Kamis, 15 Oktober 2009

Glycine N-Methyiltransferase is an Example of Functional Diversity

4 S polycyclic aromatik hidrokarbon (PAH)-binding protein, baru-baru ini diidentifikasi sebagai N-methyltransferase glisin (GNMT). Peran GNMT sebagai 4 S PAH-binding protein dalam menengahi induksi sitokrom P-4501A1 telah diteliti lebih lanjut. GNMT cDNA, yang clone menjadi vektor pMAMneo berisi virus Rous sarcoma promotor dan gen resistensi neomisin, itu secara stabil transfected ke ovarium D422 hamster cina (CHO) sel. Beberapa klon positif dipilih oleh reverse transcription-polymerase chain reaction dan diuji untuk ekspresi protein rekombinan.
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, ditemukan bahwa GNMT memiliki fungsi yang beragam, seperti:

  • Sebagai enzim : Aspek ekonomi molekuler tidak unik untuk GNMT tetapi dipakai oleh beberapa protein lain yang berfungsi sebagai enzim dan aktivator. Beberapa enzim dalam jalur glikolitik telah terbukti menjadi pengikat DNA protein
  • Sebagai penggerak transkripsional : Salah satu dari dua pengakuan primer protein yang merangsang aktivitas DNA polimerase-α dalam replikasi telah diidentifikasi sebagai 3-phosphoglycerate kinase.
Cytosolic persiapan dari CHO-GNMT tinggi menunjukkan benzo [a] pyrene (B [a] P) yang mengikat tapi tidak 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksin (TCDD) aktivitas yang mengikat bila dibandingkan dengan klon transfected dengan pMAMneo vektor saja (CHO-neo) atau sel CHO orangtua. Challanging yang GNMT CHO-sel dengan 4 μm B [a] P mengakibatkan peningkatan kadar CYP1A1 mRNA. Sama efektif dalam mendorong CYP1A1 mRNA adalah benzo [e] pyrene dan 3-methylcholanthrene. Di sisi lain, TCDD tidak menginduksi ekspresi gen CYP1A1 dalam sel-sel ini. B [a] P-diperlakukan CHO-GNMT, mengungkapkan 4 S protein, juga menunjukkan CYP1A1 protein melalui Western blotting dan dipamerkan ethoxyresorufin-O-kegiatan deethylase; baik CHO-neo atau sel CHO orangtua positif untuk setiap tindakan tersebut.
Polycyclic aromatic hydrocarbon seperti B [a] P1, 3-methylcholanthrene, dan TCDD adalah polutan lingkungan yang mendatangkan berbagai beracun, teratogenic, dan karsinogenik tanggapan dalam terekspos hewan (,1-7). Selain itu, bahan ini adalah inducers ampuh biotransformation tertentu reaksi-reaksi yang dikatalisis oleh sitokrom P-450-tergantung monooxygenases, keluarga super isozymic hemoproteins terdiri dari lebih dari 12 kelompok gen (8). Isozymes ini menampilkan kekhususan luas dan memetabolisme substrat endogen baik substrat dan xenobiotics untuk elektrofilik derivatif, beberapa di antaranya dapat berinteraksi dengan DNA, sehingga berpotensi protooncogenes mengaktifkan atau menonaktifkan gen supresor tumor.

4 S protein yang telah dimurnikan untuk homogenitas menggunakan kromatografi serangkaian langkah, melibatkan pertukaran ion, gel perembesan, interaksi hidrofobik, dan afinitas chromatographies (34). Parsial sequencing dari 33-kDa protein 4 S menunjukkan identitasnya sebagai GNMT (S-adenosylmethionine: glycineN-methyltransferase, EC 2.1.1.20). Berdasarkan sejumlah kriteria, GNMT dan 4 S PAH-binding protein diperlihatkan untuk menjadi satu dan protein yang sama (34). Diperkirakan bahwa enzim ini dapat hadir dalam konsentrasi tinggi dalam hati tikus dan manusia (35-38). Meskipun tingkat tinggi protein ini dalam jaringan manusia, peran fisiologis GNMT tidak dipahami dengan baik.
GNMT pertama kali ditemukan dalam ekstrak hati guinea pig (39) dan dalil untuk terlibat dalam oksidasi karbon metil dari metionin, meskipun account jalur ini hanya 20% dari total metil metabolisme metionin (40). Kemudian, Kerr (35) menyatakan bahwa enzim mungkin memainkan peran dalam regulasi tingkat relatif ofS-adenosylmethionine dan S-adenosylhomocysteine dalam sel. GNMT ditunjukkan untuk bertindak sebagai folat mengikat protein dalam sitosol hati tikus. Tikus GNMT, dalam peran enzimatik, adalah homotetramer terdiri dari 33-kDa subunit (36); independen tersedia situs pengikatan Fors-adenosylmethionine, glisin, dan folat (37, 41, 43) dan juga untuk B [a] P ( 34). Kami menyimpulkan bahwa GNMT terlibat dalam pengaktifan transkripsional CYP1A1, sehingga memberikan alternatif, Ah reseptor-jalur independen untuk modulasi ekspresi CYP1A1 oleh PAHs tertentu, seperti B [a] P, B [e] P, dan 3 -- methylcholanthrene. Kami menyimpulkan bahwa GNMT terlibat dalam pengaktifan transkripsional CYP1A1, sehingga memberikan alternatif, Ah reseptor-jalur independen untuk modulasi ekspresi CYP1A1 oleh PAHs tertentu, seperti B [a] P, B [e] P, dan 3 -- methylcholanthrene.

4 S PAH-binding protein diidentifikasi sebagai GNMT berdasarkan beberapa kriteria termasuk pemurnian, pengurutan, immunoprecipitation dari aktivitas mengikat PAH poliklonal antibodi untuk GNMT, dan copurification dari dua protein dalam berbagai sel dan jaringan (34). Penelitian ini dirancang untuk memperkenalkan GNMT gen ke dalam sel yang tidak memiliki kemampuan untuk mengekspresikan protein ini serta reseptor Ah. Sel-sel ini kemudian akan menyediakan model biologis yang cocok untuk menguji induksi oleh PAHs seperti B [a] P dan 3-methylcholanthrene. Hasil studi ini memberikan informasi langsung tentang peran fungsional sebagai GNMT PAH-binding protein yang dapat menengahi ofCYP1A1induksi.
Dalam penyelidikan sekarang, secara stabil GNMT ini diperkenalkan ke CHO (D422) sel-sel, yang tidak memiliki ekspresi endogen protein ini serta reseptor Ah, dengan menggunakan plasmid yang berisi virus Moloney ulangi terminal lama sebagai promotor dan dipamerkan neomisin perlawanan sebagai penanda seleksi. Jika hipotesis GNMT, i.e. 4 S PAH-binding protein, sebagai mediator dari PAH-induksi ekspresi CYP1A1 berlaku, sistem sekarang harus menanggapi B [a] P dalam cara yang sesuai. Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa pengenalan ekspresi GNMT ke sel CHO ini pada kenyataannya tidak menyebabkan PAH-induksi ekspresi CYP1A1. Selanjutnya, penafsiran ini diperkuat oleh tidak adanya tingkat dideteksi Ah reseptor dalam baris sel ini. Kami juga telah tidak dapat mendeteksi setiap mRNA untuk Ah reseptor pada orangtua, vektor-berubah, atau pMAMneo / GNMT-sel berubah (data tidak ditampilkan), juga telah kami mendeteksi setiap TCDD mengikat mengikat dan kegiatan XRE dibuktikan dalam sel-sel ini.
GNMT memiliki pengikatan nukleotida daerah (43) dan telah diterjemahkan dalam inti hati tikus oleh berbagai teknik imunohistokimia (56). GNMT juga telah diusulkan sebagai ekspresi gen modulater oleh metilasi dari substrat yang belum teridentifikasi (43). Bisa dibayangkan bahwa GNMT dapat bertindak secara tidak langsung dalam modulasi B [a] P-induksi CYP1A1 oleh ungkapan yang tidak dikenal methylating substrat yang dapat mempengaruhi gen ini, karena hypermethylation telah ditunjukkan oleh banyak laboratorium untuk mempengaruhi aktivitas gen (57-62).

PAH GNMT adalah mengikat protein yang menjadi perantara induksi CYP1A1 oleh Ah reseptor-jalur independen. Penyelidikan tambahan diperlukan untuk lebih memahami faktor-faktor yang mengatur jumlah dan karena itu dimer GNMT mengendalikan ekspresi CYP1A1.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar