在細胞周期素D中,,細胞周期素D3不僅作為一個CDK4和CDK6的調(diào)節(jié)亞基在G1期調(diào)節(jié)細胞周期進程,,還與細胞生長、細胞分化,、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和凋亡有關(guān),。意大利Regina Elena癌癥學會、布魯塞爾自由大學醫(yī)學院,、美國斯克利普斯研究院,、法國國家衛(wèi)生及醫(yī)學研究院和復旦大學上海醫(yī)學院基因研究中心等相繼利用酵母雜交系統(tǒng)篩選與cyclin D3的結(jié)合蛋白,對cyclin D3功能進行研究。現(xiàn)就國內(nèi)外機構(gòu)相關(guān)研究成果(1999年以后公開)概述如下:
意大利Regina Elena癌癥學會Bonetto等應用酵母雜交系統(tǒng)證明了cyclin D3和pRb2/p130的C端區(qū)的結(jié)合,。進一步的分析顯示結(jié)合部位在cyclin D3的74 N-氨基酸,,與D型cyclin的N端是否存在LXCXE 氨基酸序列無關(guān)。在T98G細胞,,內(nèi)源的與cyclin D3-相關(guān)激酶活性對于pRb2/p130的C端的磷酸化敏感性高于pRb磷酸化,。上述結(jié)果在LAN-5人神經(jīng)瘤細胞中得到了進一步的證實。pRb2/p130的C端的磷酸化和cyclin D3的表達均顯著減緩了晚期神經(jīng)系統(tǒng)的分化進程[1],。
法國Despouy等以CRABPII作為餌,,利用酵母雜交系統(tǒng)掃描造血HL-60 cDNA文庫,確定人cyclin D3是CRABPII的伴侶,。在有視黃酸(RA)存在時,,以不依賴于配體的方式,cyclin D3與CRABPII作用,,與RAR的a亞單位結(jié)合,,而不是RXRa亞單位。進一步研究發(fā)現(xiàn),,cyclin D3通過CRABPII正向調(diào)節(jié)RA-介導的轉(zhuǎn)錄。因此認為cyclin D3可能是CRABPII與RAR形成的三重復合物的一部分,。作者還發(fā)現(xiàn),,cyclin D3 的表達與HL-60分化和細胞生長的停滯平行,推測細胞分化誘導過程中細胞增殖的控制可能直接涉及轉(zhuǎn)錄水平的核受體,,輔助因子及細胞周期蛋白[2],。
布魯塞爾自由大學醫(yī)學院Arsenijevic等應用酵母雜交系統(tǒng)篩查甲狀腺中與cyclin D3相互作用的蛋白,作者確定依賴于cAMP的AKAP95(蛋白激酶A錨定蛋白)與cyclin D3存在相互作用,。在共轉(zhuǎn)染的中國倉鼠卵巢細胞(CHHO),,AKAP95與三種D型細胞周期素有很強的相互作用,而與CDK4或p27kip1之間沒有作用,。CDK4能置換cyclin D3和AKAP95之間的相互作用,,認為AKAP95具有調(diào)節(jié)cyclin D3-CDK4的活性的作用。在犬甲狀腺細胞,,人成纖維細胞和NIH-3T3細胞,,均檢測到內(nèi)源AKAP95和cyclin D3或cyclin D1之間存在相互作用。AKAP95和cyclin D均是新報道的與微染色體維護蛋白相關(guān)分子,。作者推測,,AKAP95和D-型細胞周期素蛋白的相互作用,可能利于DNA修復起始預復制復合物形成時,,對cyclin D-CDK4的調(diào)節(jié)[3],。
法國國家衛(wèi)生及醫(yī)學研究院Sarruf等研究發(fā)現(xiàn)cyclin D3與PPARgamma之間有直接的相互作用,cyclin D3是依賴配體的PPARgamma的共活化因子,其與依賴細胞周期的激酶伴侶共同作用,,使核受體A-B區(qū)磷酸化,。cyclin D3的過量表達和剔除顯著影響PPARgamma 活性和隨后的脂肪形成。染色質(zhì)免疫沉淀分析證明cyclin D3參與了PPARgamma靶基因的調(diào)控,。cyclin D3突變使小鼠免于飲食誘導的肥胖,。研究結(jié)果表明:cyclin D3是控制脂肪形成和肥胖的重要因子[4]。
美國斯克利普斯研究院Peterson等通過酵母雜交系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)cyclin D3與AML1作用,,同時使用體外的pull-down技術(shù)和體內(nèi)免疫共沉淀,,檢測了AML1與細胞周期素D家族的相互作用。隨后證明,,通過競爭CBFbeta與AML1的結(jié)合,,cyclin D3以劑量依賴的方式,負向調(diào)節(jié)AML1的轉(zhuǎn)錄活性,,導致AML1與靶DNA的序列鍵合的結(jié)合力下降,。AML1和其的融合蛋白分別縮短和延長哺乳動物細胞周期。另外,,AML1促進骨髓細胞的分化,。作者推測,cyclin D3和AML1直接結(jié)合功能是細胞周期進展和分化的調(diào)節(jié)的反饋機制[5],。
復旦大學上海醫(yī)學院基因研究中心發(fā)現(xiàn)cyclin D3能夠和維生素D受體(VDR)結(jié)合,,它是類固醇激素,甲狀腺激素和脂溶性維生素A和D核受體超家族的成員,。cyclin D3和VDR的結(jié)合不依賴于配體的存在,,但是用配體處理后能明顯增強它們的作用。cyclin D3不能影響VDR的細胞內(nèi)分布而共聚焦分析發(fā)現(xiàn)配體活化的VDR能夠?qū)е耤yclin D3向核內(nèi)聚集,。cyclin D3正向調(diào)節(jié)VDR的活性,,而這種效應會被超表達的CDK4拮抗。作者還發(fā)現(xiàn)DBP在體外能夠和VDR作用,,而當用配體處理后這種作用被大大削弱了,。DBP,VDR和cyclin D3可能形成一個三元復合物,。這些結(jié)果提示cyclin D3和維生素D依賴的轉(zhuǎn)錄調(diào)控密切相關(guān),,并為探究D型細胞周期素的轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能提供了一些新的線索[6]。
復旦大學上海醫(yī)學院基因研究中心報道ATF5的促凋亡作用以及確證cyclin D3為ATF5的靶基因,。在HeLa細胞中,,過表達ATF5可促進cisplatin誘導的HeLa細胞凋亡和Caspase-3的剪切以及cyclin D3的表達。而且,,通過轉(zhuǎn)染細胞周期素D3的RNAi抑制cyclin D3的表達可抑制ATF5介導的細胞凋亡,。可見,ATF5可通過上調(diào)cyclin D3的轉(zhuǎn)錄來促進cisplatin誘導的HeLa細胞凋亡[7],。
參考文獻:
[1]Interaction between the pRb2/p130 C-terminal domain and the N-terminal portion of cyclin D3 J Cell Biochem. 1999 Dec 15;75(4):698-709
[2]Cyclin D3 is a cofactor of retinoic acid receptors, modulating their activity in the presence of cellular retinoic acid-binding protein II. J Biol Chem. 2003 Feb 21;278(8):6355-62. Epub 2002 Dec 12.
[3]A novel partner for D-type cyclins: protein kinase A-anchoring protein AKAP95 Biochem J. 2004 Mar 1;378(Pt 2):673-9
[4]Cyclin D3 promotes adipogenesis through activation of peroxisome proliferators-activated receptor gamma Mol Cell Biol. 2005 Nov;25(22):9985-95.
[5]The hematopoietic transcription factor AML1 (RUNX1) is negatively regulated by the cell cycle protein cyclin D3 Mol Cell Biol. 2005 Dec;25(23):10205-19
[6]Cyclin D3 interacts with vitamin D receptor and regulates its transcription activity. Biochem Biophys Res Commun. 2005 Sep 30;335(3):739-48.
[7]ATF5 increases cisplatin-induced apoptosis through up-regulation of Cyclin D3 transcription in HeLa cells Biochem Biophys Res Commun. 2006 Jan 13;339(2):591-6. Epub 2005 Nov 17