Hlavní Jiný Koleda

Koleda

Na obrázku je Dr. Carol PrivesDa Costa Professor 816 Fairchild Center, MC 2422 New York NY 10027 E-mail:[chráněno e-mailem]du Office Phone: (212) 854-2557 Lab Phone: (212) 854-8142 Fax: (212) 865-8246 Cell & Molecular Biology Prives Lab Members Člen NAS Člen americké akademie Člen Royal Society Stručný popis výzkumu:

Struktura a funkce supresorového proteinu p53.

Úplný popis výzkumu:

Mutace genu potlačujícího tumor p53 je nejčastější lézí detekovanou u rakoviny. Následkem toho by pochopení struktury a funkce normálního proteinu p53 a toho, jak se liší od mutantních proteinů p53, které se běžně vyskytují v nádorech pacientů s rakovinou, mělo poskytnout cenné informace. P53 leží na spojnici složité sítě signálů od činitelů stresu, jako je poškození DNA nebo hypoxie a mnoha dalších. P53 přenáší tyto signály na geny, které řídí zástavu buněčného cyklu, programovanou buněčnou smrt, stárnutí, angiogenezi a další procesy. Je dobře známo, že p53 funguje jako protein vázající DNA, který může aktivovat nebo potlačovat transkripci z mnoha genů zapojených do výše uvedených procesů. Podrobně jsme analyzovali funkční domény p53 a jak jsou regulovány jak kovalentními, tak nekovalentními modifikátory. Nejlépe studovaným regulátorem p53 je protein Mdm2, který je sám transkripčním cílem p53. Zajímavé je, že dva příbuzné geny, p63 a p73, sdílejí strukturní a funkční podobnosti s p53, ale jejich role jako supresorů nádoru není jasná. Naše laboratoř v současné době řeší následující otázky týkající se těchto důležitých proteinů:

Jak p53 reguluje transkripci svých cílových genů? Dlouhodobě jsme se zajímali o pochopení mechanismu, kterým p53 rozpoznává svá vazebná místa v promotorech svých cílových genů a jak potom funguje při získávání nebo práci s transkripčními kofaktory. Naše nálezy odhalily, že p53 může klouzat po DNA a že pro tuto aktivitu je vyžadován jeho vysoce základní C-konec. Zjistili jsme, že p53, p63 a p73 sdílejí podobnosti, ale také existují rozdíly ve způsobech, jak se vážou na svá místa v DNA, což může souviset s jedinečnými vlastnostmi C53-konce p53. Naším současným cílem je dekonstruovat způsoby, kterými p53 rozpoznává svá místa v nukleosomální a genomové DNA. Poté bychom chtěli prozkoumat, jak p53 vybírá své různé cílové geny k regulaci různých buněčných výsledků, jako je zástava nebo apoptóza. Objevili jsme hCAS / Cse1L jako nový koregulátor podskupiny cílových genů p53 a buněčné smrti. Zjistili jsme také, že když je replikace DNA blokována, může p53 usnadnit počáteční stádia transkripce svých cílových genů, ale v některých případech je prodloužení mRNA inhibováno. Nakonec jsme identifikovali zajímavé mutantní formy p53, které mohou selektivně aktivovat některé cíle p53, ale jiné ne. Cílem je objasnit mechanismus této selektivity cílového genu p53 v budoucích studiích.

Jak je regulován obvod p53 / Mdm2? Jedním z klíčových interaktorů s p53 je protein Mdm2, který inhibuje p53 několika mechanismy. Mdm2 jak přímo potlačuje transkripční aktivitu p53, tak díky své schopnosti sloužit jako ubikvitinová ligáza E3 může aktivně degradovat p53 v nepříznivých buňkách. Různé stresové signály interferují se schopností Mdm2 inhibovat p53. Porozumění vztahu mezi Mdm2 a p53 je v současné době v naší laboratoři aktivně studováno. Je zajímavé, že Mdm2 je sám značně regulován stresem a dalšími signály v buňkách. Zjistili jsme, že cyklin G1 může regulovat tento obvod a zkoumáme, jak je samotný cyklin G1 řízen v buňkách. Důležitým faktorem při regulaci p53 je protein blízce příbuzný Mdm2, konkrétně MdmX. Mdm2 a MdmX se mohou sdružovat sami se sebou a navzájem. Taková tvorba komplexu je nutná pro aktivitu E3 ligázy Mdm2. Používáme biochemické a buněčné testy k pochopení toho, jak Mdm2 a MdmX společně a samostatně regulují p53 a navzájem.

Jak buňky přenášejí signály z genotoxického stresu k regulaci p53 a jeho homologů p63 a p73? Naše experimenty se zaměřily na kinázy kontrolního bodu Chk1 a Chk2 a jejich schopnost regulovat p53 a p73. V některých lidských buňkách je však p53 indukován v nepřítomnosti Chkl nebo Chk2, zatímco v jiných se zdá, že je Chk2 důležitý pro aktivaci p53. Chtěli bychom identifikovat faktory a kinázy, které regulují p53, když není zapojen Chk2. Také studujeme mechanismy, kterými je regulován obrat různých izoforem p63 po poškození DNA.

Jaké jsou role genů p63 a p73 a jak jsou regulovány jejich proteinové produkty? Zjistili jsme, že podmnožina nádorových mutantních forem p53 může down-regulovat normálně aktivní formy p63 a p73. To může částečně vysvětlit, proč se v některých případech zdá, že mutantní formy p53 slouží jako proonkogenní faktory. Snažíme se objasnit, kdy a jak mutantní proteiny p53 regulují proteiny p63 / p73 a zda je to důležité pro tumorigenezi. Jsme také v procesu identifikace buněčných proteinů, které interagují specificky s p63 a p73 a jak tyto interakce ovlivňují jejich funkce.

Jak p53 podporuje apoptózu? V některých nádorových buňkách nebude p53 podporovat apoptózu, pokud nebudou buňky ošetřeny látkami poškozujícími DNA a doufáme, že určíme mechanismus, kterým tato činidla usnadňují buněčnou smrt zprostředkovanou p53. Studovali jsme také apoptózu způsobenou transkripčně narušenou mutantní formou p53 a zjistili jsme, že existují významné rozdíly i podobnosti ve srovnání s apoptózou způsobenou divokým typem p53.

A konečně, můžeme s ohledem na ústřední roli, kterou p53 hraje u lidské rakoviny, použít informace odvozené ze základního výzkumu tohoto proteinu k vývoji protinádorových léčiv na bázi p53? Hledání odpovědí na tyto a další otázky je základem pro většinu prací, které v současné době probíhají v naší laboratoři.

Publikace od roku 1992

Seznam MedLine publikací Dr. Prives

Reprezentativní publikace:
  • Moon SH *, Huang CH *, Houlihan, SL *, Regunath K, Freed-Pastor WA, Morris IV, JP, Tschaharganeh DF, A, Kastenhuber ER, Barsotti, AM., Culp-Hill, R. Xue W., Ho , YJ., Baslan, T. Li, X., Mayle, A., de Stanchina., E., Zender L, Tong, DR., D'Alessandro, A., Lowe SW * a C Prives *. ( 2019) p53 Potlačuje cestu mevalonátu ke zprostředkování potlačení nádoru. Buňka . 176 (3): 564-580.
  • Katz C, Low Calle, A., Choe, J., Laptenko O Joseph J. S, Garofalo F, Zhu Y, Friedler A, Prives C (2018): Mdm2 přednostně degraduje dimerní formy divokého typu a mutantní p53. Genes & Dev . 32 (5-6): 430-447.
  • Lessel D *, Wu D *, Trujillo C, Ramezani T, Alwasiyah MK, Saha B, Hisama FM, Rading K, Goebel I, Schütz P, Speit G, Högel J, Thiele H, Nürnberg G, Nürnberg P, Hammerschmidt M, Katz C, Martin GM, Oshima J, Prives C * a C Kubisch * 2017. Dysfunkce osy Mdm2 / p53 souvisí s předčasným stárnutím. J. Clin. Investovat. 127: 3598-3608.
  • Pfister, NT, Fomin, V., Regunath, K, Zhou, W., Silwal-Pandit, L., Zhou, JY,., Freed-Pastor, WA, Laptenko, O., Neo, SP, Bargonetti, J. , Hoque, M., Tian, ​​B., Gunaratne, J., Engebraaten, O., Manley, Jl Børresen-Dale, A-L., Neilsen, P.M. a C. Prives. 2015 Mutant p53 spolupracuje na regulaci s komplexem remodelace chromatinu SWI / SNF VEGFR2 v buňkách rakoviny prsu. Genes Dev 29: 1298-315
  • Laptenko, O., Shiff, I., Freed-Pastor, W., Zupnik, A., Mattia, M., Freulich1E., Shamir, I., Kadouri, N., Kahn, T., Manfredi, J., Simon, I. a C. Prives. 2015. The p53 C-Terminus Controls Site-specific DNA Binding and Podporuje strukturální změny v centrální doméně vázající DNA. Mol Cell . 57: 1034-1046.
  • Zhu Y, Regunath K, Jacq X, Prives C. 2013. Cisplatina způsobuje buněčnou smrt prostřednictvím TAB1 regulace obvodů p53 / MDM2 / MDMX. Genes Dev. 27: 1739-51.
  • Rokudai, S., Laptanko, O., Arnal, S. M., Taya., Y., Kitabayashi, I. a C. Prives. 2013. MOZ zvyšuje acetylaci p53 a předčasné stárnutí prostřednictvím své komplexní tvorby s PML. Proc Natl Acad Sci U S A. 110 : 3895-3900.
  • Singer, SR, Zhao, R, Barsotti, AM, Ouwehand, A, Fazollahi, M, Coutavas, E, Breuhahn, K, Neumann, O, Longerich, T, Pusterla, T, Powers, MA, Giles, KM, Leedman, PJ, Hess, J., Grunwald, D, Bussemaker, HJ, Singer, RH, Schirmacher, P a C. Prives. Složka jaderných pórů Nup98 2012 je potenciálním supresorem nádoru a reguluje post-transkripční expresi vybraných cílových genů p53. Mol Cell 48: 799-810.
  • Freed-Pastor, WA., Mizuno, H., Zhao, X., Langerød, A., Moon, SH., Rodriguez-Barrueco, R., Barsotti, A., Chicas , A., Li, W., Polotskaia, A., Bissell, MJ., Osborne, TF., Tian, ​​B., Lowe, SW., Silva, JM., Børresen-Dale, AL., Levine, AJ., Bargonetti, J. a C. Prives . (2012) Mutant p53 narušuje morfogenezi mléčných acinárů cestou Mevalonate Pathway. Buňka 244-58: 148.
  • Laptenko, O., Beckerman, R., Freulich, E. a C. Prives (2011) vazba p53 na nukleosomy v promotoru p21 in vivo vede ke ztrátě nukleosomů a aktivaci transkripce. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 10385-90: 108. Barsotti, A.M, C. Prives (2010) transkripční represi zprostředkovaná p53: chybějící linc. Buňka 358-60: 142.
  • Poyurovsky MV, Laptenko, O., Beckerman, R., Ahn, J., Lokshin, M., Hener-Katz, C., Mattia M., Zupnick, A., Friedle, A. a C. Prives (2010 ) Regulace komplexu p53-Mdm2 prostřednictvím přímé asociace C-konce p53 s N-terminální doménou Mdm2. Nature Structure Molecular Biology 982-9: 8.
  • Barsotti, A. M. a C. Prives (2009) Pro-Proliferative FoxM1 je terčem p53 zprostředkované represe Oncogene 4295-4305: 28.
  • Zhu, Y., Poyurovsky, M.V., Li, Y., Biderman, L., Stahl J., Jacq, X. a C. Prives (2009) Ribosomal Protein S7 je regulátorem i substrátem MDM2. Mol. Buňka 316-26: 35.
  • Li, Y., Peart, M. J. a Prives (2009) Stxbp4 reguluje stabilitu DNp63 potlačením degradace závislé na RACK1 Mol. Buňka. Biol 3953-63: 29.
  • Beckerman, R., Donner, A.J., Mattia, M., Peart, M.J., Manley J.L., Espinosa J.M. a C. Prives (2009) Role Chk1 při blokování transkripční prodloužení p21 RNA během kontrolního bodu S fáze. Genes & Dev 1364-77 PMCID: PMC2701578: 11.
  • Vousden, K. a C. Prives (2009) Blinded by the Light: The Growing Complexity of p53. Cell 413-431: 137.
  • Li, H., Okamoto, K., Peart, M. J. a C. Prives. (2008) Lyzinově nezávislý obrat cyklinu G1 lze stabilizovat podjednotkami B’a proteinové fosfatázy 2A. Mol Cell Biol PMCID: PMC2630686: 919-28.
  • Baptiste-Okoh, N. Barsotti, A. M. a C. Prives. (2008) Role kaspázy 2 v procesu apoptózy zprostředkované p53. Proč Natl Acad Sci. USA 105: 1937-1942.
  • Kass, E. M., Ahn, J. Tanaka, T., Keezer S. a C. Prives. 2007 (2007) Stabilita kontrolního bodu kinázy 2 je regulována fosforylací na serinu 456. J. Biol. Chem 282: 30311-21.
  • Tanaka, T., Ohkubo, S. a C Prives (2007) Faktor nukleárního exportu hCAS / CSE1L se asociuje s chromatinem a reguluje expresi cílových genů p53. Buňka 130: 638-650.
  • Karni-Schmidt, O., Friedler, A., A. Zupnick, K. McKinney, M. Sheetz., A. Fersht a C. Prives (2007) Energeticky závislá nukleolární lokalizace p53 in vitro vyžaduje dvě oddělené oblasti uvnitř p53 karboxy-konec Oncogene 26: 3878-91.
  • Mattia M., Gottifredi V., McKinney, K. a C. Prives (2007) je prodloužení p21 závislé na p21 mRNA narušeno, když je zastavena replikace DNA. Mol. Buňka. Biol 27: 1309-20.
  • Lokshin, M., Li, H., Gaiddon, C. a C. Prives (2007) p53 a p73 vykazují společné a odlišné požadavky na sekvenčně specifické vazby na DNA. Nucl. Acids Res. 35: 340-52.
  • Poyurovsky, M.V., Priest, C, Kentsis, A., Borden, K.L.B., Pan Z-Q., Pavletich, N. a C. Prives. (2007) Mdm2 RING doména C-konec je vyžadován pro supramolekulární sestavení a aktivitu ubikvitin ligázy EMBO. J 26: 90-101.
  • Ohkubo, S., Taya, Y., Kitazato, K. a C. Prives (2006) Přebytek Mdm2 selektivně zhoršuje transkripci a apoptózu závislou na p53 bez degradace p53. J. Biol Chem. 281: 16943-50.
  • Urist M., Tanaka T., Poyurovsky M V. a Prives C. (2004) p73 Indukce po poškození DNA je regulována Checkpoint Kinases, Chk1 a Chk2. Genes & Dev 18: 3041-3054.
  • McKinney K. M., Mattia M., Gottifedi V., Prives C. (2004) p53 Lineární difúze podél DNA Vyžaduje svůj C-konec. Molecular Cell 16: 413-424.
  • Baptiste N., Prives C. (2004) p53 v cytoplazmě: otázka předávkování? Cell 116: 487-9.
  • Ahn J., Urist M., Prives C. (2003) Zpochybňování úlohy kontrolního bodu kinázy 2 v reakci na poškození DNA p53. J Biol Chem 278 (23): 20480-9. Článek
  • Gaiddon C., Lokshin M., Gross I., Levasseur D., Taya Y., Loeffler JP., Prives C. (2003) Cyclin-dependent Kinases Phosphorylate p73 at Threonine 86 in a Cell Cycle-dependent Manner and Negatively Regulate p73 . J Biol Chem 278 (30): 27421-27431. Článek
  • Poyurovsky M., Jacq X., Ma C., Karni-Schmidt O., Parker P J., Chalfie M., Manley JL a Prives C. (2003) Nukleotidová vazba doménou Mdm2 RING usnadňuje ARF nezávislou Mdm2 nukleolární lokalizaci . Molecular Cell 12: 875-887.
  • Ahn J., Prives C. (2002) Checkpoint kinase 2 (Chk2) monomery nebo dimery fosforylují Cdc25C po poškození DNA bez ohledu na fosforylaci threoninu 68. J Biol Chem 277 (50): 48418-26. Článek
  • McKinney K., Prives C. (2002) Účinná specifická vazba DNA pomocí p53 vyžaduje jak jeho centrální, tak C-terminální domény, jak vyplývá ze studií s proteinem skupiny 1 s vysokou mobilitou. Mol Cell Biol 22 (19): 6797-808. Článek
  • Urist M., Prives C. (2002) p53 se opírá o své sourozence. Cancer Cell 1 (4): 311-3. Článek
  • Okamoto K., Li H., Jensen MR., Zhang T., Taya Y., Thorgeirsson SS., Prives C. (2002) Cyclin G rekrutuje PP2A k defosforylaci Mdm2. Mol Cell 9: 761-771. Článek
  • Baptiste N, Friedlander P, Chen X, Prives C. (2002) Doména p53 bohatá na prolin je vyžadována pro spolupráci s antineoplastickými látkami na podporu apoptózy nádorových buněk. Onkogen 21 (1): 9-21. Článek
  • Prives C, Manley J L. (2001) Proč je p53 acetylován? Buňka 107 (7): 815-8. Článek
  • Ahn J, Prives C. (2001) C-konec p53: čím více se naučíte, tím méně víte. Nat Struct Biol 8 (9): 730-2. Článek
  • Gottifredi V, Shieh S-Y, Taya Y a Prives C. (2001) P53 se hromadí, ale je funkčně narušen, když je blokována syntéza DNA. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98: 1036-1041.
  • Shieh S-Y, Ahn J, Tamai K, Taya Y a Prives C. (2000) Lidské homology kontrolních bodů kinázy Chk1 a Cds1 (Chk2) fosforylují p53 na více indukovatelných místech poškození DNA. Genes & Dev 14: 289-300.
  • Di Como C J, Gaiddon C a Prives C. (1999) funkce p73 je inhibována mutanty p53 odvozenými od tumoru v savčích buňkách. Mol Cell Biol 19: 1438-1499.
  • Jayaraman L, Murthy KG K, Curran T, Xanthoudakis S a Prives C. (1997) Identifikace redox / opravného proteinu Ref-1 jako aktivátoru p53. Genes & Dev 11: 558-570.
  • Shieh S-Y, Ikeda M, Taya Y a Prives C. (1997) Fosforylace p53 indukovaná poškozením DNA zmírňuje inhibici mdm2. Cell 91: 325-334.

Zajímavé Články