Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1058710.32607/20758251-2013-5-3-79-83Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleCancer Specificity of Promoters of the Genes Involved in Cell Proliferation ControlОпухолевая специфичность промоторов генов, участвующих в контроле клеточной пролиферацииKashkinK. N.КашкинK. Н.
Russian Federation
kachkine@yandex.ruChernovI. P.ЧерновИ. П.
Russian Federation
kachkine@yandex.ruStukachevaE. A.СтукачеваE. A.
Russian Federation
kachkine@yandex.ruKopantzevE. P.КопанцевE. П.
Russian Federation
kachkine@yandex.ruMonastyrskayaG. S.МонастырскаяГ. С.
Russian Federation
kachkine@yandex.ruUspenskayaN. Ya.УспенскаяН. Я.
Russian Federation
kachkine@yandex.ruSverdlovE. D.СвердловE. Д.
Russian Federation
kachkine@yandex.ruShemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic ChemistryИнститут биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН1509201353VOL 5, NO3 (2013)ТОМ 5, №3 (2013)798317012020Copyright ©; 2013, Kashkin K.N., Chernov I.P., Stukacheva E.A., Kopantzev E.P., Monastyrskaya G.S., Uspenskaya N.Y., Sverdlov E.D.Copyright ©; 2013, Кашкин K.Н., Чернов И.П., Стукачева E.A., Копанцев E.П., Монастырская Г.С., Успенская Н.Я., Свердлов E.Д.2013Kashkin K.N., Chernov I.P., Stukacheva E.A., Kopantzev E.P., Monastyrskaya G.S., Uspenskaya N.Y., Sverdlov E.D.Кашкин K.Н., Чернов И.П., Стукачева E.A., Копанцев E.П., Монастырская Г.С., Успенская Н.Я., Свердлов E.Д.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10587

Core promoters with adjacent regions of the human genes CDC6, POLD1, CKS1B, MCM2, and PLK1 were cloned into a pGL3 vector in front of the Photinus pyrails gene Luc in order to study the tumor specificity of the promoters. The cloned promoters were compared in their ability to direct luciferase expression in different human cancer cells and in normal fibroblasts. The cancer-specific promoter BIRC5 and non-specific CMV immediately early gene promoter were used for comparison. All cloned promoters were shown to be substantially more active in cancer cells than in fibroblasts, while the PLK1 promoter was the most cancer-specific and promising one. The specificity of the promoters to cancer cells descended in the series PLK1, CKS1B, POLD1, MCM2, and CDC6. The bidirectional activity of the cloned CKS1B promoter was demonstrated. It apparently directs the expression of the SHC1 gene, which is located in a “head-to-head” position to the CKS1B gene in the human genome. This feature should be taken into account in future use of the CKS1B promoter. The cloned promoters may be used in artificial genetic constructions for cancer gene therapy.

В представленной работе изучена опухолевая специфичность промоторов генов CDC6, POLD1, CKS1B, MCM2, PLK1 человека. С этой целью промоторные области указанных генов, включающие корпромотор и примыкающую (дистально по отношению к точке начала транскрипции) потенциальную регуляторную область, клонировали в вектор pGL3 перед репортерным геном люциферазы Photinus pyralis. Сравнили способность всех клонированных фрагментов ДНК направлять экспрессию гена люциферазы в серии опухолевых клеток и в нормальных фибробластах человека. Активность всех промоторов оказалась существенно выше в опухолевых клетках, чем в нормальных фибробластах. При этом специфичность промоторов в отношении опухолевых клеток снижалась в ряду PLK1, CKS1B, POLD1, MCM2, CDC6. Показано, что клонированный промотор гена CKS1B является двунаправленным и, по-видимому, направляет транскрипцию соседнего гена SHC1, ориентированного «голова к голове». Клонированные промоторы могут быть использованы для создания генно-инженерных противоопухолевых препаратов.

promotercloningcancer-specificcancer gene therapyпромоторклонированиеопухолеспецифичностьгенная терапия опухолейThis work was supported by the Program of the Presidium of the Russian Academy of Sciences “Molecular and Cellular Biology”, the Program “Leading Scientific Schools of the Russian Federation” (NSh1674.2012.4), and also by the Ministry of Industry and Trade of the Russian Federation (State Contract No. 11411.1008700.13.084, 2011-2013).Работа поддержана программой Президиума РАН «Молекулярная и клеточная биология», программой «Ведущие научные школы РФ» (НШ1674.2012.4), а также Министерством промышленности и торговли РФ (Государственный контракт № 11411.1008700.13.084, 2011-2013).[1] Kawakami H., Katayama T. // Biochem Cell Biol. 2010, V.88, P.49-62[2] Borlado L.R., Mendez J. // Carcinogenesis. 2008, V.29, P.237-243[3] Lange S.S., Takata K., Wood R.D. // Nat Rev Cancer. 2011, №11, P.96-110[4] Martinsson-Ahlzen H.S., Liberal V., Grunenfelder B., Chaves S.R., Spruck C.H., Reed S.I. // Mol Cell Biol. 2008, V.28, P.5698-5709[5] Krishnan A., Nair S.A., Pillai M.R. // J Cell Mol Med. 2010, V.14, P.154-164[6] Davila Lopez M., Martinez Guerra J.J., Samuelsson T. // PLoS One. 2010, V.5, P.e10654[7] Rajendran M., Thomes P., Zhang L., Veeramani S., Lin M.F. // Cancer Metastasis Rev. 2010, V.29, P.207-222[8] Masai H., You Z., Arai K. // IUBMB Life. 2005, V.57, P.323-335[9] Song B., Liu X.S., Liu X. // Cell Div. 2012, V.7, P.3[10] Zhang Y., Luoh S.M., Hon L.S., Baertsch R., Wood W.I., Zhang Z. // Nucleic Acids Res. 2007, V.35, P.152-158[11] Kopantzev E.P., Vayshlya N.A., Kopantseva M.R., Egorov V.I., Pikunov M., Zinovyeva M.V., Vinogradova T.V., Zborovskaya I.B., Sverdlov E.D. // Br J Cancer. 2010, V.102, P.1533-1540[12] Mityaev M.V., Kopantzev E.P., Buzdin A.A., Vinogradova T.V., Sverdlov E.D. // Biochemistry (Mosc). 2010, V.75, P.182-191