Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
ức chế biểu hiện gene MAT2A và MAT2β của ung thư biểu mô tế bào gan bằng RNA can thiệp nhỏ đơn lẻ và đôi
Tóm tắt
RNA can thiệp nhỏ (RNAi) đã được áp dụng thành công trong việc ức chế các gene ung thư gan. Trong tế bào ung thư biểu mô tế bào gan, một isozyme methionine adenosyltransferase (MAT), MATII được phát hiện có hai tiểu đơn vị xúc tác được mã hóa bởi các gene MAT2A và MAT2β tương ứng. Trong quá trình hình thành khối u của ung thư biểu mô tế bào gan, biểu hiện của hai gene này được phát hiện là tăng lên song song với sự chuyển đổi từ MAT (từ MATI sang MATII). Để tìm hiểu vai trò của MATII trong ung thư gan, trong nghiên cứu này, lần đầu tiên chúng tôi thiết lập một hệ thống biểu hiện RNA can thiệp nhỏ (siRNA) đôi, có khả năng biểu hiện đồng thời hai phân tử siRNA khác nhau nhắm mục tiêu cụ thể vào hai gene. Để thử nghiệm hiệu quả của hệ thống này, chúng tôi áp dụng phương pháp này để biểu hiện đồng thời hai phân tử siRNA khác nhau nhắm vào các gene MAT2A và MAT2β của ung thư biểu mô tế bào gan trong tế bào HepG2. Kết quả cho thấy siRNA đôi có thể ức chế đồng thời biểu hiện của gene MAT2A và MAT2β với tỷ lệ lần lượt là 89,5% và 97,8%. Ngoài ra, các phân tử siRNA đôi cũng có khả năng ức chế đáng kể sự phát triển của tế bào ung thư biểu mô tế bào gan in vitro cũng như kích thích quá trình apoptosis, liên quan đến việc ngưng trệ chu trình tế bào tại điểm G1/S và sự biểu hiện của p21, p27 và Bax.
Từ khóa
#RNA can thiệp nhỏ #ung thư biểu mô tế bào gan #MAT2A #MAT2β #ức chế gene #apoptosisTài liệu tham khảo
Halim AB, LeGros L, Geller A, Kotb M: Expression and functional interaction of the catalytic and regulatory subunits of human methionine adenosyltransferase in mammalian cells. J Biol Chem. 1999, 274: 29720-29725. 10.1074/jbc.274.42.29720.
Martínez-Chantar ML, Corrales FJ, Martínez-Cruz LA, García-Trevijano ER, Huang ZZ, Chen L, Kanel G, Avila MA, Mato JM, Lu SC: Spontaneous oxidativestress and livertumors in mice lacking methionine adenosyltransferase 1A. FASEB J. 2002, 16: 1292-1294.
Mato JM, Corrales FJ, Lu SC, Avila MA: S-Adenosylmethionine: a control switch that regulates liver function. FASEB J. 2002, 16: 15-26. 10.1096/fj.01-0401rev.
Martínez-Chantar ML, García-Trevijano ER, Latasa MU, Martín-Duce A, Fortes P, Caballería J, Avila MA, Mato JM: Methionine Adenosyltransferase IIβ Subunit Gene Expression Provides a Proliferative Advantage in Human Hepatoma. GASTROENTEROLOGY. 2003, 124: 940-948. 10.1053/gast.2003.50151.
Yang H, Magilnick N, Noureddin M, Mato JM, Lu SC: Effect of Hepatocyte Growth Factor on Methionine Adenosyltransferase Genes and Growth Is Cell Density-Dependent in HepG2 Cells. JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY. 2007, 210: 766-773. 10.1002/jcp.20891.
Ramani K, Yang H, Xia M, Ara AI, Mato JM, Lu SC: Lu Leptin's Mitogenic Effect in Human Liver Cancer Cells Requires Induction of Both Methionine Adenosyltransferase 2A and 2β. Hepatology. 2008, 47 (2): 521-531. 10.1002/hep.22064.
Liu Q, Wu K, Zhu Y, He Y, Wu J, Liu Z: Silencing MAT2A gene by RNA interference inhibited cell growth and induced apoptosis in human hepatoma cells. Hepatology Research. 2007, 37: 376-388. 10.1111/j.1872-034X.2007.00041.x.
Morris KV: VRX-496(VIRxSYS). Curr Opin Investig Drugs. 2005, 6: 209-215.
Manilla P, Rebello T, Afable C, et al: Regulatory considerations for novel gene therapy products: a review of the process leading to the first clinical lentiviral vector. Hum Gene Ther. 2005, 16: 279-287. 10.1089/hum.2005.16.17.
Bank A, Dorazio R, Leboulch P: A phase I/II clinical trial of {beta}-globin gene therapy for {beta}-Thalassemia. Ann NY Acad Sci. 2005, 1054: 308-315. 10.1196/annals.1345.007.
Liu TZ, Chen CY, Yiin SJ, Chen CH, Cheng JT, Shih MK, Wang YS, Chern CL: Molecular mechanism of cell cycle blockage of hepatoma SK-Hep-1 cells by Epimedin C through suppression of mitogen-activated protein kinase activation and increased expression of CDK inhibitors p21(Cip1) and p27(Kip1). Food and Chemical Toxicology. 2006, 44: 227-235. 10.1016/j.fct.2005.07.003.
Weinberg RA: The retinoblastoma protein and cell cycle control. Cell. 1995, 81: 323-330. 10.1016/0092-8674(95)90385-2.
Koga H, Sakisaka S, Harada M, Takagi T, Hanada S, Taniguchi E, Kawaguchi T, Sasatomi K, Kimura R, Hashimoto O, Ueno T, Yano H, Kojiro M, Sata M: Involvement of p21(WAF1/Cip1), p27(Kip1), and p18(INK4c) in troglitazone-induced cell-cycle arrest in human hepatoma cell lines. Hepatology. 2001, 33: 1087-1097. 10.1053/jhep.2001.24024.
Chang J, Hsu Y, Kuo P, Kuo Y, Chiang L, Lin C: Increase of Bax/Bcl-XL ratio and arrest of cell cycle by luteolin in immortalized human hepatoma cell line. Life Sci. 76 (16): 1883-1893. 10.1016/j.lfs.2004.11.003.
Yang H, Sadda MR, Li M, Zeng Y, Chen L, Bae W, Ou X, Runnegar M, Mato J, Shelly C: Lu S-adenosylmethionine and Its Metabolite Induce Apoptosis in HepG2 Cells: Role of Protein Phosphatase 1 and Bcl-xS. Hepatology. 2004, 40 (1): 221-231. 10.1002/hep.20274.
Wu KL, Zhang X, Zhang J, et al: Inhibition of Hepatitis B virus gene expression by single and dual small interfering RNA treatment. Virus Research. 2005, 112: 100-107. 10.1016/j.virusres.2005.04.001.
Wu K, Mu Y, Hu J, et al: Simultaneously inhibition of HIV and HBV replication through a dual small interfering RNA expression system. Antiviral Research. 2007, 74: 142-149. 10.1016/j.antiviral.2006.11.004.
Naldini L, Blomer U, Gallay P, Ory D, Mulligan R, Gage FH, Verma IM, Trono D: Trono, In vivo gene delivery and stable transduction of nondividing cells by a lentiviral vector. Science. 1996, 272: 263-267. 10.1126/science.272.5259.263.
Dull T, Zufferey R, Kelly M, Mandel RJ, Nguyen M, Trono D, Naldini L: A third-generation lentivirus vector with a conditional packaging system. J Virol. 1998, 72: 8463-8471.
Pfeifer A, Kessler T, Silletti S, Cheresh DA, Verma IM: Suppression of angiogenesis by lentiviral delivery of PEX, a noncatalytic fragment of matrix metalloproteinase 2. Proc Natl Acad Sci USA. 2000, 97: 12227-12232. 10.1073/pnas.220399597.
Naldini L, Blomer U, Gage FH, Trono D, Verma IM: Efficient transfer, integration, and sustained long-term expression of the transgene in adult rat brains injected with a lentiviral vector. Proc Natl Acad Sci USA. 1996, 93: 11382-11388. 10.1073/pnas.93.21.11382.
Zhang J-F, Liu P-Q, Chen G-H, Lua M-Q, Cai C-J, Yanga Y, Li H: Ponicidin inhibits cell growth on hepatocellular carcinoma cells by induction of apoptosis. Digestive and Liver Disease. 2007, 39: 160-166. 10.1016/j.dld.2006.09.011.
Ting-He Wua, Ruo-Lin Yang, Li-Ping Xie, Hong-Zhong Wang, Lei Chen, Shuyi Zhang, Yong Zhao, Rong-Qing Zhang: Inhibition of cell growth and induction of G1-phase cell cycle arrest in hepatoma cells by steroid extract from Meretrix meretrix. Cancer Letters. 2006, 232: 199-205. 10.1016/j.canlet.2005.02.018.
Fu Y, Fang Z, Liang Y, Zhu X, Prins P, Li Z, Wang L, Sun L, Jin J, Yang Y, Zha X: Overexpression of Integrinβ1 Inhibits Proliferation of Hepatocellular Carcinoma Cell SMMC-7721 Through Preventing Skp2-Dependent Degradation of p27 via PI3K Pathway. Journal of Cellular Biochemistry. 2007, 102: 704-718. 10.1002/jcb.21323.
Bradford MM: A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding. Anal Biochem. 1976, 72: 248-54. 10.1016/0003-2697(76)90527-3.
Lu SC, ALvarez L, Huang ZZ, Chen L, An W, Corrales FJ, Avila MA, Kanel G, Mato JM: Methionine adenosyltransferase 1A knockout mice are predisposed to liver injury and exhibit increased expression of genes involved in proliferation. Proc Natl Acad Sci USA. 2001, 98: 5560-5565. 10.1073/pnas.091016398.
Martínez-Chantar ML, Corrales FJ, Martínez-Cruz A, García-Trevijano ER, Huang ZZ, Chen LX, Kanel G, Avila MA, Mato JM, Lu SC: Spontaneous oxidative stress and liver tumors in mice lacking methionine adenosyltransferase 1A. FASEB J. 2002, 16 (10): 1292-1294.
Horikawa S, Tsukada K: Molecular cloning and developmental expression of a human kidney S-adenosylmethionine synthetase. FEBS Lett. 1992, 312: 37-41. 10.1016/0014-5793(92)81405-B.
Alvarez L, Corrales F, Martín-Duce A, Mato JM: Characterisation of a full-length cDNA encoding human liver S-adenosylmethionine synthetase. Tissue specific gene expression and mRNA levels in hepatopathies. Biochem J. 1993, 293: 481-486.
Kotb M, Mudd SH, Mato JM, Geller AM, Kredich NM, Chou JY, Cantoni GL: Consensus nomenclature for the mammalian methionine adenosyltransferase genes and gene products. Trends Genet. 1997, 13: 51-52. 10.1016/S0168-9525(97)01013-5.
Horikawa S, Ozasa H, Ota K, Tsukada K: Immunohistochemistry analysis of rat S-adenosylmethionine synthetase isozymes in developmental liver. FEBS Lett. 1993, 330: 307-311. 10.1016/0014-5793(93)80894-Z.
Gil B, Casado M, Pajares MA, Bosca' L, Mato JM, Martín-Sanz P, Alvarez L: Differential expression pattern of S-adenosylmethionine synthetase isoenzymes during rat liver development. Hepatology. 1996, 24: 876-881.
Lu SC, Alvarez L, Huang ZZ, Chen L, An W, Corrales FJ, Avila MA, Kanel G, Mato JM: Methionine adenosyltransferase 1A knockout mice are predisposed to liver injury and exhibit increased expression of genes involved in proliferation. Proc Natl Acad Sci USA. 2001, 98 (10): 5560-5565. 10.1073/pnas.091016398.
Paneda C, Gorospe I, Herrera B, Nakamura T, Fabregat I, Varela-Nieto I: Liver Cell Proliferation Requires Methionine Adenosyltransferase 2A mRNA Up-regulation. Hepatology. 2002, 35: 1381-1391. 10.1053/jhep.2002.32538.
García-Trevijano ER, Martínez-Chantar ML, Latasa MU, Mato JM, Avila MA: NO sensitizes rat hepatocytes to hepatocyte growth factor-induced proliferation through the modulation of S-adenosylmethionine levels. Gastroenterology. 2002, 122: 1355-1363. 10.1053/gast.2002.33020.
Ansorena E, García-Trevijano ER, Martínez-Chantar ML, Huang Z-Z, Chen L, Mato JM, Iraburu M, Lu SC, Avila MA: S-adenosylmethionine and methylthioadenosine are antiapoptotic in cultured rat hepatocytes but proapoptotic in human hepatoma cells. Hepatology. 2002, 35: 274-280. 10.1053/jhep.2002.30419.
Granado-Serrano AB, Martín MA, Bravo L, Goya L, Ramos S: Quercetin Induces Apoptosis via Caspase Activation, Regulation of Bcl-2, and Inhibition of PI-3-Kinase/Akt and ERK Pathways in a Human Hepatoma Cell Line (HepG2). The Journal of Nutrition. 2006, 136: 2715-2721.
Chen C, Chang YC, Liu CL, Liu TP, Chang KJ, Guo IC: Leptin induces proliferation and anti-apoptosis in human hepatocarcinoma cells by up-regulating cyclin D1 and down-regulating Bax via a Janus kinase 2-linked pathway. Endocr Relat Cancer. 2007, 14 (2): 513-529. 10.1677/ERC-06-0027.
Fuke H, Shiraki K, Sugimoto K, Tanaka J, Beppu T, Yoneda K, Yamamoto N, Ito K, Masuy M: Yoshiyuki Takei Jak inhibitor induces S phase cell-cycle arrest and augments TRAIL-induced apoptosis in human hepatocellular carcinoma cells. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2007, 363: 738-744. 10.1016/j.bbrc.2007.09.049.
Masaki T, Shiratori Y, Rengifo W, Igarashi K, Yamagata M, Kurokohchi K, et al: Cyclins and cyclin-dependent kinases: comparative study of hepatocellular carcinoma versus cirrhosis. Hepatology. 2003, 37: 534-543. 10.1053/jhep.2003.50112.
Matsuda Y, Ichida T: p16 and p27 are functionally correlated during the progress of hepatocarcinogenesis. Med Mol Morphol. 2006, 39: 169-175. 10.1007/s00795-006-0339-2.
Matsuda Y, Ichida T, Genda T, Yamagiwa S, Aoyagi Y, Asakura H: Loss of p16 contributes to p27 sequestration by cyclin D(1)-cyclin-dependent kinase 4 complexes and poor prognosis in hepatocellular carcinoma. Clin Cancer Res. 2003, 9: 3389-3396.
Gartel AL, Tyner AL: Transcriptional regulation of the p21 ((WAF1/CIP1)) gene. Exp Cell Res. 1999, 246: 280-289. 10.1006/excr.1998.4319.
Sgambato A, Ratto C, Faraglia B, Merico M, Ardito R, Schinzari G, Romano G, Cittadini AR: Reduced expression and altered subcellular localization of the cyclin-dependent kinase inhibitor p27 (Kip1) in human colon cancer. Mol Carcinog. 1999, 26: 172-179. 10.1002/(SICI)1098-2744(199911)26:3<172::AID-MC6>3.0.CO;2-8.