Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phản ứng khác biệt đối với các tác nhân genotox bằng giữa tế bào gốc inducer đa năng và các dòng tế bào u
Tóm tắt
Với tiềm năng của tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS) trong nghiên cứu sinh học cơ bản và y học tái tạo, việc hiểu cách các tế bào này điều chỉnh sự ổn định của bộ gen trước các độc tố môi trường và chất sinh ung thư là rất quan trọng. Nghiên cứu hiện tại đã xác định tác động của Cr(VI), một tác nhân genotox nổi tiếng và chất sinh ung thư môi trường, lên các thành phần phân tử chính của các con đường phản ứng tổn thương DNA trong tế bào iPS của người. Chúng tôi đã so sánh tác động của Cr(VI) lên tế bào iPS của người với hai dòng tế bào đã được thiết lập, Tera-1 (có nguồn gốc từ teratome) và BEAS-2B (có nguồn gốc từ biểu mô phổi). Chúng tôi cũng đã nghiên cứu tác động của hydro peroxide và doxorubicin trong việc điều chế các phản ứng tổn thương DNA trong các loại tế bào này. Chúng tôi đã chứng minh rằng sự phosphoryl hóa của ATM và p53 được điều chỉnh khác nhau trong tế bào iPS của người so với tế bào Tera-1 và BEAS-2B sau khi tiếp xúc với các tác nhân genotox khác nhau. Hơn nữa, chúng tôi đã quan sát rằng việc ức chế CK2, nhưng không phải p38, thúc đẩy sự phosphoryl hóa của p53S392 trong tế bào iPS. Tổng hợp lại, dữ liệu của chúng tôi tiết lộ một số đặc điểm độc nhất của các phản ứng tổn thương DNA trong tế bào iPS của người.
Từ khóa
#tế bào gốc đa năng cảm ứng #độc tố môi trường #genotox #phản ứng tổn thương DNA #phosphoryl hóaTài liệu tham khảo
Takahashi K, Tanabe K, Ohnuki M, Narita M, Ichisaka T, Tomoda K: Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell. 2007, 131 (5): 861-872. 10.1016/j.cell.2007.11.019.
Robinton DA, Daley GQ: The promise of induced pluripotent stem cells in research and therapy. Nature. 2012, 481 (7381): 295-305. 10.1038/nature10761.
Kondo T, Asai M, Tsukita K, Kutoku Y, Ohsawa Y, Sunada Y: Modeling Alzheimer’s disease with iPSCs reveals stress phenotypes associated with intracellular abeta and differential drug responsiveness. Cell Stem Cell. 2013, 12 (4): 487-496. 10.1016/j.stem.2013.01.009.
Xu D, TM O, Shartava A, Fowles TC, Yang J, Fink LM: Isolation, characterization, and in vitro propagation of infantile hemangioma stem cells and an in vivo mouse model. J Hematol Oncol. 2011, 4: 54-10.1186/1756-8722-4-54.
Yang J, Aguila JR, Alipio Z, Lai R, Fink LM, Ma Y: Enhanced self-renewal of hematopoietic stem/progenitor cells mediated by the stem cell gene Sall4. J Hematol Oncol. 2011, 4: 38-10.1186/1756-8722-4-38.
Shi X, Mao Y, Knapton AD, Ding M, Rojanasakul Y, Gannett PM: Reaction of Cr(VI) with ascorbate and hydrogen peroxide generates hydroxyl radicals and causes DNA damage: role of a Cr(IV)-mediated Fenton-like reaction. Carcinogenesis. 1994, 15 (11): 2475-2478. 10.1093/carcin/15.11.2475.
Chiu A, Katz AJ, Beaubier J, Chiu N, Shi X: Genetic and cellular mechanisms in chromium and nickel carcinogenesis considering epidemiologic findings. Mol Cell Biochem. 2004, 255 (1–2): 181-194.
Ding M, Shi X: Molecular mechanisms of Cr(VI)-induced carcinogenesis. Mol Cell Biochem. 2002, 234-235 (1–2): 293-300.
Langard S: One hundred years of chromium and cancer: a review of epidemiological evidence and selected case reports. Am J Ind Med. 1990, 17 (2): 189-215. 10.1002/ajim.4700170205.
Chen L, Ovesen JL, Puga A, Xia Y: Distinct contributions of JNK and p38 to chromium cytotoxicity and inhibition of murine embryonic stem cell differentiation. Environ Health Perspect. 2009, 117 (7): 1124-1130.
Momcilovic O, Knobloch L, Fornsaglio J, Varum S, Easley C, Schatten G: DNA damage responses in human induced pluripotent stem cells and embryonic stem cells. PLoS One. 2010, 5 (10): e13410-10.1371/journal.pone.0013410.
Su TT: Cellular responses to DNA damage: one signal, multiple choices. Annu Rev Genet. 2006, 40: 187-208. 10.1146/annurev.genet.40.110405.090428.
Meek DW: Tumour suppression by p53: a role for the DNA damage response?. Nat Rev Cancer. 2009, 9 (10): 714-723.
Sharma A, Singh K, Almasan A: Histone H2AX phosphorylation: a marker for DNA damage. Methods Mol Biol. 2012, 920: 613-626. 10.1007/978-1-61779-998-3_40.
Toledo F, Wahl GM: Regulating the p53 pathway: in vitro hypotheses, in vivo veritas. Nat Rev Cancer. 2006, 6 (12): 909-923. 10.1038/nrc2012.
Kruse JP, Gu W: Modes of p53 regulation. Cell. 2009, 137 (4): 609-622. 10.1016/j.cell.2009.04.050.
Lee JH, Paull TT: Activation and regulation of ATM kinase activity in response to DNA double-strand breaks. Oncogene. 2007, 26 (56): 7741-7748. 10.1038/sj.onc.1210872.
Takayama N, Nishikii H, Usui J, Tsukui H, Sawaguchi A, Hiroyama T: Generation of functional platelets from human embryonic stem cells in vitro via ES-sacs, VEGF-promoted structures that concentrate hematopoietic progenitors. Blood. 2008, 111 (11): 5298-5306. 10.1182/blood-2007-10-117622.
Momparler RL, Karon M, Siegel SE, Avila F: Effect of adriamycin on DNA, RNA, and protein synthesis in cell-free systems and intact cells. Cancer Res. 1976, 36 (8): 2891-2895.
Gewirtz DA: A critical evaluation of the mechanisms of action proposed for the antitumor effects of the anthracycline antibiotics adriamycin and daunorubicin. Biochem Pharmacol. 1999, 57 (7): 727-741. 10.1016/S0006-2952(98)00307-4.
Keller DM, Lu H: p53 serine 392 phosphorylation increases after UV through induction of the assembly of the CK2.hSPT16.SSRP1 complex. J Biol Chem. 2002, 277 (51): 50206-50213. 10.1074/jbc.M209820200.
Huang C, Ma WY, Maxiner A, Sun Y, Dong Z: p38 kinase mediates UV-induced phosphorylation of p53 protein at serine 389. J Biol Chem. 1999, 274 (18): 12229-12235. 10.1074/jbc.274.18.12229.
Cox ML, Meek DW: Phosphorylation of serine 392 in p53 is a common and integral event during p53 induction by diverse stimuli. Cell Signal. 2010, 22 (3): 564-571. 10.1016/j.cellsig.2009.11.014.
Davies SP, Reddy H, Caivano M, Cohen P: Specificity and mechanism of action of some commonly used protein kinase inhibitors. Biochem J. 2000, 351 (Pt 1): 95-105.
Sarno S, de Moliner E, Ruzzene M, Pagano MA, Battistutta R, Bain J: Biochemical and three-dimensional-structural study of the specific inhibition of protein kinase CK2 by [5-oxo-5,6-dihydroindolo-(1,2-a)quinazolin-7-yl]acetic acid (IQA). Biochem J. 2003, 374 (Pt 3): 639-646.
Ohm JE, McGarvey KM, Yu X, Cheng L, Schuebel KE, Cope L: A stem cell-like chromatin pattern may predispose tumor suppressor genes to DNA hypermethylation and heritable silencing. Nat Genet. 2007, 39 (2): 237-242. 10.1038/ng1972.
Marion RM, Strati K, Li H, Murga M, Blanco R, Ortega S: A p53-mediated DNA damage response limits reprogramming to ensure iPS cell genomic integrity. Nature. 2009, 460 (7259): 1149-1153. 10.1038/nature08287.
Radhakrishnan SK, Gartel AL: CDK9 phosphorylates p53 on serine residues 33, 315 and 392. Cell Cycle. 2006, 5 (5): 519-521. 10.4161/cc.5.5.2514.
Cuddihy AR, Wong AH, Tam NW, Li S, Koromilas AE: The double-stranded RNA activated protein kinase PKR physically associates with the tumor suppressor p53 protein and phosphorylates human p53 on serine 392 in vitro. Oncogene. 1999, 18 (17): 2690-2702. 10.1038/sj.onc.1202620.
Hupp TR, Meek DW, Midgley CA, Lane DP: Regulation of the specific DNA binding function of p53. Cell. 1992, 71 (5): 875-886. 10.1016/0092-8674(92)90562-Q.
Meek DW, Simon S, Kikkawa U, Eckhart W: The p53 tumour suppressor protein is phosphorylated at serine 389 by casein kinase II. Embo J. 1990, 9 (10): 3253-3260.
Saha MN, Qiu L, Chang H: Targeting p53 by small molecules in hematological malignancies. J Hematol Oncol. 2013, 6: 23-10.1186/1756-8722-6-23.