МЕСТО СВЯЗЫВАНИЯ ГЛЮКОКОРТИКОИДНОГО РЕЦЕПТОРА НА ДНК И СТРУКТУРНЫЕ ВАРИАНТЫ ГЛЮКОКОРТИКОИДНЫХ РЕГУЛЯТОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ: ДАННЫЕ, СОБРАННЫЕ В БАЗЕ GR-TRRD


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В разделе GR-TRRd базы данных TRRd собрана самая большая из опубликованных на настоящий момент выборок нуклеотидных последовательностей, для которых имеются экспериментальные доказательства связывания с рецептором глюкокортикоидных гормонов (гр).Выборка насчитывает 160 мест связывания гр из генов позвоночных животных, контролируемых глюкокортикоидами. Анализ выборки показал, что структура лишь половины мест связывания рецептора (54 %) соответствует традиционным представлениям об организации элемента глюкокортикоидной регуляции (GRE) как инвертированного повтора гексануклеотида TGTTCT. 40 % мест связывания гр содержат только гексануклеотид, при этом для большей части таких «полусайтов» имеются данные об участии в глюкокортикоидной регуляции. в результате увеличения выборки мест связывания гр уточнен консенсус сайтов, организованных в виде инвертированного повтора. На основании анализа данных литературы предлагаются несколько возможных механизмов участия неканонических мест связывания рецептора, содержащих гексануклеотидные «полусайты», в глюкокортикоидной индукции. Работа выполнена при частичной поддержке Программы РАН по физико-химической биологии (10.4).

Об авторах

Василий Михайлович Меркулов

Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Новосибирская область, РФ

Татьяна Ивановна Меркулова

Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Новосибирская область, РФ

Email: merkti@niboch.nsc.ru

Список литературы

  1. Меркулова Т.И., Меркулов В.М., Митина Р.Л. Механизмы глюкокортикоидной регуляции и регуляторные зоны генов, контролируемых глюкокортикоидами: описание в базе данных TRRD/Меркулова Т.И., Меркулов В.М., Митина Р.Л.//Молекуляр. биология. -1997. -Т. 31. -С. 714-725.
  2. Регуляция транскрипции генов эукариот: описание в базе данных TRRD/Колчанов Н.А., Подколодная О.А., Ананько Е.А. [и др.]//Молекуляр. биология. -2001. -Т. 35. -С. 934-942.
  3. Смирнов А.Н. Ядерные рецепторы: номенклатура, лиганды, механизмы влияния на экспрессию генов Смирнов А.Н.//Биохимия. -2002. -Т. 67. -С. 1157-1181.
  4. Adams M. Homodimerization of glucocorticoid receptor is not essential for response element binding: activation of phenylethanolamine N-methyltransferase gene by dimerization-defective mutants/Adams M., Meijer O.C., Wang J. [et al.]//Mol. Endocrinol. -2003. -Vol. 17. -P. 2583-2592.
  5. Alroy I. DNA binding analysis of glucocorticoid receptor specificity mutants/Alroy I., Freedman L.P.//Nucleic Acids Res. -1992. -Vol. 20. -P. 1045-1052.
  6. Aranda A. Nuclear hormone receptors and gene expression/Aranda A., Pascual A.//Phisiol. Rev. -2001. -Vol. 81. -P. 1269-1304.
  7. Argentin S. Distal cis-acting promoter sequences mediate glucocorticoid stimulation of cardiac atrial natriuretic factor gene transcription/Argentin S., Sun Y.L., Lihrmann I. [et al.]//J. Biol. Chem. -1991. -Vol. 226. -P. 23315-23322.
  8. Beato M. DNA regulatory elements for steroid hormones/Beato M., Chalepakis G., Schauer M., Slater E.P.//J. Steroid Biochem. -1989. -Vol. 32. -P. 737-748.
  9. Bledsoe R.K. Crystal structure of glucocorticoid receptor ligand binding domain reveals a novel mode of receptor dimerization and copactivator recognition/Bledsoe R.K., Montana V.G., Stanley T.B. [et al.]//Cell. -2002. -Vol. 110. -P. 93-105.
  10. Buetti E. Distinct sequence elements involved in glucocorticoid regulation of mouse mammary tumor virus promoter identified by linker scanning mutagenesis/Buetti E., Kuhnel B.//J. Mol. Biol. -1986. -Vol. 190. -P. 379-389.
  11. Chalepakis G. Efficient binding of glucocorticoid receptor to its responsive element requires a dimmer and DNA flanking sequences/Chalepakis G., Schauer M., Cao X., Beato M.//DNA and Cell Biol. -1990. -Vol. 9. -P. 355-368.
  12. Dahlman-Wright K. Interaction of the glucocorticoid receptor DNA-binding domain with DNA as a dimer is mediated by a short segment of five amino acids Dahlman-Wright K., Wright A., Gustafsson J.A., Carlstedt-Duke J.//J. Biol. Chem. -1991. -Vol. 226. -P. 3107-3112.
  13. Drouin J. Homodimer formation is rate-limiting for high affinity DNA binding by glucocorticoid-receptor/Drouin J., Sun Y.L., Tremblay S. [et al.]//Mol. Endocrinol. -1992. -Vol. 6. -P. 1299-1309.
  14. Duanmu Z. Transcriptional regulation of rat hepatic aryl sulfotransferase (SULT1A1) gene expression by glucocorticoids/Duanmu Z., Kocarek T.A., RungeMorris M.//Drug Metab. Dispos. -2001. -Vol. 29. -P. 1130-1135.
  15. Giguere V. Orphan nuclear receptors: from gene to function/Giguere V.//Endocrine Rev. -1999. -Vol. 20. -P. 689-725.
  16. Gustafsson J.A. Steroids and scientist/Gustafsson J.A.//Mol. Endocrinol. -2005. -Vol. 19. -P. 1412-1417.
  17. Hagerty T. Identification of a glucocorticoid-responsive element in the promoter region of the mouse tyrosine hydroxylase gene/Hagerty T., Morgan W.W. [et al.]//J. Neurochem. -2001. -Vol. 76. -P. 825-834.
  18. Hard T. Cooperativity and specificity in the interactions between DNA and the glucocorticoid receptor DNAbinding domain/Hard T., Dahlman K., CarlstedtDuke J. [et al.]//Biochemistry. -1992. -Vol. 29. -P. 5358-5364.
  19. Hierholzer K. Metabolism of cortical steroid hormones and their general mode of action/Hierholzer K., Buhler H., Eds. Greger R., Windhorst U.//Comprehensive human physiology. -Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 1996. -P. 79-93.
  20. Hovring P.I. Transcription of the human thyrotropinreleasing hormone receptor gene -Analysis of basal promoter elements and glucocorticoids response elements/Hovring P.I., Matre V., Fjeldheim A.K. [et al.]//Biochem. Biophys. Res. Commun. -1999. -Vol. 257. -P. 829-834.
  21. Jantzen H.M. Cooperativity glucocorticoid responsve element located far upstream of tyrosine aminotransferase gene/Jantzen H.M., Strahle U., Gloss B. [et al.]//Cell. -1987. -Vol. 49. -P. 29-38.
  22. Karin M. Characterisation of DNA sequences through which cadmium and glucocorticoid hormones induce human metallothionein IIA gene/Karin M., Haslinger H., Holtgreve H. [et al.]//Nature. -1984. -Vol. 308. -P. 513-519.
  23. Khorasanizadeh S. Nuclear-receptor interactions on DNA-response elements/Khorasanizadeh S., Rastinejad F.//Trends in Biochem. Sci. -2001. -Vol. 26. -P. 384-390.
  24. Kolchanov N.A. Transcription Regulatory Regions Database (TRRD): its status in 1999/Kolchanov N.A., Ananko E.A., Podkolodnaya O.A. [et al.]//Nucleic Acids Res. -1999. -Vol. 27. -P. 303-306.
  25. Kolchanov N.A. Transcription Regulatory Regions Database (TRRD): its status in 2002/Kolchanov N.A., Ignatieva E.V., Ananko E.A. [et al.]//Nucleic Acids Res. -2002. -Vol. 30. -P. 312-317.
  26. Kumar R. The structure of nuclear hormone receptors Kumar R., Thompson E.B.//Steroids. -1999. -Vol. 64. -P. 310-319.
  27. Liu W. Steroid receptor transcriptional synergy is potentiated by disruption of the DNA-binding domain interface/Liu W., Wang J., Yu G., Pearce D.//Mol. Endocrinol. -1996. -Vol. 10. -P. 1399-1406.
  28. Mangelsdorf D.J. The nuclear receptor superfamily: the second decade/Mangelsdorf D.J., Thummel C., Beato M. [et al.]//Cell. -1995. -Vol. 83. -P. 835-839.
  29. Miksicek R. Glucocorticoid responsiveness of the transcriptional enhancer of moloney murine sarcoma virus/Miksicek R., Heber A., Schmid W. [et al.]//Cell. -1986. -Vol. 46. -P. 283-290.
  30. Morin B. Heterodimerization between the glucocorticoid receptor and unrelated DNA-binding protein Xenopus glucocorticoid receptor accessory factor/Morin B., Woodcock G.R., Nichols L.A., Holland L.J.//Mol. Endocrinol. -2001. -Vol. 15. -P. 458-466.
  31. Mullick J. Physical interaction and functional synergy between glucocorticoid receptor and Ets2 proteins for transcription activation of the rat cytochrome P-450c27 promoter/Mullick J., Anandatheerthavarada H.K., Amuthant G. [et al.]//J. Biol. Chem. -2001. -Vol. 276. -P. 18007-18017.
  32. Nordeen S.K. Structural determinants of a glucocorticoid receptor recognition element/Nordeen S.K., Suh B.J., Kuhnel B., Hutchinson C.A.//Mol. Endocrinol. -1990. -Vol. 4. -P. 1866-1873.
  33. Payvar F. Purified glucocorticoid receptors bind selectively in vitro to a cloned DNA fragment whose transcription is regulated by glucocorticoids in vivo Payvar F., Wrange O., Carlstedt-Duke J. [et al.]//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1981. -Vol. 78. -P. 6628-6632.
  34. Payvar F. Sequence-specific binding of glucocorticoid receptor to MMTV DNA at sites within and upstream of transcribed region/Payvar F., De Franco D., Firestone G.L. [et al.]//Cell. -1983. -Vol. 35. -P. 381-392.
  35. Perlmann T. Quantitative analysis of glucocorticoid receptor-DNA interaction at the mouse mammary tumor virus glucocorticoid response element/Perlmann T., Eriksson P., Wrange O.//J. Biol. Chem. -1990. -Vol. 256. -P. 17222-17229.
  36. Reichardt H.M. Glucocorticoid signalling-multiple variations of a common theme/Reichardt H.M., Schutz G.//Mol. Cell. Endocrinol. -1998. -Vol. 146. -P. 1-6.
  37. Renkawitz R. Sequence in the promoter region of the chicken lysozyme gene required for steroid regulation and receptor binding/Renkawitz R., Schutz G., von der Ahe D., Beato M.//Cell. -1984. -Vol. 37. -P. 503-510.
  38. Rhodes C. Characterization of glucocorticoid responsive element and identification of an AT-rich element that regulate the link protein gene/Rhodes C., Yamada Y.//Nucleic Acids Res. -1995. -Vol. 23. -P. 2305-2313.
  39. Rogatsky I. Target-specific utilization of regulatory surfaces of the glucocorticoid receptor/Rogatsky I., Wang J-C., Derynck M.K. [et al.]//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2003. -Vol. 100. -P. 13845-13850.
  40. Rozansky D.J. Glucocorticoid activation of chromogranin A gene expression/Rozansky D.J., Wu H., Tang K. [et al.]//J. Clin. Invest. -1994. -Vol. 94. -P. 2357-2368.
  41. Scheidereit C. Contacts between receptor and DNA double helix within a glucocorticoid regulatory element of mouse mammary tumor/Scheidereit C., Beato M.//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1984. -Vol. 81. -P. 3029-3034.
  42. Schoneveld O.J. Mechanisms of glucocorticoid signaling/Schoneveld O.J., Gaemers I.C., Lamers W.H.//Biochem. Biophys. Acta. -2004. -Vol. 1680. -P. 114-128.
  43. Segard-Maurel I. Glucocorticosteroid receptor dimerization investigated by analysis of receptor binding to glucocorticosteroid responsive elements using a monomer-dimer equilibrium model/Segard-Maurel I., Rajkowski K., Jibard N. [et al.]//Biochemisrty. -1996. -Vol. 35. -P. 1634-1642.
  44. Semsey S. A gamut of loops: meandering DNA/Semsey S., Virnik K., Adhya S.//Trends Biochem. Sci. -2005. -Vol. 30. -P. 334-341.
  45. Slater E.P. Glucocorticoid receptor binding and activation of a heterologous promoter by the first intron of human growth hormone gene/Slater E.P., Rabenau O., Karin M.[et al.]//Mol. Cell. Biol. -1985. -Vol. 5. -P. 2984-2992.
  46. Slater E.P. Glucocorticoid receptor binding site in the mouse alpha-amylase 2 gene mediates response to the hormone/Slater E. P, Hesse H., Muller J.M., Beato M.//Mol. Endocrinol. -1993. -Vol. 7. -P. 907-914.
  47. Stockner T. Molecular dynamics studies of molecular switch of glucocorticoid receptor/Stockner T., Sterk H., Kaptein R., Bonvin A.M.//J. Mol. Biol. -2003. -Vol. 328. -P. 325-334.
  48. Strahle U. Sinergistic action of the glucocorticoid receptor with transcription factors/Strahle U., Schmid W., Schutz G.//EMBO J. -1988. -Vol. 7. -P. 3389-3395.
  49. Van Tilborg M.A.A. Mutations in the glucocorticoid receptor DNA-binding domain mimic an allosteric effect of DNA/Van Tilborg M.A. A., Lefstin J.A., Kruiscamp M. [et al.]//J. Mol. Biol. -2000. -Vol. 301. -P. 947-958.
  50. Tsai S.Y. Molecular interactions of steroid hormone receptor with its enhancer element: evidence of receptor dimer formation/Tsai S.Y., Carlstedt-Duke J., Weigel N. [et al.]//Cell. -1988. -Vol. 55. -P. 361-369.
  51. Tseng Y.T. A novel glucocorticoid regulatory unit mediates the hormone resposiveness of the beta1adrenergic receptor gene/Tseng Y.T., Stabila J.P., Nguyen T.T. [et al.]//Mol. Cell. Endocrinol. -2001. -Vol. 181. -P. 165-178.
  52. Truss M., Beato M. Steroid hormone receptors: interaction with deoxyribo-nucleic acids and transcription factors Truss M., Beato M.//Endocrine Rev. -1993. -Vol. 14. -P. 459-478.
  53. Vander Kooi B.T. The glucose-6-phosphatase catalytic subunit gene promoter contains both positive and negative glucocorticoid response elements/Vander Kooi B.T., Onuma H. [et al.]//Mol. Endocrinol. -2005. -Vol. 19. -P. 3001-3022.
  54. Wang J-C. Chromatin immunoprecipitation (ChIP) scanning identified primary glucocorticoid receptor target genes/Wang J-C., Derynck M.K., Nonaka D.F. [et al.]//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2004. -Vol. 101. -P. 15603-15608.
  55. Wilson T.E. The orphan nuclear receptor NGF1-B regulates expression of the gene encoding steroid 21hydrolase/Wilson T.E., Mouw A.R., Weaver C.A. [et al.]//Mol. Cell. Biol. -2003. -Vol. 13. -P. 861-868.
  56. Wrange O. Purification of the glucocorticoid receptor from rat liver cytosol/Wrange O., Carlstedt-Duke J., Gustaffson J.-A.//J. Biol. Chem. -1979. -Vol. 254. -P. 9284-9290.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Меркулов В.М., Меркулова Т.И., 2006

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».