовим ензимом цього шляху та відіграє центральну роль у синтезі пуринів і піримідинів. Як гіпоксія, так і опосередкований ERN1 сигнальний шлях стресу ендоплазматичного ретикулума (ЕПР) пов'язані з процесами проліферації клітин, оскільки блокада ERN1 пригнічує ріст пухлин, включаючи гліому. Досліджено експресію різних генів PRPS у клітинах гліоми з пригніченою функцією ERN1 за гіпоксії. Показано, що гіпоксія зменшує рівень експресії генів PRPS1 і PRPS2 в обох типах клітин гліоми, але більшою мірою у клітинах з пригніченою функцією ERN1, хоча рівень експресії генів PRPSAP1 і PRPSAP2 знижувався за гіпоксії лише у клітинах гліоми з виключеною функцією сигнального ензиму ERN1. Більше того, блокада ендорибонуклеазної активності ERN1 не призводила до істотних змін в експресії генів як PRPS1 і PRPS2, так і PRPSAP1 і PRPSAP2 у клітинах гліоми лінії U87. У той же час індукція стресу ЕПР тунікаміцином у клітинах гліоми із пригніченою ендорибонуклеазною активністю ERN1 знижувала лише рівень експресії генів PRPS1 і PRPS2. Результати цього дослідження вказують на те, що гіпоксія впливає на рівень експресії генів різних субодиниць ензиму PRPS у клітинах гліоми лінії U87 і що ефект гіпоксії змінюється за виключення ERN1, сигнального ензиму стресу ЕПР.

Досліджено ефект гострого дефіциту L-глутаміну на експресію таких генів, залежних від протеїну пухлин p53 (TP53), як RYBP, TOPORS, TP53BP1, TP53TG1, SESN1, NME6, та ZMAT3 у клітинах гліоми з виключеною активністю ERN1. Показано, що блокада функції гена ERN1 у клітинах гліоми лінії U87 посилює експресію генів RYBP та SESN1, при цьому інтенсивність експресії генів TP53BP1, TP53TG1, TOPORS, NME6 та ZMAT3 знижується. Більше того, рівень експресії генів RYBP, SESN1, ТР53ВР1 та ZMAT3 збільшується у контрольних клітинах гліоми за умов дефіциту L-глутаміну у середовищі, але виключення функції ензиму ERN1 суттєво посилює цей ефект на експресію всіх цих генів. Водночас виключення функції ензиму ERN1 знімає залежність експресії генів TP53TG1 та TOPORS від дефіциту L-глутаміну. Результати роботи вказують на залежність експресії більшості асоційованих з TP53 генів від умов гострого дефіциту глутаміну у середовищі, як і від ERN1, основної сигнальної системи стресу ендоплазматичного ретикулума.

Пригнічення IRE1 (залежного від інозитолу ензиму-1), основного сигнального шляху стресу ендоплазматичного ретикулума, істотно знижує рівень проліферації клітин і ріст гліоми. Вивчено експресію генів, що мають відношення до TNFalpha, і ефект дефіциту глюкози на експресію цих генів у клітинах гліоми лінії U87, що експресують домінант-негативну IRE1, дефективну як за активністю кінази, так і ендорибонуклеази (dn-IRE1) з надією прояснити їх внесок у опосередкований IRE1 ріст гліоми. Встановлено, що за умов дефіциту глюкози спостерігається зниження експресії генів TNFRSF11B, TNFRSF1A, TNFRSF10D/TRAILR4 і LITAF і посилення гена - TNFRSF10B/TRAILR2/DR5 на рівні мРНК у контрольних клітинах гліоми. Водночас, експресія генів TNFRSF21/DR6, TNFAIP1, TNFAIP3, TRADD і CD70/TNFSF7 у контрольних клітинах гліоми виявилася резистентною до умов дефіциту глюкози, але пригнічення IRE1 модифікувало ефект дефіциту глюкози на експресію генів LITAF, TNFRSF21, TNFRSF11B і TRADD та індукувало чутливість експресії генів TNFRSF10B, TNFRSF1A та CD70 до умов дефіциту глюкози. Показано, що експресія всіх досліджених генів у клітинах гліоми змінювалась за пригнічення IRE1, за виключенням гена TNFRSF1A (за порівняння з контрольними клітинами гліоми). Більше того, зміни в експресії генів TNFRSF1A, TNFRSF10D/TRAILR4 і LITAF, що індукуються за умов дефіциту глюкози, мали протилежну спрямованість до тих, що спостерігаються за пригнічення IRE1. Результати продемонстрували, що рівень експресії генів протеїнів, що індукуються TNFalpha, та суперродини рецепторів TNF, які мають відношення до смерті клітин і їх проліферації, регулюються IRE1, ефектором стресу ендоплазматичного ретикулума, а також геноспецифічно залежать від дефіциту глюкози. Таким чином, пригнічення активності кінази та ендорибонуклеази IRE1 корелює зі зниженням росту пухлини і дерегуляцією експресії генів протеїнів, що індукуються TNFakpha та суперродиною рецепторів TNF специфічно до кожного із генів.