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Ermittlung der Auswirkungen von BRCA1-Mutationen auf homologe Rekombination unter Verwendung von Zellen, die endogenes Wildtyp-BRCA1 Express


JoVE 2468 2/17/2011

1Department of Biomedical Informatics, The Ohio State University, 2Departments of Molecular Immunology and Clinical Oncology, Tohoku University

Wir stellen eine Methode zur Prüfung von BRCA1-Varianten in einer Gewebekultur basierter Assay für die homologe Rekombination Reparatur von DNA-Schäden, die durch abbauende endogenen BRCA1-Protein aus einer Zelle mit RNAi und ersetzt sie mit einer BRCA1 Punktmutante, dass eine Codierung ändern enthält.

Other articles by Jeffrey Parvin on PubMed

Die Gene BRCA1 Und BARD1 Assoziation Mit Der RNA-Polymerase II Holoenzym

Erstellen Eines Tool-Kit Für Die Erkundung BRCA1-Funktion

Überexpression Eines Proteins Fragment Von RNA-Helicase A Ursachen Hemmung Der Endogenen BRCA1 Funktion Und Defekte Der Ploidie Und Zellteilung in Brustepithelzellen

Die Vielfältigen Funktionen Von BRCA1 Nuklearen: Transkription, Ubiquitinierung Und DNA-Reparatur

Transkription Aus Der Perspektive Der DNA: Drehungen Und Unebenheiten in Der Straße

Dehnung Durch RNA-Polymerase II an Chromatin Vorlagen Erfordert Topoisomeraseaktivität

Die Phosphorylierung Von Histon H2A Hemmt Transkription Auf Chromatin-Vorlagen

Die Expression Eines Amino-terminalen BRCA1-Deletionsmutante Bewirkt Eine Beherrschende Wachstums-Hemmung in MCF10A Zellen

Eine Einheitliche Nomenklatur Für Die Protein-Untereinheiten Des Mediator-Komplexe Verknüpfung Transkriptionsregulatoren Auf RNA-Polymerase II

Überblick über Die Geschichte Und Fortschritt in BRCA1-Forschung: Das Erste Jahrzehnt BRCA1

BRCA1-abhängige Ubiquitinierung Von Gamma-Tubulin Regelt Zentrosom Nummer

Die Tumorsuppressor-Protein P53 Funktioniert ähnlich Wie P63 Und P73 in Der Aktivierung Der Transkription in Vitro

Direkte DNA-bindende Aktivität Des Proteins Fanconi-Anämie D2

Der Abbau Von Cdt1 Während Der S-Phase Ist Skp2-unabhängig Und Wird Für Eine Effiziente Progression Von Säugerzellen Durch Die S-Phase Erforderlich

BRCA1/BARD1 Ubiquitinieren RNA-Polymerase II Phosphoryliert

Centrosomal Microtubule Keimbildung Aktivität Wird Von BRCA1-abhängige Ubiquitination Gehemmt

In dieser Studie finden wir, dass die Funktion von BRCA1 Microtubule Keimbildung Funktion Centrosomes hemmt. Insbesondere haben die Zellen im frühen S-Phase Ruhezustand Centrosomes aufgrund von BRCA1-Aktivität, die der Verband der Gamma-Tubulin mit Centrosomes hemmt. Wir finden, dass Änderung entweder zwei Rückstände der spezifischen Lysin (Lys-48 und Lys-344) von Gamma-Tubulin, ein bekannter Substrat für BRCA1-abhängige Ubiquitination Aktivität, zu Zentrosom Hyperaktivität geführt. Interessanterweise hatte Mutation des Gamma-Tubulin-Lysin 344 minimal auf Zentrosom Anzahl aber tiefgreifende Auswirkungen auf Microtubule Keimbildung-Funktion, die angibt, dass die Prozesse, die Regulierung von Zentrosom Vervielfältigung und Microtubule Keimbildung unterschiedlich sind. Mit einer in-vitro-Aster-Bildung-Assay, fanden wir, dass BRCA1-abhängige Ubiquitination Aktivität direkt Microtubule Keimbildung durch Centrosomes hemmt. Mutierten BRCA1-Protein, das als ein Ubiquitin Ligase inaktiv war nicht Aster-Bildung durch das Zentrosom hemmen. Darüber hinaus fehlte eine BRCA1-Carboxy-Terminal Abschneiden-Mutante, die eine aktive Ubiquitin Ligase wurde Domänen für die Hemmung der Zentrosom Funktion kritisch. Diese Experimente zeigen ein wichtige neue funktionelle Assay der BRCA1-abhängiger Ubiquitin Ligase geregelt, und die Ergebnisse legen nahe, dass der Verlust dieser BRCA1-Aktivität der Zentrosom Hypertrophie und nachfolgende Aneuploidie normalerweise gefunden in den Brustkrebsen verursachen könnte.

Rekrutierung Von ORC Oder CDC6 DNA Ist Ausreichend, Um Einen Künstlichen Ursprung Der Replikation in Den Säugetier-Zellen Zu Erstellen

Ursprünge der Replikation werden voraussichtlich Einleitung Proteine wie Herkunft Anerkennung komplexe (ORC) zu rekrutieren und Cdc6 in Eukaryoten und bieten eine Plattform für unwinding DNA. Hier testen wir, ob Lokalisation der Einleitung Proteine auf DNA für Ursprung Funktion ausreichend ist. Verschiedenen Komponenten des komplexen ORKS und Cdc6 angeregt, prereplicative (Pre) Komplexbildung und Replikation Einleitung wenn der GAL4 DNA-bindenden Domäne verschmolzen und Plasmid-DNA mit einem Tandem-Array von GAL4-Bindungsstellen angeworben. Replikation aufgetreten ist einmal pro Zellzyklus und wurde durch P35, darauf hinweist, dass das Plasmid während des Zellzyklus ordnungsgemäß lizenziert wurde gehemmt. Die GAL4-Fusionsprotein Rekruten anderen Polypeptiden des ORC-Cdc6 komplexes und entstehende Strang Fülle war nahe der GAL4-Bindungsstellen. Daher die künstlichen Ursprungs rekapituliert viele regulatorischen Funktionen physiologische Herkunft und ist wertvoll für die Studien zur Replikation Einleitung in den Säugetier-Zellen. Wir bewiesen das dieses System-Dienstprogramm zeigt die funktionale Bedeutung der ATPase-Domänen menschlichen Cdc6 und Orc1 und die Entbehrlichkeit der N-terminalen Segmente des Orc1 und Orc2 hervorrufen. Künstliche Rekrutierung von eukaryotischen zelluläre Replikation Einleitung Faktor einer DNA-Sequenz kann einen funktionalen Ursprung der Replikation, die eine robuste genetische Probe für diese Faktoren und einen neuen Ansatz für die Erzeugung von episomale Vektoren für die Gentherapie erstellen.

Direkte Stimulation Der Initiation Der Transkription Von BRCA1 Erfordert Seine Amino Und Karboxyl-Bahnhof Termini

Veröffentlichten Experimente deuten darauf hin, dass BRCA1 Interaktion mit RNAPII und die Verordnung eine Reihe von Zielgene zentral für seine Rolle als Tumorsuppressor. In-vivo und in vitro Vorarbeiten hat verwickelt das Karboxyl-Terminus von BRCA1 in transkriptionelle Anregung, aber Wirkungsmechanismus ist unbekannt und ob das in Protein stimuliert die Transkription ist umstritten. BRCA1 interagiert mit einer Reihe von Enhancer-Binding transcriptional Aktivatoren, was darauf hindeutet, dass diese Faktoren BRCA1 Promotoren, rekrutieren, wo es RNA Synthese stimuliert. Um zu untersuchen, ob BRCA1 systeminterne transkriptionelle Aktivität hat, haben wir ein vollständig gereinigten Transkription-Assay. Hier zeigen wir, dass BRCA1 Transkription Einleitung in einem Spektrum von Projektträgern stimuliert. Beide Aminosäuren und Karboxyl-Termini des BRCA1 sind für diese Tätigkeit erforderlich, sondern der BRCA1-Bindung Partner, BARD1, ist nicht. Unsere Daten unterstützen eine Modell bei dem BRCA1 produktive preinitiation komplexe stabilisiert und stimuliert somit die Transkription.

Substrate Der BRCA1-abhängiger Ubiquitin Ligase

Entdecken Sie die genaue Funktion von Brust- und Eierstockkrebs spezifische Tumorsuppressor, erwies BRCA1, sich recht kompliziert. Es wurde festgelegt, dass BRCA1, zusammen mit BARD1, umfassen eine E3 Ubiquitin Ligase. Da nun bekannt ist, dass BRCA1 ein Enzym ist, ist die Herausforderung für BRCA1-Forschung zu erfahren, wie diese enzymatische Aktivität in normalen Brust- und Eierstockkrebs Zellen funktioniert, um krebsartigen Transformation zu unterdrücken. Diese Überprüfung wird die bekannte Ubiquitination Substrate von BRCA1-Umfrage und vorschlagen, wie diese Reaktionen der genomischen Stabilität und Proliferation von Brustkrebs-Zellen beeinflussen können.

BRCA1 DNA-bindenen Aktivität Wird Durch BARD1 Stimuliert

Der Brust- und Eierstockkrebs-spezifische Tumorsuppressor BRCA1 hat verwickelt wurde, in zahlreiche zelluläre Prozesse, einschließlich Transkription, Ubiquitination, und DNA reparieren. Seine Tumor-Unterdrückung-Aktivität ist eng verknüpft mit der BARD1, ein Protein, dass Heterodimerizes mit BRCA1. Zuvor hat sich gezeigt, dass BRCA1 an DNA, eine interessante funktionale Beobachtung im Lichte der genetischen Datenkopplung BRCA1 DNA Reparatur Bildungswege bindet. In dieser Arbeit überprüfen wir die DNA-Bindungseigenschaften des BRCA1, vergleicht sie mit den DNA-bindenden Eigenschaften des BRCA1/BARD1-Heterodimer. Da nukleare BRCA1 als ein Heterodimer mit BARD1 vorhanden ist, ist es wahrscheinlich, dass in-vitro-Studien über die Heterodimer ein genaueres Modell der physiologischen Bedingungen zur Verfügung stellt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass während BARD1 direkt DNA binden kann, es DNA-Bindung von BRCA1 erhöhen. Dies ist eine überraschende Beobachtung, wie beide DNA-bindenden Domänen zu BARD1-Interaktion RING der BRCA1 distale sind. Weitere Analyse der die Dimerisierung zeigt, dass die BRCA1/BARD1-Interaktion nicht auf die amino-Terminal RING Domänen jedes Proteins begrenzt ist. Das Karboxyl-Terminus von BRCA1, trägt wesentlich zur Stabilität der das Heterodimer. Wir zeigen auch, dass das Vorhandensein von BARD1 eine sekundäre Wirkung hat, da Autoubiquitination von BRCA1/BARD1 Heterodimere zusätzlich die Affinität des BRCA1 für DNA erhöht. Zusammen, diese Daten deuten darauf hin, dass BRCA1- und BARD1 Heterodimerization über Domänen, die nicht vorher als Interaktion stabilisiert ist und dass BARD1 Ubiquitination-abhängige und unabhängige Ubiquitination Möglichkeiten, Einfluss auf die Rolle des BRCA1 in DNA-Reparatur tätig.

Identifikation Von Domänen Von BRCA1 Kritisch Für Die Hemmung Der Ubiquitin-abhängige Zentrosom Funktion

Brust- und Eierstockkrebs spezifische Tumorsuppressor BRCA1, verpflichtet, BARD1, hat mehrere Funktionen, die auf die Beibehaltung der genomischen Stabilität in der Zelle. Wir haben bereits gezeigt, dass die BRCA1/BARD1 E3 Ubiquitin Ligase Tätigkeit Zentrosom abhängigen Microtubule Keimbildung regelt. In dieser Studie haben wir getestet, welche Domains von BRCA1 und BARD1 erforderlich waren, um die Zentrosom-Funktion zu steuern. In der vorliegenden Studie (a) wir bestätigt, dass die Ubiquitination Aktivität des BRCA1 Zentrosom Anzahl und Funktion in Hs578T Brustkrebs-Zellen regelt; (b) wir feststellen, dass der amino und Karboxyl-Termini des BRCA1 für Regulierung von in-vitro-Zentrosom-Funktion erforderlich sind; (c) eine interne Domäne (770-1.290) ist entbehrlich für Zentrosom Verordnung; (d) BARD1 ist erforderlich für die Regulierung der Zentrosom Funktion und Proteinsequenzen innerhalb der terminal 485 Aminosäuren für Aktivität erforderlich sind; und (e) BARD1 ist am Zentrosom in der gesamten Zellzyklus lokalisiert. Wir schließen, dass die BRCA1-abhängige E3 Ubiquitin Ligase Funktionen Centrosomes Mamma Zellen und Verlust von BRCA1 in der Zelle präkanzerösen Brust zurückhalten führt zu centrosomal Hypertrophie, ein Phänotyp, die häufig in beginnenden Brustkrebs beobachtet werden.

Oit3 EWS-FLI1-Aktivität Wird Durch RNA-Helicase A. Verbessert

RNA Helikase A (RHA), Mitglied der DEXH Box Helicase-Familie der Proteine, ist integraler Bestandteil der Proteinkomplexe, die Transkription und Spleißen regulieren. Die EWS-FLI1-OIT3 wird infolge der chromosomalen Translokation t(11;22) ausgedrückt, das bei Patienten mit dem Ewing-Sarkom-Familie von Tumoren (ESFT) auftritt. Mit Phagen-Display-Bibliothek-Screening, haben wir eine EWS-FLI1-Bindung-Peptid mit Homologie zu RHA identifiziert. ESFT-Zelllinien und Patienten Tumoren ausgedrückt sehr RHA. GST-Pulldown und ELISA Proben haben gezeigt, dass die EWS-FLI1 speziell RHA Fragment Aminosäuren 630 bis 1020, gebunden, die die Peptid-Region entdeckt von Phagen-Display enthält. Endogene RHA wurde in einem Proteinkomplex mit EWS-FLI1 ESFT Zelllinien identifiziert. Chromatin Immunopräzipitation Experimente zeigten, dass EWS-FLI1 und RHA EWS-FLI1-Ziel-gen-Promotoren gebunden. RHA stimuliert die transkriptionelle Aktivität der EWS-FLI1 reguliert Förderer, einschließlich Id2, in ESFT Zellen. Darüber hinaus verbessert RHA Ausdruck im embryonalen Maus L929 stabil die mit EWS-FLI1 transfected der Ankerplatz-unabhängigen Phänotyp über dem mit EWS-FLI1 allein. Diese Ergebnisse legen nahe, dass EWS-FLI1 RHA, als Kofaktor transkriptionelle interagiert um seine Funktion zu verbessern.

Zentrosom Funktion in Normalen Und Tumor-Zellen

Centrosomes nucleate Mikrotubuli, die bilden die mitotische Spindel und regulieren die gleiche Aufteilung der Chromosomen während der Zellteilung. Im Krebs werden Centrosomes oft verstärkt auf mehr als zwei pro Zelle, und diese Tumorzellen haben häufig aneuploider Genomen. In diesem Bericht besprechen wir die zellulären Faktoren, die die ordnungsgemäße Verdopplung der Zentrosom und wie diese rechtlichen Schritte zu abnormen Zentrosom Zahlen und abnormale Mitosen führen können zu Regeln. Insbesondere beleuchten wir die neu entstehende Rolle der Breast Cancer 1 (BRCA1)-Ubiquitin-Ligase in diesem Prozess.

Alpha-Synuclein Fungiert Im Zellkern, Hemmen Histon-Acetylierung Zu Neurotoxizität

Alpha-Synuclein ist ein neuronales Protein genetisch in der Parkinson-Krankheit verwickelt. Alpha-Synuclein lokalisiert an den Zellkern und präsynaptischen Nervenenden. Hier zeigen wir, dass die Alpha-Synuclein Neurotoxizität im Zellkern vermittelt. Ausrichtung der Alpha-Synuclein zum Kern fördert Toxizität, zytoplasmatische Sequestrierung Schutz in der Zellkultur und transgenen Drosophila ist. Verwaltung von Histon-Deacetylase-Inhibitoren in Zellkultur und transgene fliegen kann Toxizität von Alpha-Synuclein gerettet werden. Alpha-Synuclein bindet direkt an Histone, verringert das Niveau der acetylierten Histone H3 in kultivierten Zellen und hemmt die Acetylierung bei Histon-Acetyltransferase-Assays. Alpha-Synuclein-Mutationen, die dazu führen, familiäre Parkinson-Krankheit, A30P und A53T dass, weisen erhöhte nukleare Zielwahl in Zellkultur. Diese Befunde implizieren nukleare Alpha-Synuclein in Nigrostriatal Degeneration bei Parkinson-Krankheit zu fördern und ermutigen Auseinandersetzung mit Histon-Deacetylase-Inhibitoren als mögliche Therapien für die Störung.

Die BRCA1 E3 Ubiquitin Ligase Steuert Zentrosom Dynamik

Das Brust Krebs bestimmte Tumorsuppressor-Protein 1, BRCA1, vermittelt die Funktionen aller Zellen wachsen. Das Rätsel des BRCA1 ist seinen Verlust nur zugeordnet ist Tumoren in Brust- und Eierstockkrebs Epithelzellen. Diese fokussierte Review wir markieren die Datenverknüpfung BRCA1 der Zentrosom-Funktion und empfehlen wir, dass die Spezifität Brusttumoren wegen eines Verlustes in Zurückhaltung am Zentrosom Funktion ist. Verstärkung einer Zentrosom Anzahl sekundärer Verlust von BRCA1 kann die Zelle fahren, in den aneuploider Zustand, so von dieser Perspektive ist Verlust von BRCA1 eine Mutator-Phänotyp.

Ein Mechanismus Zur Transcriptional Repression Der BRCA1-E3 Ubiquitin Ligase Abhängig

Verlust der Funktion des das Tumorsuppressorprotein BRCA1 ist für einen hohen Prozentsatz der familiären und auch sporadischen Brustkrebserkrankungen verantwortlich. Frühwerk identifiziert eine stimulierende transcriptional Coactivator-Funktion für das BRCA1-Protein und BRCA1 hat vor kurzem in transcriptional Repression, verwickelt worden, obwohl einige Beispiele der verdrängten Gene geprägt haben. Wir haben vor kurzem ein in-vitro-Transkription-Assay um einen biochemischen Mechanismus zu identifizieren, der die stimulierende BRCA1-Aktivität erklärt. In dieser Studie haben wir festgestellt, einen Ubiquitin-abhängige Mechanismus durch den BRCA1-hemmt die Transkription. BRCA1 Ubiquitinates transkriptionelle preinitiation Komplex, stabilen Verband der TFIIE und TFIIH, zu verhindern und somit die Einleitung der mRNA-Synthese blockiert. Über diesen Mechanismus der Verordnung von BRCA1 auffallend ist, dass der Ubiquitination der komplexen Preinitiation nicht Proteine für Abbau durch das Proteasom zielt, noch Ubiquitin-Rezeptoren die Aktivität ändern, sondern eher der Ubiquitin-Gruppe selbst der Versammlung des basalen Transkriptionsfaktoren an die Projektträger stört. Mit RNAi Niederschlag Ausdruck des endogenen BRCA1-Proteins, beurteilen wir das Niveau der Repression BRCA1 in der Zelle abhängig, und wir fanden, dass BRCA1 zumindest als signifikant ein transkriptionelle Verdränger ist da es einen Aktivator. Diese Ergebnisse definieren einen biochemischen Mechanismus, mit dem der BRCA1-Enzymaktivität ein Schlüsselprozess zelluläre regelt.

BRCA1-Kontrolle Der Steroid-Rezeptor Ubiquitination

Der Ubiquitin Ligase-Aktivität von Brust- und Eierstockkrebs Krebs-assoziierte Tumorsuppressorprotein BRCA1, als Teil einer Heterodimer mit BARD1 (BRCA1-assoziierte RING Domäne 1), ist entscheidend für seine Rolle als Tumorsuppressor, aber seine Ziele, und die Folgen der Ubiquitin Modifikation, durch das BRCA1-Protein-komplexe sind erst jetzt entdeckt. BRCA1 ist bekannt, dass die Ubiquitination von Östrogen und Progesteron-Rezeptoren steuern, und obwohl die Folgen der Ubiquitination dieser Steroid-Rezeptoren unbekannt sind, schlägt die Identifizierung dieser spezifischen Substraten eine Verbindung zwischen der Ubiquitin Ligase Tätigkeit der BRCA1 und seiner Besonderheit als Tumorsuppressor Brust-und Eierstockkrebs Geweben.

Netzwerk Modellierung Links-Brust-Krebs-Anfälligkeit Und Zentrosom Dysfunktion

Viele Krebs-assoziierten Gene müssen noch identifiziert werden, um die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen der Krebs Anfälligkeit und Progression zu klären. Besseres Verständnis ist auch erforderlich, wie Mutationen in Genen Krebs ihre Produkte im Rahmen von komplexen zellulären Netzwerken auswirken. Hier haben wir ein Netzwerk Modellierung Strategie verwendet, zur Identifizierung von Genen, die potenziell höheres Risiko für Brustkrebs zugeordnet. Beginnend mit vier bekannten Genen Tumor Suppressors von Brustkrebs, wir Gene Expression profiling mit funktionalen genomische kombiniert und Proteomic (oder 'Omic') Daten aus verschiedenen Arten zum Generieren von einem Netzwerk mit 118 Gene verknüpft 866 mögliche funktionelle Verbände. Dieses Netzwerk zeigt höhere Konnektivität als durch Zufall erwartet darauf hindeutet, dass seine Komponenten-Funktion in biologisch verwandten Wege. Die Komponenten des Netzwerks gehört HMMR, Codierung eine Zentrosom-Untereinheit, wofür demonstrieren wir bisher unbekannte funktionelle Verbände mit der Brust Krebs-assoziierten Gene BRCA1. Zwei Fall-Kontroll-Studien von einfallenden Brustkrebs zeigen, dass der Locus HMMR erhöhtes Risiko für Brustkrebs beim Menschen zugeordnet ist. Unser Netzwerk Modellierung Strategie sollte für die Entdeckung von zusätzlichen Krebs-assoziierten Genen nützlich sein.

Aurora-A-Kinase Regelt Brust Krebs Verbundenen Gen 1 Hemmung Der Zentrosom-abhängige Microtubule Keimbildung

Brust-Krebs-assoziierte Gen 1 (BRCA1) regelt die Vervielfältigung und die Funktion des Centrosomes in Brustkrebs-Zellen. Wir haben bereits gezeigt, dass BRCA1 Ubiquitin Ligase Tätigkeit direkt Zentrosom abhängigen Microtubule Keimbildung hemmt. Jedoch besteht ein Paradoxon, da Zentrosom Microtubule Keimbildung potenzielle während der Mitose, höchste ist eine Phase, wenn BRCA1 häufigste auf dem Zentrosom ist. In dieser Studie lösen wir dieses Dilemma durch testen ob Centrosomes aus Zellen in M-Phase von BRCA1 im Vergleich zu anderen Phasen des Zellzyklus unterschiedlich geregelt sind. Wir beobachteten, dass BRCA1-abhängige Hemmung der Zentrosom Microtubule Keimbildung in S Phase hoch war, aber war in M-Phase deutlich niedriger. Die Zellzyklus-spezifischen Auswirkungen von BRCA1 auf Zentrosom-abhängige Microtubule Keimbildung gefunden in lebenden Zellen und in zellfreien Experimente mit Centrosomes gereinigt von Zellen in bestimmten Phasen des Zellzyklus. Wir zeigen, dass Aurora-A-Kinase die BRCA1-Hemmung der Zentrosom Funktion moduliert durch eine Verringerung der E3 Ubiquitin Ligase Tätigkeit der BRCA1. Darüber hinaus verbessert die Dephosphorylierung von BRCA1 von Protein Phosphatase 1 Alpha die E3 Ubiquitin Ligase Tätigkeit des BRCA1. Diese Beobachtungen zeigen, dass die Hemmung der Zentrosom Microtubule Keimbildung Potenzial durch die BRCA1 E3 Ubiquitin Ligase von Aurora-A-Kinase und Protein Phosphatase 1 Alpha-vermittelte Phosphoregulation durch die verschiedenen Phasen des Zellzyklus gesteuert wird.

BRCA1 Reguliert Gamma-Tubulin Binden an Centrosomes

Centrosomes sind die zellularen Organellen, die Mikrotubuli (MTs) nucleate über die Aktivität der Gamma-Tubulin-Ring Complex(s) (GammaTuRC) an das Pericentriolar Material die Centrosomes gebunden. BRCA1, Brust- und Eierstockkrebs spezifische Tumorsuppressor, hemmt centrosomal MT Keimbildung über seine Ubiquitin Ligase-Aktivität, und eine der bekannten BRCA1-Substrate ist die zentrale GammaTuRC-Komponente, Gamma-Tubulin. Wir analysierten den Mechanismus, durch den BRCA1 regelt Zentrosom Funktion mit ein in-vitro-Rekonstitution-Assay, die separat inszenierten Schritte umfasst. Unsere Ergebnisse sind konsequentesten mit einem Modell, mit denen der BRCA1-Ubiquitin-Ligase ändert sowohl Gamma-Tubulin plus eine zweite centrosomal Protein, die Lokalisierung von GammaTuRC auf das Zentrosom steuert. Wir schlagen vor, daß diese zweite Protein ist ein Adapter Eiweiß oder Protein-komplexen, die Gamma-TuRC an die Zentrosom dockt. Durch steuernde Gamma-TuRC Lokalisierung BRCA1 hemmt entsprechend Zentrosom Funktion und Verlust von BRCA1 Zentrosom Hyperaktivität, überzählige Centrosomes und möglicherweise Aneuploidie führen würde.

Mehrere Mechanismen Beitragen, Um Die Transkription Als Antwort Auf DNA-Schäden Zu Verhindern

Zelluläre DNA-Schäden, löst die Phosphorylierung und Ubiquitination der RNS-Polymerase II (RNAPII), gegen die weltweite Unterdrückung der Transkription führen. In diesem Bericht zeigen wir, dass gibt es mindestens zwei verschiedene Wege zu transcriptional Repression, abhängig von der DNA-Schäden. Nach H2O2-Behandlung war Transkription schnell gehemmt und rasch wiederhergestellt. UV-Bestrahlung verursacht auf der anderen Seite eine viel langsamer transkriptionelle Hemmung, mit einer entsprechenden Erschöpfung der unphosphorylated RNAPII. Wir fanden, dass nach UV-Behandlung, aber keine Behandlung mit H2O2, die Hemmung der Transkription der Proteasom und die neue Proteinsynthese abhängig. Außerdem wurden RNAPII Aktivität und Ubiquitination durch das P-TEFb-Kinase durch die Phosphorylierung von RNAPII geregelt. Diese Ergebnisse zeigen, dass mehrere zellulären Wege existieren, um Global transkriptionelle Prozesse zu unterdrücken, die die Reparatur von DNA-Schäden beeinträchtigen könnten.

Regulierung Der Centrosomes Von Der BRCA1-abhängiger Ubiquitin Ligase

Centrosomes sind die Organellen, die organisieren Microtubule Netzwerke und schaffen die bipolare mitotische Spindel, die für die Trennung der Chromosomen während der Zellteilung unabdingbar ist. Ordnungsgemäße Duplizierung von Centrosomes ist notwendig um genetischen Instabilität, zu verhindern, ist Kontrolle über dieses Organell Bedeutung in der Unterdrückung der Tumorentstehung. Die Aktivität des BRCA1-abhängige Ubiquitination regelt Zentrosom Zahl in Zelllinien Brust abgeleitet und diese Aktivität ist wahrscheinlich kritisch für BRCA1 Tumor Unterdrückung Aktivität. Diesen Bericht konzentriert sich auf die Bedeutung der Steuern Zentrosom Anzahl und zu den Auswirkungen von BRCA1 auf die Vervielfältigung Zentrosom Zyklus in Mamma Zellen.

Der BRCA1-abhängiger Ubiquitin Ligase, Gamma-Tubulin Und Centrosomes

Mutation von Brust- und Eierstockkrebs spezifische Tumorsuppressor, BRCA1, führt überzähliger und hyperaktive Centrosomes, die wiederum wahrscheinlich auf die Aneuploidie offensichtlich in Brustkrebs-Zellen beitragen. BRCA1-abhängiger Ubiquitin Ligase Tätigkeit ist für die Regulierung der Zentrosom Funktion erforderlich, und unter seiner Substrate Gamma-Tubulin. Daten zufolge während S und G2-Phase des Zellzyklus, die normale Funktion des BRCA1 Ubiquitination von Gamma-Tubulin, dadurch Hemmung der Zentrosom Microtubule Keimbildung Funktion und Blockierung von Zentrosom Reduplikation leitet. Verlust der BRCA1-Aktivität, würde wie in Brustkrebszellen, Centrosomes führen, die hemmungslos, was zu den hyperaktiven und over-duplicated Centrosomes, oft in Brustkrebs-Zellen beobachtet werden. Das aktuelle Wissen der BRCA1-Regulierung der Centrosomes in diesen fokussierte Bericht diskutiert werden, und es wird vorgeschlagen, dass diese Funktion wichtig für die Tumor-Unterdrückung-Phänotyp der BRCA1 ist.

Vergleichende Studie über Die ChIP-Seq Daten: Normalisierung Und Verbindliche Muster Charakterisierung

Antikörper-basierte Chromatin Immunopräzipitation-Assay gefolgt von Hochdurchsatz-Sequenzierungstechnologie (ChIP-Seq) ist eine relativ neue Methode, die verbindlichen Muster spezifisches Protein-Moleküle über das gesamte Genom zu studieren. ChIP-Seq-Technologie können Wissenschaftler um umfassendere Ergebnisse in kürzerer Zeit zu erhalten. Hier präsentieren wir Ihnen einen nicht-lineare Normalisierung-Algorithmus und eine Mischung Modellierungsmethode für ChIP-Seq-Daten aus mehreren Proben vergleichen und Charakterisierung von Genen basierend auf ihren RNS-Polymerase II (Pol II) verbindliche Muster.

Cdk1 Beteiligt Sich an BRCA1-abhängige Interphase Prüfpunkt Schadensbegrenzung Als Antwort Auf DNA

Cdk2 und cdk1 sind individuell für die Zellzyklusprogression in Krebszelllinien entbehrlich, weil sie sind einander ausgleichen können. Jedoch aufgehoben ShRNA-vermittelte Erschöpfung der cdk1 allein oder niedermolekularen cdk1 Hemmung S Phase Zellzyklus Verhaftung und die Phosphorylierung von einer Teilmenge der ATR/ATM Ziele nach DNA-Schäden. DNA-Schäden-induzierte Prüfpunkt Kontrollverlust wurde durch eine Verringerung der Bildung von BRCA1-haltigen Herde verursacht. Mutation des BRCA1 S1497 und S1189/S1191 führte zu Verlust von cdk1-vermittelte Phosphorylierung und auch Bildung von BRCA1-haltigen Herde gefährdet. Aufhebung des Prüfpunkt-Steuerelements nach cdk1 Erschöpfung oder Hemmung in nicht-kleinzelligem Lungenkrebs Krebszellen sensibilisiert sie DNA-schädigenden Arbeitsstoffe. Umgekehrt reduzierte cdk1 Aktivität verursacht ausgeprägtere G2/M-Festnahme in nontransformed Zellen und gegen sich aufgebracht, die Reaktion auf nachträgliche DNA-Schäden. Cdk1 Hemmung kann daher selektiv BRCA1-profizienten Krebszellen zu DNA-schädigenden Behandlungen sensibilisieren, durch Unterbrechung des BRCA1-Funktion.

Aktivieren Der Datenanalyse Für Hochdurchsatz-Daten in Großer Datenmengen Depository Mit Web-basierten Analyse-Plattform - Eine Fallstudie Zur Integration Von QUEST Mit GenePattern in Epigenetics Forschung

Aktivieren der Datenanalyse in großen Datendepots für hohen Durchsatz experimentelle Daten wie gen-Microarrays und ChIP-Seq ist eine Herausforderung. In diesem Papier diskutieren wir drei Methoden für die Integration von QUEST, ein Daten-Depot für epigenetische Experimente, eine Web-basierte Daten-Analyse-Plattform GenePattern. Diese Methoden sind universell und können als eine beispielhafte Implementierung lösen das Dilemma, das viele ähnliche Datenbanksysteme bei der Integration von Daten-Analyse-Tools dienen.

Vorliegen Einer Hierarchischen Regulatorischen Netzwerk Von Östrogen-abhängigen Brustkrebs Durch ChIP-basierten Daten

Globale Profilerstellung von in-vivo Protein-DNA-Wechselwirkungen mit ChIP-basierten Technologien hat in den letzten Jahren rasant entwickelt. Obwohl viele genomweiten Studien haben Tausende von ERα Bindungsstellen identifiziert und offenbart die zugehörigen Transkription Faktor (TF) Partner, z. B. AP1, FOXA1 und CEBP, wenig ist bekannt über die zugehörigen ERα hierarchischer transkriptionelle regulatorischen Netzwerken.

BRCA1/BARD1 E3 Ubiquitin Ligase Modifizieren Histone H2A Und H2B in Das Nukleosom-Teilchen

BRCA1, das Protein-Produkt der Anfälligkeit Brustkrebsgen (BRCA1) hat verwickelt in mehrere Wege, das Genomstabilität, einschließlich der Zellzyklus-Kontrolle, DNA-Reparatur, Transkription und Chromatin umgestalten zu erhalten. BRCA1, besitzt im Komplex mit einem anderen RING-Domäne Protein BARD1, Ubiquitin-Ligase Tätigkeit. Nur ein paar Ziele für diese Tätigkeit wurden in-vivo. Nucleosomal Histone kann auch Ziele in-vivo, da sie durch die in-vitro BRCA1/BARD1 Komplex geändert werden können. Hier zeigen wir, dass der BRCA1/BARD1-Komplex ubiquitylate kann frei Histone H2A und H2B und Histone im Rahmen der nucleosomal Teilchen. Diese Ergebnisse erhöhen die Möglichkeit, dass BRCA1/BARD1 nucleosomal Struktur, Dynamik und Funktion durch seine Fähigkeit, nucleosomal Histone modifizieren direkt beeinflussen können.

Kennung Des Brust-Tumor-Mutationen Im BRCA1, Die Seine Funktion in Homologe DNA-Rekombination Abzuschaffen

Auswirkungen von Brust-Krebs-assoziierte Gen 1 (BRCA1) Missense-Mutationen auf die Funktion des BRCA1-Proteins in der DNA-Rekombination wenig untersucht worden. In diesem Bericht angepasst wir ein Assay unter der Regie von Homologie Rekombination (HDR) um die Wirkung von BRCA1-Mutationen auf dieser Funktion analysieren. Verwenden eine abgeleitete HeLa-Zelllinie, mit einem genomically integrierte Rekombination-Substrat, haben wir eine Endonuklease erstellen eine Doppelstrang-Pause in das Substrat, dass die HDR assay Resultate von Generation grün fluoreszierende Protein-positiven Zellen. Durch die Kombination von RNA-Interferenz (RNAi), das Ziel der zellulären BRCA1-mRNA mit Ausdruck der RNAi-resistenten BRCA1-Mutanten, könnte wir ausgewählten Punkt Mutanten um diese in der zellulären Rekombination-Test testen effektiv ersetzen. Wir fanden, dass rund 300 Rückstände beide Termini des BRCA1-Proteins notwendig für HDR. Während einige Mutationen analysiert neutral waren, wurden Mutationen, die verändert alle Zink-Koordination-Rückstände oder generiert M18T und T37R Veränderungen für Rekombination defekt. Diese Studie wurde ein robuste Assay-System zum Analysieren der BRCA1-Funktion bei der Regulierung homologe Rekombination, die ist entscheidend für seine Tumor-Suppressor-Funktion.

BRCA1 Unterdrückt Amphiregulin Genexpression

BRCA1, Brust-Krebs- und Eierstock-Krebs-spezifische-Tumorsuppressor, kann ein transkriptionelle Verdränger oder ein transcriptional Aktivator, je nach Kontext Projektträger. Um die Gene aktiviert oder unterdrückt von BRCA1 zu identifizieren, haben wir analysiert Microarray Ergebnisse aus Zellen BRCA1 ausgelaugt und ergab eine Reihe von Genen BRCA1 auf der Ebene der Transkription geregelt. Unter den Genen von BRCA1 unterdrückt haben wir Amphiregulin (AREG) und frühen Wachstum Antwort-1 (EGR1) identifiziert. Ergebnisse zeigen, dass BRCA1 regelt AREG Transkription direkt durch Bindung an den Projektträger AREG, jedoch konnten wir feststellen BRCA1 auf der EGR1-Projektträger, die darauf hindeutet, dass EGR1 BRCA1 indirekt geregelt ist. In einem Versuch, den Mechanismus der AREG transkriptionelle Unterdrückung von BRCA1 identifizieren, haben wir zwei unabhängige BRCA1-Response-Elemente auf die AREG am Positionen-202 /-182 und + 19 zugeordnet / Auftragszuwächse. BRCA1 Erschöpfung führt zur Induktion von der AREG-Protein. Zusammengenommen, bauen unsere Daten die Verbindung zwischen BRCA1-Verlust der Funktion und AREG Hochregulation-eine Änderung der Genexpression bei Brustkrebs oft beobachtet.

PI 3-Kinase Verwandten Kinasen-unabhängige Proteolyse Von BRCA1 Rad51 Rekrutierung Bei Genotoxischen Stress in Den Menschlichen Zellen Reguliert

Die Funktion von BRCA1 Reaktion auf ionisierende Strahlung, die direkt Brüchen der DNA-Doppelstrang erzeugt, war umfassend charakterisiert. Jedoch Addukte vorausgegangenen Untersuchungen widersprüchliche Daten auf Mutagene erstellt haben, das zunächst andere Klassen von DNA zu induzieren. Wir wollten aufgrund der Grundlagenforschung und klinische Bedeutung des Verständnisses von BRCA1-Funktion konsequent die Rolle dieser Tumorsuppressor als Reaktion auf unterschiedliche Formen von genotoxischen Stress zu bewerten.

Histon Deacetylases 9 Und 10 Sind Für Homologe Rekombination Erforderlich

Wir testeten die Rolle des Histon Deacetylases (HDACs) in den Prozess der homologen Rekombination. Eine Gewebe-Kultur gesteuerte Homologie-Reparatur Probe verwendet wurde, welche Reparatur von Doppelstrang-Pause durch homologe Rekombination Ergebnisse in gen konvertieren eine inaktive GFP-Allel in eine aktive GFP-gen. Unsere Begründung war, dass Hyperacetylation durch HDAC Inhibitor Behandlung verursacht Chromatin Barrierefreiheit um Faktoren, wodurch homologe Rekombination reparieren erhöhen würde. Gegen alle Erwartungen hat die Behandlung der Zellen mit den Inhibitoren homologe Rekombination Aktivität deutlich reduziert. Jede HDAC zum Abbau mit RNA-Interferenz, fanden wir, dass die Erschöpfung der entweder HDAC9 oder HDAC10 homologe Rekombination spezifisch gehemmt. Durch die Prüfung für die Empfindlichkeit der Zellen auf die interstrand Cross-Linker Mitomycin C, fanden wir, dass die Behandlung der Zellen mit HDAC-Inhibitoren oder Erschöpfung der HDAC9 oder HDAC10 erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Mitomycin C. geführt Unsere Daten zeigen eine unerwartete Funktion von HDAC9 und HDAC10 in den Prozess der homologen Rekombination.

Fanconi-Anämie-Protein FANCD2 Hemmt TRF1 PolyADP-Ribosylation Durch Tankyrase1-abhängigen Art Und Weise

Fanconi-Anämie (FA) ist eine seltene autosomal rezessive Syndrom entwicklungsbedingte Anomalien, progressive Knochenmarkinsuffizienz und Veranlagung zu Krebs. Die wichtigsten FA Protein FANCD2 Crosstalks mit Mitgliedern der DNA Schäden und Reparatur Wege, die auch eine Rolle bei der Telomere. Daher untersucht wir, ob FANCD2 eine ähnliche Beteiligung am Telomere hat.

Vergleichen Mehrere ChIP-Sequenzierung-Experimente

Neue Hochdurchsatz-Technologien können Millionen von kurze Sequenzen in einem einzigen Experiment generieren. Mit zunehmender Größe der Daten wird der Vergleich von mehreren Experimenten auf verschiedene Zelllinien unter verschiedenen experimentellen Bedingungen eine große Herausforderung. In diesem Papier untersuchen wir Möglichkeiten, mehrere ChIP-Sequenzierung Experimente zu vergleichen. Wir studierten speziell epigenetische Regulierung von Brustkrebs und die Wirkung von Östrogen mit 50 ChIP-Sequenzierung Daten aus Illumina Genome Analyzer II. Zuerst bewerten wir die Korrelation zwischen den verschiedenen Experimenten konzentriert sich auf die Gesamtzahl der Lesevorgänge in transkribiert und Projektträger Regionen des Genoms. Dann übernehmen wir die Methode, die verwendet wird, um die stabilsten Gene in RT-PCR-Experimenten zu Hintergrundsignal überall in den Experimenten zu verstehen und die variabelste transkribierte und Förderer Regionen des Genoms zu identifizieren. Wir beobachteten, dass die variabelste Gene für transkribierte und Projektträger Regionen sehr unterschiedlich sind. Gen Ontology und Funktion Anreicherung Analyse auf diese variabelste Gene zeigen die biologische Relevanz der Ergebnisse. In dieser Studie stellen wir eine Methode, die effektiv differenzielle Regionen des Genoms basierend auf Proteinbindung Profilen über mehrere Experimente mit Echtdaten Punkte ohne jede Normalisierung unter den Beispielen auswählen können.

KIAA0101 Interagiert Mit BRCA1 Und Zentrosom Anzahl Regelt

Um Gene und Proteine, die Zusammenarbeit mit BRCA1- oder BRCA2 bei der Entstehung von Brustkrebs zu finden, haben wir einen Informatik-Ansatz verwendet und fand ein Kandidat BRCA Interactor, KIAA0101, Funktion wie BRCA1 in übt eine starke Kontrolle über Zentrosom Anzahl. Die Wirkung von KIAA0101 auf Centrosomes ist wahrscheinlich direkt, wie verschwiegen Zellzyklus unberührt, KIAA0101 lokalisiert Regionen zusammenfallend mit der Centrosomes, und KIAA0101 bindet an BRCA1. Wir analysierten, ob KIAA0101 Protein ist in Brust-Krebs-Tumor-Beispiele im Gewebe Microarrays Pleuramesotheliom, und wir, dass eine Überexpression von KIAA0101 korreliert fanden mit positiven Ki67 Färbung, Biomarker erhöhte Krankheit zugeordnet. Darüber hinaus wurde eine Überexpression des Gens KIAA0101 in Brusttumoren gefunden Überlebenszeit sank auf deutlich zugeordnet werden. Diese Studie identifiziert KIAA0101 als Protein wichtig für Brust Tumorentstehung und wie dieser Faktor als Faktor UV Reparatur gemeldet wurde, kann es die UV-Schaden-Reaktion auf Zentrosom Steuerelement verknüpfen.

BRCA1 Trägt Zur Transkription Gekuppelte Reparatur Von DNA-Schäden Durch Polyubiquitination Und Abbau Von Cockayne Syndrom B Protein

BRCA1 eine wichtige gen Anfälligkeit für Brust- und Eierstockkrebs beteiligt ist und sein Produkt regelt die zelluläre Antwort auf DNA-Doppel-Strang-Pausen. Hier präsentieren wir Beweise, die BRCA1 auch auf die Transkription gekuppelte Reparatur (TCR trägt) des ultravioletten (UV) Licht-induzierten DNA-Schäden. BRCA1 sammelt sich sofort an den Standorten der UV-Bestrahlung-vermittelten Schäden in Zellkerne in einer Weise, die voll mit Cockayne Syndrom B (CSB) Protein und aktive Transkription abhängig ist. Unterdrückung von BRCA1 Ausdruck hemmt die TCR von UV-Läsionen und erhöht die UV-Empfindlichkeit der Zellen in TCR beherrschen. BRCA1 interagiert physisch mit CSB-Protein. BRCA1 Polyubiquitinates CSB und diese Polyubiquitination und spätere Verschlechterung der CSB auftreten nach UV-Bestrahlung, auch in Abwesenheit von Cockayne Syndrom A (CSA) Protein. Die Erschöpfung der BRCA1-Ausdruck erhöht die UV-Empfindlichkeit des CSA-defizienten Zellen. Diese Ergebnisse zeigen, dass BRCA1 TCR beteiligt ist und dass BRCA1-abhängige Polyubiquitination Wegbereiter für CSB existiert neben der CSA-abhängigen Weg, effizienter Excision Repair Läsionen auf der transkribierte DNA-Strang zu erbringen.

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