Progesterone Receptor
РЕЦЕПТОРЫ ПРОГЕСТЕРОНА: ФУНКЦИЯ


ORIGINAL RESEARCH PAPER Boonyaratanakornkit, V. et al. Progesterone receptor contains a proline-rich motif that directly interacts with SH3 domains and activates c-Src family tyrosine kinases. Mol. Cell 8, 269-280 (2001) | PubMed |
WEB SITE Edwards laboratory
Рецепторы стероидных гормонов, транскрипционные активаторы, обнаруживают добавочную функцию (Dean Edwards и др.), они м. модулировать пути передачи цитоплазматических сигналов путем идентификации полипролинового мотива в N-терминальном домене progesterone receptor ( PR), который способен активировать Src kinases через взаимодействие с src-homology 3 (SH3) доменом.
Авт., используя дрожжевой N-конец PR как bait, и выделяя клон, соотв. самой С-терминальной части домена SH3 c-Cbl-associated protein ( CAP). Экспрессируя SH3 домен CAP и панель др. сигнальных молекул, таких как glutathione-S-transferase (GST) fusion белки, было показано, что PR связывается непосредственно - благодаря взаимодействиям SH3 домена - с членами семейства Src, c-Src и Hck , а также CAP. Они идентифицировали расширенную left-handed polyproline (PPII) спираль внутри N-терминального домена(PPPPLPPR) рецептора PR, это необходимо и достаточно для связывания SH3 домена.
Из др. протестированных ядерных рецепторов - oestrogen, glucocorticoid, androgen и thyroid hormone - ни один не был способен связывать SH3 домены in vitro. Все они не содержат распознающих полипролиновых последовательностей.
Было показано, что добавление R5020 - синтетического progestin - к нормальным грудным эпителиальным клеткам, экспрессирующим рекомбинантный PR, усиливает взаимодействие GST-c-Src-SH3. R5020 усиливает также взаимодействие PR и c-Src при совместно иммунопреципитации опухолевых клеток груди, которые экспрессируют оба белка эндогенно.
Затем авт. экспрессировали Hck с c-Src kinase ( CSK) чтобы фосфорилировать тирозин 527 в Hck, остаток, участвующий в аутоингибировании каталитической активности путем внутримолекулярных ассоциаций. Добавление очищенного PR, который был связан с R5020, стимулирует активность Hck киназы в зависимости от конц. путем смещения внутримолекулярных взаимодействий между SH3 доменом и polyproline-like спиралью - второй важный механизм аутоингибирования.
Показано, что progestin, временно стимулирующий активность c-Src в клетках млекопитающих, ведет также к временному увеличению активности mitogen-activated protein kinase ( MAPK) - нижестоящего эффектора. Мутации во втором цинковом пальчике ДНК-связывающего домена PR, которые нарушают транскрипционную способность, не оказывают эффекта на способность progestin стимулировать активность c-Src. Однако, мутирование трех ключевых пролинов в аланины в PPII мотиве PR (PRmPro) устраняет как взаимодействие с SH3 доменом Src , так и Src's способность активироваться с помощью progestin, подтверждая тем самым идею, что функции транскрипции и передачи цитоплазматических сигналов PR полностью независимы.
Каково же биологическое значение взаимодействия PR-SH3 домена? В нормальном эпителии млекопитающих и клетках рака груди progestin в основном обеспечивает эффект подавления роста. Постоянное воздействие R5020 в течение 5 дней ведет к аресту роста в нормальных клетках молочных желез, экспрессирующих PR, тогда как клетки, экспрессирующие PRmPro, обнаруживают задержку начала остановки роста. Сходным образом, экспрессия PRmPro in Xenopus ооцитах не обнаруживает эффекта на скорость созревания, индуцируемого прогестероном, в противоположность нормальному PR,который ускоряет скорость созревания. Итак, очевидно, что PR действует ка белок с двойной функцией, во-первых, непосредственно взаимодействуя с ДНК-мишенью в ядре и модулируя тем самым активность гена, и, во-вторых, взаимодействуя с SH3 доменами, чтобы модулировать пути передачи сигналов в цитоплазме клеток.



G. P. Vicent, A. S. Nacht, R. Zaurin, J. Font-Mateu, D. Soronellas, F. Le Dily, D. Reyes, M. Beato, Unliganded progesterone receptor-mediated targeting of an RNA-containing repressive complex silences a subset of hormone-inducible genes. Genes Dev. 27, 1179-1197 (2013).
После связывания лиганда ядерные гормональные рецепторы непосредственно способствуют экспрессии генов мишеней, но многие из этих рецепторов также репрессируют транскрипцию генов в отсутствие лигандов. Vicent et al. сообщают, что несвязанные лигандами формы progesterone receptor (PR) репрессируют транскрипцию генов клеток рака груди путем рекрутирования на промоторы мишени мультибелкового комплекса, который предупреждает события ремоделирования хроматина, необходимые для транскрипции генов. Авт. использовали T47D клетки рака груди женщин, несущие интегрированный в геном репортер luciferase под контролем промотора mouse mammary tumor virus (MMTV), который индуцируется стероидными гормонами подобно прогестерону и репрессируется в отсутствие гормона. Без воздействия progesterone, промотор MMTV оказывается ассоциированным с unliganded PR (uPR) и с мультибелковым комплексом, содержащим heterochromatin protein 1 (HP1), фактор замалчивания CoREST, ДНК связывающий белок BRAF35, histone deacetylase 1 и lysine-специфическую гистоновую H3 деметилазу LSD1. Этот комплекс репрессирует промотор MMTV в отсутствие гормона и диссоциирует от промотора в ответ на стимулирование аналогом progestin. Компоненты репрессорного комплекса, содержащего HP1 и uPR , были также обнаружены на эндогенных чувствительных к progesterone промоторах. Смещение HP1-содержащего репрессорного комплекса с промотора MMTV нуждается в фосфорилировании гистона H3 по Ser10 с помощью киназы MSK1, которая активируется за счет воздействия гормона и рекрутирования на промоторы мишени связанных с лигандом PR. Использовали методы совместной иммунопреципитации PR, ассоциированного с компонентами HP1-содержащего рецепторного комплекса в отсутствие и в присутствие гормона. Комплекс присутствовал в субнаборе эндогенных, чувствительных к PR генов, а эксперименты по иммунопреципитации хроматина показали, что uPR рекрутирует комплекс на эти сайты. Обработка RNase клеток с нарушенной проницаемостью снижало нахождение рецепторным комплексом MMTV и эндогенных промоторов, а репрессорный комплекс, содержащий РНК steroid receptor RNA activator (SRA), который необходим для стабильной доставки комплекса на промоторы, чувствительные к uPR. Эти находки подтверждают модель, согласно которой uPR рекрутируют репрессорный комплекс на субнабор чувствительных к PR промоторов и репрессируют базовую транскрипцию этих генов. Стимуляция гормоном дерепрессирует их благодаря активации и рекрутированию MSK1, которая фосфорилирует гистон H3, чтобы удалить репрессивный комплекс. Последующее триметилирование и ацетилирование гистона H3 обеспечивает ремоделирование хроматина, которое позволяет комплексам со связанным с лигандом PR и с коактиватором, осуществлять транскрипцию генов мишеней. Рисунки к статье