CC BY
43
IA СЧ
СМ
Белки СЯАВР - родственники или однофамильцы?
Е.М. Чевкина, И.А. Фаворская
Научно-исследоательский институт канцерогенеза ФГБНУ«Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина»;
Россия, 115478, Москва, Каширское шоссе, 24
Контакты: Елена Максимовна Чевкина tchevkina@mail.ru
Ретиноевая кислота (РК) — наиболее активный метаболит витамина А (ретинола), регулирующий широкий спектр физиологических процессов в организме, в том числе эмбриональное развитие, формирование иммунного ответа, гемопоэз, метаболизм глюкозы и ли-пидов и др. РК участвует в регуляции важнейших аспектов жизнедеятельности клеток, включая дифференцировку, пролиферацию и программируемую клеточную гибель. Обзор посвящен сравнению 2 высокогомологичных представителей семейства внутриклеточных липидсвязывающих белков СБЛБР1 и СБЛБР2, основная и единственно установленная на сегодняшний день функция которых — внутриклеточное связывание РК. Однако значение данного связывания, по-видимому, различно. Связывание СВЛБР2 с РК приводит к активации ядерных рецепторов (БЛЯ/БХЯ), являющихся транскрипционными факторами, и последующей стимуляции экспрессии целого ряда ретиноид-респонсивных генов. Значение связывания СБЛВР1 с РК менее понятно. Есть свидетельства сходного действия белков СБЛВР1 и СВЛБР2 в отношении усиления эффекта РК, однако большая часть данных указывает на противоположную роль СБЛВР1 — снижение внутриклеточной концентрации и/или уменьшение биодоступности РК за счет усиления ее метаболизма или сек-вестрирования в цитоплазме. Результаты последних исследований указывают на то, что у белков СКЛЕР могут быть функции, не связанные с проведением сигнала от РК Также противоречивы данные о роли этих белков в канцерогенезе и опухолевой прогрессии. В обзоре рассматриваются функции РК и молекулярные механизмы, опосредующие ее активность, включая различные аспекты функционирования рецепторов РК, приводится сравнительный анализ структурно-функциональных характеристик белков СКЛЕР и рассматриваются возможные механизмы их внутриклеточной активности, как связанные с РК, так и независимые от рети-ноевого сигналинга. Особое внимание уделено анализу данных о связи белков СКЛЕР с канцерогенезом и их участию в опухолевой прогрессии, в том числе указывающих как на опухоль-супрессорную функцию, так и на протуморогенную активность.
Ключевые слова: ретиноевая кислота, рецепторы ретиноевой кислоты, ретиноид-респонсивные гены, белок СКЛЕР1, белок СКЛБР2, опухолевая прогрессия
DOI: 10.17650/2313-805X. 2015.2.2.6-16
CRABP proteins — relatives or homonyms?
E.M. Tchevkina, I.A. Favorskaya
Research Institute of Carcinogenesis, N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center;
24 Kashirskoe Shosse, Moscow, 115478, Russia
Retinoic acid being the most active metabolite of vitamin A (retinol) regulates the wide spectrum of physiological processes including embryonic development, development of immune response, hematopoiesis, glucose and lipids metabolism, etc. Retinoic acid participates in the regulation of such important aspects of life-sustaining activity as cell differentiation, proliferation and programmed cell death. This review is focused on comparison of two highly homological members of lipid-binding proteins family, CRABP1 and CRABP2. Although binding of retinoic acid is the only known function of these proteins the physiological meaning this interaction seems to be rather different. CRABBP2 binding of retinoic acid leads to the activation of RAR/RXR nuclear receptors, that act as transcription factors, and further stimulation of expression of numerous retinoic responsive genes. The meaning of CRABP1 binding of retinoic acid is less clear. Some data evidences for the similar action of CRABP1 and CRABP2 in regard to the potentiation of the retinoic acid effect, while the majority of data points on the opposite role of CRABP1, that is reduction of intracellular concentration of retinoic acid and/or decrease of retinoic acid bioavailability through the potentiation of its catabolism or sequestration in the cytosol. The most recent publications also suggest some additional functions of these proteins that could be independent of retinoic acid signalling. The data concerning the roles of these proteins in carcinogenesis and tumor progression are contradictive as well. This review covers the functions of retinoic acid as well as the molecular mechanisms mediating its activity including the different aspects of retinoic acid receptors activity. The review also comprises the comparative structural-functional analysis of CRABP proteins and probable mechanisms of their intracellular activity including those associated with retinoic acid signalling and retinoic acid-independent. A special attention is drawn to the analysis of the data on the involvement of CRABP proteins in the carcinogenesis and tumor progression. The data pointing on either oncogenic or tumor-suppressive functions are given for each protein.
Key words: retinoic acid, retinoic acid receptors, retinoic-responsive genes, protein CRABP1, protein CRABP2, tumor progression
Введение
Белки CRABP (cellular retinoic acid binding proteins) относятся к семейству iLBPs (intracellular lipid binding proteins), представленному небольшими белками,
обладающими очень сходной структурой, но селективно связывающими лиганды (различные липофильные молекулы) [1—3]. В частности, белки СКАБР1 и СЯАВР2 связывают ретиноевую кислоту (РК),
в то время как другие белки iLBP, более известные как FABPs (fatty acid binding proteins), связывают различные жирные кислоты и их производные. Несмотря на то, что белки CRABP играют большую роль в реализации эффекта РК, а также, согласно последним данным, обладают и другими важнейшими активностями, не связанными с ретиноевым сигналингом, они исследованы недостаточно, а имеющиеся немногочисленные данные очень противоречивы. Удивительно, но эти близкородственные белки, обладая большим сходством (как по аминокислотной последовательности, так и по третичной структуре), могут выполнять противоположные функции как в аспекте проведения сигналов от РК, так и в целом в отношении малигни-зации клеток. Ситуация осложняется еще и тем, что каждый из 2 белков CRABP также может выполнять как протуморогенную, так и супрессорную функцию, что, по-видимому, зависит от конкретного гистологического типа опухоли и клеточного контекста. В данном обзоре мы попытались систематизировать имеющиеся данные и сравнить белки CRABP 1 и CRABP2 в отношении их биологической активности и функционального значения в аспекте канцерогенеза и опухолевой прогрессии.
Основные функции ретиноевой кислоты
РК, будучи наиболее активным производным витамина А (ретинола), играет важную роль в самых различных биологических процессах. Прежде всего, она активно участвует в процессах эмбриогенеза, являясь первым обнаруженным морфогеном хордовых животных [4]. РК важна для развития органов и тканей позвоночных благодаря своей способности вызывать дифференцировку клеток и регулировать апоптоз [5]. Показано, что РК играет важную роль в развитии центральной нервной системы [6], легких [7], в формировании конечностей [8], а также в процессах ге-мопоэза [9].
РК, как и ретинол, участвует в формировании иммунного ответа и способна модулировать широкий спектр иммунных реакций организма. В частности, РК стимулирует дифференцировку B-клеток в плазмоци-ты, тем самым повышая титр антител [10]. Также известно, что РК усиливает тканеспецифичный хоуминг B- и T-лимфоцитов [11].
Функциональная активность РК в клетке реализуется посредством специфичных ядерных рецепторов, являющихся транскрипционными факторами. С помощью этих белков РК может регулировать экспрессию более 500 генов-мишеней. Среди последних можно выделить гены, участвующие в метаболизме и транспорте самой РК, такие как CRBP1/2, CRABP 1/2, CYP26A1, белки RAR; ряд генов семейства HOX, определяющих формирование переднезадней оси в период эмбрионального развития; ген 17р-гидроксистероид-дегидрогеназы EDH17B2, задействованной в синтезе стероидов; гены, кодирующие ряд белков внеклеточ-
ного матрикса, например, р3-интегрин и ламинин В1. К генам-мишеням также относят ряд сигнальных молекул и гормонов, мембранных рецепторов, в частности эритропоэтин, гормон роста, тканевой активатор плазминогена, рецептор интерлейкина-2а и др. [12, 13]. Таким образом, РК регулирует экспрессию целого спектра различных генов, что отражает ее вовлеченность во многие биологические процессы. Важно отметить, что существуют различные виды рецепторов, с которыми РК специфически взаимодействует в различных клетках (см. ниже). С учетом продифферен-цировочной активности РК считают, что в аспекте канцерогенеза она выполняет опухоль-супрессорную функцию. Действительно, многочисленные исследования подтверждают способность РК стимулировать дифференцировку опухолевых клеток [5, 14, 15], а также подавлять клеточную пролиферацию [16, 17]. Так, РК стимулирует остановку клеточного цикла и миело-идную дифференцировку клеток НЬ-60 (промиелоци-тарный лейкоз) [15, 18], дифференцировку клеток В-16 (меланома) [14] и F9 (эмбриональная терато-карцинома) [19], апоптоз зрелых клеток острого про-миелоцитарного лейкоза NB4 [20]. Для ряда клеток карциномы молочной железы показано ростингиби-рующее действие РК посредством остановки клеточного цикла и/или апоптоза [21—23]. Исследования доказывают способность РК подавлять пролиферацию опухолевых клеток [16, 17, 24], а также ингибировать ангиогенез [25, 26]. Способность стимулировать апоп-тоз также продемонстрирована на целом ряде опухолевых клеток различного происхождения [27—29]. Показано, что РК активирует экспрессию некоторых проапоптотических генов, в частности каспаз-7 и -9 [30], однако механизм РК-зависимой активации программированной клеточной гибели до конца не ясен. На сегодняшний день известно, что РК способна воздействовать на различные стадии апоптоза. Так, РК и ее производные вызывают повышение активации стрессорных МАРК-киназ (в основном ШК), что стимулирует апоптоз в различных клеточных культурах [27]. В клеточных культурах гастроинтестинальных опухолей РК вызывает повышение экспрессии проа-поптотического белка Вах и снижает экспрессию известного ингибитора каспаз — белка В1ЯС5 (сурвивин-на) [31]. Важно отметить, что в этом случае не наблюдается активации стрессорных МАРК-киназ. Наконец, РК вызывает повышение экспрессии р21, что в зависимости от клеточного контекста может приводить не только к подавлению пролиферации, но и вызывать апоптоз [24]. В настоящее время активно предпринимаются попытки использования РК и ее аналогов для терапии различных онкологических заболеваний, таких как опухоли головы и шеи [32], шейки матки, яичников и нейробластомы [33], а также саркомы Капоши [34].
Нужно отметить, что есть данные, свидетельствующие о том, что РК может способствовать выживанию
IA СЧ
N
Ж ш
CJ
IA СЧ éj
ж
ш
CJ
и пролиферации клеток, и даже усиливать формирование опухолей. Это прежде всего относится к клеткам кожи [35—37] и нейронам [38—41].
Считается, что РК обладает преимущественно проапоптотической и стимулирующей дифференци-ровку активностью, что обусловливает ее опухолесу-прессорную функцию. При этом РК может способствовать и выживанию опухолевых клеток. Данные различия в действии РК обеспечиваются, по-видимому, ее взаимодействием с различными ядерными рецепторами, что, в свою очередь, определяет активацию транскрипции различных генов-мишеней.
Рецепторы ретиноевой кислоты
Рецепторы РК относятся к семейству стероидных и тиреоидных гормонов и являются лигандзависимы-ми транскрипционными факторами. Наиболее известны 2 основных класса ретиноидных рецепторов: RAR (retinoic acid receptor) и RXR (retinoid x receptor). С белками RAR связываются транс-РК и 9-цис-РК, с RXR — только 9-цис-РК. Но так как транс-РК способна превращаться в 9-цис-РК, высокие концентрации транс-РК также активируют RXR [42]. Доставку РК до RAR и RXR осуществляют белки CRABP, строение и особенности функционирования которых будут рассмотрены ниже.
В состав каждого класса рецепторов входят 3 подтипа: а, в и у, кодируемые различными генами. Строение этих белков хорошо охарактеризовано: каждый из них состоит из слабоструктурированного и вариабельного N-концевого домена и 2 высококонсервативных доменов: центрального ДНК-связывающего и C-концевого, ответственного за взаимодействие с РК, димеризацию и взаимодействие с активаторами транскрипции [43]. Белки RXR могут связываться с ДНК и активировать транскрипцию в виде гомоди-мера, в то время как активация транскрипции белками RAR обычно осуществляется в составе гетеродимера с RXR. После присоединения лиганда (РК) гетероди-мер RAR—RXR связывается с определенной последовательностью ДНК в промоторе ретиноид-респонсив-ных генов — RARE (retinoic acid response element). Последовательность RARE достаточно хорошо охарактеризована, она состоит из 2 гексамерных повторов [A/G]G[G/T]TCA, разделенных 5 (DR5), 2 (DR2) или 1 (DR1) нуклеотидом [44]. В настоящее время предложен следующий механизм регуляции транскрипции гетеродимером RAR—RXR. В отсутствие РК гетеродимер RAR—RXR связан с комплексом белков, ответственных за репрессию транскрипции и конденсацию хроматина [45]. Связывание с РК приводит к изменению конформации в лигандсвязывающем домене гетеродимера, что, в свою очередь, приводит к высвобождению репрессоров и связыванию коакти-ваторов транскрипции [46]. После модификации ги-стонов к промотору привлекается РНК-полимераза II и начинается транскрипция.
Помимо белков RAR и RXR РК может связываться и с другими ядерными рецепторами. Показано, что РК является лигандом для рецептора РРЛЯр/5 [47, 48], который принадлежит к подклассу рецепторов, также включающему PPARа и PPARy, функционирующих, подобно RAR, в гетеродимере с RXR. Селективное связывание РК с PPARp /5 было предположено на основе данных о существенно большей аффинности взаимодействия РК с PРARp/5 по сравнению с PPARa или PPARy [47].
Доставку РК к ядерным рецепторам осуществляют вышеупомянутые белки семейства ¡ЬВР. Недавние исследования показали, что 3 белка семейства ^ВР: CRABP2, FABP5 и FABP4 (основные представители семейства, способные связывать РК) избирательно взаимодействуют с ядерными рецепторами RARa, PPARp /5 и PPARy соответственно.
Функции белков, связывающих жирные кислоты
Белки ^ВР в отсутствие связывания с лигандом находятся в цитоплазме. Связывание с лигандами (в частности, с РК) приводит к конформационным изменениям, активирующим сигнал ядерной локализации, и белки перемещаются в ядро. В ядре происходит взаимодействие с соответствующим рецептором, формируется комплекс, и РК «передается рецептору». Таким образом, белки ^ВР не только облегчают связывание РК с соответствующими рецепторами, но и усиливают их транскрипционную активность [49—53]. Активируя ядерный рецептор RAR или PPARp /5, РК индуцирует экспрессию различных ре-тиноид-респонсивных генов. Важно подчеркнуть, что репертуар генов, находящихся под контролем РК, включает в себя RAR- и PPARp /5-зависимые. Исследования показали, что распределение РК между этими 2 рецепторами регулируется родственными iLBPs: CRABP2 доставляет РК к RAR, в то время как FABP5 транспортирует ее к РРАЯр/5. Следует отметить, что аффинность взаимодействия комплекса CRABP2— RAR с РК выше, чем у FABP5-PPARp/5 [49, 53, 54]. Это объясняет тот факт, что в большинстве клеток действие РК через RAR доминирует, и активация FABP5/ РРЛЯр /5-пути возможна только в клетках с большим соотношением FABP5/CRABP2. Так, например, в клетках линии MCF-7, характеризующихся низким соотношением FABP5/CRABP2, РК активирует RAR, при этом кератиноциты, которые характеризуются высоким соотношением FABP5/CRABP2, отвечают на РК преимущественной активацией РРЛЯр /5. Что касается CRABP1, вопрос его функционального значения в отношении РК и ее доставки к рецепторам остается открытым, и имеющиеся представления будут рассмотрены ниже. Интересно, что, хотя FABP5 кроме РК способен связывать еще целый ряд лигандов, только связывание РК вызывает его ядерную транслокацию и дальнейшее связывание с PPARp/5 [53].
РК
CRABP2
RAR
FABP5
PPARp/6
Остановка клеточного цикла, апоптоз
Пролиферация
Рис. 1. Эффекты РК, опосредуемые взаимодействием с различными рецепторами
Связывание РК с разными рецепторами вызывает активацию разных генов и, соответственно, оказывает различные эффекты. Так, КАЯ преимущественно активируют гены, индуцирующие дифференцировку, апоптоз или остановку клеточного цикла [30, 55—60], а РРАЯр /5 — гены, ответственные за выживание, пролиферацию и ангиогенез [48, 61—64]. В соответствии с этим РК ингибирует рост клеток карцином, в которых высоко экспрессирован СКАВР2 [48, 50, 52, 59, 65], но усиливает онкогенный потенциал клеток, экс-прессирующих РРАЯр /5 [48, 66, 67]. Схематично действие РК, опосредуемое взаимодействием с разными белками 1ЬВР, представлено на рис. 1.
Важно отметить, что немногочисленные типы клеток с высоким соотношением FABP5/CRABP2, в которых происходит преимущественная активация РРАКр /5, тем не менее сохраняют способность экс-прессировать некоторые гены-мишени КАК, в частности Сур26а, продукт которого катализирует РК. Таким образом, возможно, происходит регулировка, предохраняющая клетку от избыточной РК-зависимой активации РРАКр-сигнального каскада [68].
Эта схема представляется достаточно упрощенной и не объясняет недавно появившиеся данные о РК-зависимой активации генов, стимулирующих прохождение клеточного цикла и пролиферацию, включая циклинзависимые киназы и циклин D1, посредством активации рецепторов КАК/КХК [69].
Строение и функции белков СВАБР1 и СЯАБР2
Рассмотрим подробнее основные характеристики белков СКАВР1 и СКАВР2. Эти высококонсервативные белки очень сходны как по первичной (74 % гомологии по аминокислотной последовательности), так и по третичной структуре. Ген СЯЛВР1 локализован на длинном плече 15-й хромосомы (15д24), с него транскрибируется одна матричная РНК (мРНК). Белок СКАВР1 состоит из 137 аминокислот и имеет молекулярную массу 15,5 кДа. СКАВР1 обладает характерной для всех белков семейства трехмерной
структурой, состоящей из 4 р-слоев. Активный центр белка CRABP1 представлен 3 аминокислотами, лежащими на поверхности «бочонка», образованного Р-слоями. Главную роль в связывании CRABP1 с РК играет аргинин в 131-м положении, так как его положительно заряженный боковой радикал напрямую взаимодействует с карбоксильной группой РК [70].
Ген CRABP2 располагается на 1-й хромосоме (1q21.3). С него транскрибируются 3 различные мРНК. Белок CRABP2 состоит из 138 аминокислот и имеет молекулярную массу 15,7 кДа. Как уже говорилось, оба белка CRABP обладают сходной третичной структурой, имеют сигнал ядерной локализации и даже связывают РК со сходной аффинностью (константа диссоциации различается всего в 2 раза) [49]. Важно отметить, что оба гена, кодирующие белки CRABP, в свою очередь, сами являются мишенями РК, и их экспрессия регулируется РК наряду с другими генами, задействованными в ее метаболизме и транспорте, включая CRBP1/2, CRABP1/2, CYP26A1, белки RAR и др. Существуют и другие способы регуляции белков CRABP, во всяком случае, это показано для CRABP2, о котором в литературе имеется больше данных. Так, экспрессия CRABP2 может напрямую регулироваться эстрогеном (в клетках матки крыс) за счет имеющегося в промоторе CRABP2 сайта, связывающего эстрогеновые рецепторы [71], и эта регуляция происходит независимо от РК. Сходные данные получены на нескольких клеточных линиях карциномы молочной железы, где эстроген усиливает экспрессию CRABP2 [72].
Белки CRABP обнаружены у всех позвоночных, при этом уровни экспрессии CRABP1 и CRABP2 широко варьируют в зависимости от стадии онтогенеза и типа ткани. В тканях эмбрионов оба белка CRABP экспрессируются достаточно широко, хотя считают, что обычно одновременно они не встречаются в одних и тех же клетках [7, 73]. У взрослых особей CRABP1 экспрессируется убиквитарно, но уровень его экспрессии достаточно низок (за исключением сетчатки глаза). CRABP2 экспрессируется преимущественно в коже, матке, яичниках, яичках [74—76] и сосудистом сплетении мозга [77]. Очевидно, что основная функция белков CRABP (как и других внутриклеточных липидсвязывающих белков) — солюбилизация и транспорт липофильного лиганда (в данном случае РК) в водной фазе цитоплазмы. При этом различия паттернов экспрессии белков CRABP позволяют предположить различие ролей CRABP1 и CRABP2 в реализации функциональной активности РК в организме.
Функции CRABP2
Основная доказанная функция белка CRABP2 — транспорт РК из цитоплазмы в ядро к RAR, что, в свою очередь, вызывает активацию RAR-зависимых генов, большая часть которых участвует в антипроли-феративных и/или проапоптотических процессах
IA СЧ
СМ
ж
ш
CJ
in сч ég
ж
ш
u
в клетке. К одной из таких мишеней относится р53-зависимый ген B-клеточной транслокации Btg2 [59]. В его промоторе был найден РК-связывающий участок, взаимодействующий с гетеродимером RXR— РК и, следовательно, ответственный за РК-индуциро-ванную активацию Btg2. Антипролиферативный эффект Btg2 опосредован его подавляющим действием на экспрессию циклина D1.
Другими мишенями, опосредующими РК-индуци-рованный апоптоз (показано на клетках MCF-7), являются гены каспаз-7 и -9 и их сериновые протеазы [30]. При этом экспрессия каспазы-7 активируется через ряд посредников, а ген каспазы-9 — прямая мишень RAR. Существует еще целый ряд генов, контролируемых РК посредством активации RAR, включая UBE1L (ubiquitin-activating enzyme E1-like protein), C/EBPepsilon (CCAAT/enhancer binding protein), и TNF-зависимый белок TRAIL (tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand, также известный как Apo-2L) [20, 78, 79]. Кроме того, на клетках карциномы молочной железы показано снижение экспрессии ряда генов, ассоциированное с РК-зависи-мым подавлением пролиферации, таких как Bcl-2 и сурвивин [80, 81], а также повышение экспрессии опухолевого супрессора PDCD4 и транскрипционного фактора SOX9 [55, 56]. К сожалению, детальный механизм РК-зависимой активации этих генов остается до конца не выясненным.
В соответствии с основной продифференцировоч-ной и антипролиферативной функцией РК предполагается, что и CRABP2 является опухоль-супрессорным фактором. В пользу этой гипотезы свидетельствует ряд данных. В частности, показано, что отсутствие экспрессии белка CRABP2 ассоциировано с неблагоприятным прогнозом при плоскоклеточном раке головы и шеи [82]. Снижение продукции белка CRABP2 коррелирует с увеличением степени злокачественности астроцитарных глиом и неблагоприятным прогнозом для пациентов [83]. Кроме того, обнаружено, что гиперэкспрессия CRABP2 усиливает чувствительность клеток карциномы молочной железы MCF-7 к РК-обусловленной остановке пролиферации [50] и стимулирует TNF-а-зависимый апоптоз после обработки РК кератиноцитов линии HaCaT [48]. Снижение экспрессии CRABP2 также ассоциировано с эндометри-озом, что подтверждает роль данного белка в регуляции пролиферации эпителиальных клеток [84]. Наши собственные данные также свидетельствуют в пользу супрессорной роли CRABP2 при немелкоклеточном раке легкого. Так, мы доказали, что снижение экспрессии CRABP2 в образцах опухолей по сравнению с условно нормальной тканью коррелирует с наличием метастазов в регионарные лимфатические узлы [85].
С другой стороны, есть и данные, свидетельствующие о вовлеченности CRABP2 в прогрессию опухолей. В частности, показано увеличение его экспрессии на поздних стадиях рака молочной железы (РМЖ). Ги-
перэкспрессия CRABP2 обнаружена в клетках РМЖ в сравнении с нормальной тканью [86]. Такая же картина наблюдается в клетках лейомиомы матки [87] и про-миелоцитарного лейкоза [88, 89]. Кроме того, высокий уровень CRABP2 продемонстрирован при раке мочевого пузыря [90]. Повышенная экспрессия CRABP2 характерна для ретинобластом с выраженными инвазивными свойствами [91]. Интересно, что ранее, в 1998 г. было показано, что экспрессия антисмысловой мРНК CRABP2 в клетках плоскоклеточного рака головы и шеи приводит к снижению инвазивной активности клеток [92]. Гиперэкспрессия CRABP2 также обнаружена в клетках MCF-7, устойчивых к мелфалану [93], и кера-тиноцитах, устойчивых к форболовому эфиру, что свидетельствует о возможной роли данного белка в приобретении клетками лекарственной устойчивости.
Тем не менее в целом большая часть данных указывает на опухолесупрессорное действие CRABP2 путем доставки РК к RAR и активации экспрессии про-апоптотических или продифференцировочных генов. Однако не так давно появились данные о том, что этот белок способен проявлять свою активность независимо от РК и ее рецепторов [94]. Например, доказано, что, хотя экспрессия фактора, активирующего апоп-тотические пептидазы (apoptotic peptidase-activating factor 1, Apaf-1), главного белка апоптосом, не контролируется РК и RAR, эктопическая экспрессия CRABP2 увеличивает его содержание как в культуре клеток, так и in vivo [30, 65, 94]. Было обнаружено также, что экспрессия CRABP2 в клетках РМЖ в отсутствие РК усиливает процессинг некоторых каспаз, что демонстрирует проапоптотическую активность этого белка в отсутствие лиганда [30, 94]. Вообще РК-независимая функция CRABP2 показана на нескольких типах клеток, например на клетках карциномы молочной железы [50, 52] и промиелоцитарного лейкоза [88, 89].
Таким образом, оба вопроса: можно ли считать CRABP2 опухолевым супрессором, и связана ли активность CRABP2 с его основной функцией — связыванием РК, — остаются открытыми.
Как может реализовываться РК-независимая функция СRABP2? Недавно обнаружено, что CRABP2 взаимодействует с белком HuR, одним из наиболее охарактеризованных членов семейства Hu-белков, вовлеченных в посттранскрипционную регуляцию экспрессии генов у животных [95], и это взаимодействие усиливает функциональную активность HuR. HuR — убиквитарно экспрессирующийся белок, связывающий РНК. Он имеет множество биологических функций, среди которых сплайсинг РНК, ядерный экспорт, стабилизация транскриптов. Он осуществляет их, связываясь с AU-богатыми элементами 3'-UTR областей целевой мРНК, тем самым защищая их от деградации и усиливая их экспрессию [96—98]. CRABP2 кооперирует с HuR в стабилизации определенных мРНК, повышая аффинность HuR к некоторым
транскриптам. СЯАВР2 таким образом увеличивает экспрессию некоторых генов, включая Ара/-1, Сазр7, а также самого НыК Важно отметить, что эта функция выполняется белком СИАВР2 независимо от РК и ИАЯ. Это было доказано в эксперименте с использованием мутантного белка СЯАВР2, у которого отсутствовал сигнал ядерной локализации. Показано, что обе формы белка (как дикого типа, так и мутант-ный) в равной степени повышают экспрессию Ара/-1 как на уровне мРНК, так и на уровне белка [94].
Интересно, что и протуморогенная активность СИАВР2 не зависит от его функции связывания РК. И в этом случае она, по-видимому, также реализуется при участии белков семейства Ни. В частности, показано значительное повышение уровня СИАВР2 в ней-робластомах, где имеется амплификация ЫуеЫ (данная амплификация считается основным критерием неблагоприятного клинического прогноза при нейро-бластомах). При этом авторы демонстрируют, что ЫуеЫ напрямую активирует экспрессию СИАВР2, связываясь с определенным сайтом в промоторе СИАВР2, и этот эффект является РК-независимым. СИАВР2 с помощью не совсем понятного механизма увеличивает продукцию белков HuD и НиВ, и это сопровождается усилением экспрессии ЫуеЫ. Соответственно, возникает петля положительной обратной связи, приводящая к усилению малигнизации клеток. Авторы даже предлагают использовать СЯАВР2 в качестве мишени для таргетной терапии при данном заболевании [99].
В целом с учетом возможности альтернативных вариантов активации самого СИАВР2 (включая ИАЯ, эстрогеновый рецептор, Мус^, а также возможности ядерной локализации данного белка можно предположить, что СИАВР2 может функционировать в качестве некоего транскрипционного коактиватора и/или мишени определенных транскрипционных факторов и что совокупный эффект этого белка в клетке может определяться тем, какие именно транскрипционные факторы задействованы в конкретном случае.
Функции СКАВР1
Функции СЯАВР1 на сегодняшний день исследованы еще меньше. Известно, что, помимо классической локализации в цитоплазме, СИАВР1 обнаруживается в митохондриях [100] и в перинуклеарном пространстве [101]. Как уже упоминалось, у этого белка, как и у СИАВР2, имеется сигнал ядерной локализации. По нашим и по некоторым данным других авторов [102], он, как и СИАВР2, может присутствовать в ядрах. При этом в литературе есть сведения, что СЯАВР1, в отличие от СЯАВР2, в ядре отсутствует [50].
В целом можно выделить 2 группы данных, одна из которых указывает на различия в функциональной активности СИАВР1 по сравнению с СЯАВР2
и их разное влияние на РК-зависимый эффект, другая — на схожесть функций CRABP1 и CRABP2. Прежде всего, механизм передачи РК от белков CRABP1 и CRABP2 к рецепторам RAR принципиально различается (рис. 2). Как уже говорилось, CRABP2 напрямую взаимодействует с белками RAR, и это взаимодействие существенно облегчает формирование активного комплекса белков RAR—РК, а также усиливает транскрипционную активность рецепторов RAR
[103]. CRABP1 не способен взаимодействовать с RAR, и для передачи РК от белка CRABP1 к рецепторам требуется диссоциация комплекса CRABP1—РК с последующей ассоциацией РК с RAR [49].
В соответствии с этой концепцией обнаружено, что экспрессия CRABP2, в отличие от CRABP1, усиливает транскрипцию генов, содержащих последовательности RARE (RAR-responsive elements). Интересно, что в третичной структуре этих 2 белков обнаружены различия непосредственно в участке перед лигандсвязывающим «карманом», а результаты направленного мутагенеза показали, что присутствующие в CRABP2 аминокислотные остатки (GLN75, PRO81 и LYS102), соответствующие этому участку, обеспечивают трансфер РК от CRABP2 к RAR и усиливают транскрипционную активность рецептора
[104]. Таким образом, если CRABP1 и способен усиливать передачу сигнала от РК, он осуществляет это менее эффективно.
Более того, есть гипотеза, согласно которой CRABP1 выполняет противоположную функцию — не усиливает РК-зависимый эффект, а участвует в регуляции (снижении) внутриклеточного уровня РК, в частности за счет ее метаболизма. Так, показано, что РК в комплексе с CRABP1 гораздо эффективнее взаимодействует с ферментами метаболизма РК, такими как CYP26 [106—108]. Также установлено, что скорость деградации РК в клетках тератокарцино-мы F9 возрастает по мере увеличения уровня экспрессии CRABP1 [109]. Дальнейшие исследования выявили обратную корреляцию между уровнем экспрессии CRABP1 и РК-опосредованной дифференцировкой
RAR
CRABPI-РК
CRABP1
♦
РК
RAR-РК
RAR
а
CRABP2-PK
CRABP2 +
RAR-PK-CRABP2
RAR-РК
IA СЧ
СМ
ж
ш
CJ
Рис. 2. Различия в механизмах передачи РК от белков CRABP1 и CRABP2 к рецепторам RAR. Адаптировано из [105]
+
IA СЧ
СМ
ж
ш
CJ
данных клеток. Кроме того, гиперэкспрессия CRABP1 приводила к подавлению экспрессии таких связанных с дифференцировкой ретиноид-респонсивных генов, как RARfi, ламинин B1 и коллаген IV типа [110]. Кроме того, экспрессия гена CRABP1 в клетках линии плоскоклеточного рака головы и шеи AMC-HN-7 увеличивала количество продуктов метаболизма РК (полярных метаболитов РК). Более того, клетки данной линии становились менее чувствительными к РК, а транскрипционная активность рецепторов РК в них даже снижалась [111].
Все это говорит в пользу уменьшения эффектов воздействия РК на клетку в присутствии CRABP1, в частности за счет усиления катаболизма РК или сек-вестрирования ее в цитоплазме. Таким образом, одна из возможных функций CRABP1 — защита клетки от избытка РК.
Тем не менее существуют исследования, свидетельствующие о противоположном влиянии CRABP1 на передачу сигнала от РК, т. е. указывающие на схожесть функций с CRABP2 в РК-зависимой активации генов. Например, X.H. Tang et al. обнаружили, что гиперэкспрессия CRABP1 в супрабазальных кератино-цитах мыши усиливает физиологическое действие РК на клеточную пролиферацию [112]. Эти данные с учетом обнаружения CRABP1 в ядре и наличия у него сигнала ядерной локализации позволяют предположить сходство функций CRABP1 и CRABP2: связывание РК предохраняет ее от ферментативного разрушения, и белок CRABP1 осуществляет ее доставку в ядро, обеспечивая эффективное взаимодействие с ядерными рецепторами.
Есть исследования, в которых экспрессия CRABP1 не влияла на эффекты РК. В работе A.C. Chen et al. показано, что гомозиготная делеция CRABP1 в эмбриональных стволовых клетках мыши AB1 не влияет на экспрессию таких ретиноид-респонсивных генов, как HOXA-1, RARfi, ламинин В1 и коллаген IV типа (а1), а также на кинетику метаболизма РК, но вызывает снижение внутриклеточной концентрации РК [113]. Помимо этого, обнаружено, что введение CRABP1 в линии COS-7 и CV-1 не влияет на транскрипционную активность рецепторов РК [49, 114].
Отдельные данные свидетельствуют о том, что у CRABP1, как и у CRABP2, могут быть функции, не опосредуемые RAR. Так, S.D. Persaud et al. показали, что CRABP1 необходим для RAR-независимой (происходящей в цитоплазме) активации ERK1/2 РК в эмбриональных стволовых клетках [115]. Результаты наших исследований также свидетельствуют о наличии альтернативных, не связанных с РК, функциях белка CRABP1. В частности, мы впервые обнаружили протуморогенный эффект CRABP1 на экспериментальной модели in vivo и с помощью направленного мутагенеза показали независимость этого эффекта от способности данного белка связывать РК [116].
В целом данные о роли CRABP1 в канцерогенезе и опухолевой прогрессии неоднозначны и противоречивы. В ряде работ выявлено снижение экспрессии CRABP1 в солидных опухолях, обусловленное прежде всего метилированием промотора данного гена. Гиперметилирование промотора CRABP1 (островки CpG) часто обнаруживают при раке толстой кишки и раке печени, что коррелирует со степенью злокачественности опухоли [117]. При этом гиперметилирование промотора CRABP1 ассоциируется с неблагоприятным прогнозом течения заболевания и, таким образом, может служить прогностическим фактором для больных [118]. Метилирование промотора CRABP1 также выявлено при раке пищевода. Низкая экспрессия белка CRABP1 по данным иммуногистохимического исследования ассоциировалась с низкой дифферен-цировкой клеток и наличием метастазов в лимфатических узлах. Авторы предполагают, что в клетках эпителия пищевода CRABP1 может выполнять функцию опухолевого супрессора [119]. Уровень мРНК CRABP1 снижается и при папиллярном раке щитовидной железы за счет гиперметилирования промотора гена [120]. L. Hawthorn et al. оценили профиль экспрессии генов при папиллярном раке щитовидной железы и выделили снижение экспрессии CRABP1 как возможный молекулярный маркер данного типа опухоли [121]. Снижение уровня мРНК и белка CRABP1 также характерно и для фолликулярного рака щитовидной железы [122]. Снижение уровня белка CRABP1 наблюдается в образцах рака почки [123], а также при серозном и светлоклеточном раке яичников. Безрецидивная выживаемость при серозной и светлоклеточной аденокарциноме со сниженной экспрессией CRABP1 оказалась значительно ниже, чем в случаях, когда экспрессия CRABP1 была сохранена. Многофакторный анализ показал, что снижение экспрессии CRABP1 является важным прогностическим фактором в случае данных типов опухолей [124].
В то же время для ряда других опухолей, напротив, характерна повышенная экспрессия CRABP1, которая зачастую коррелирует с агрессивным течением заболевания. Так, высокая экспрессия CRABP1 ассоциирована с неблагоприятным прогнозом при немелко-клеточном раке легкого и глиомах [125]. Выраженное повышение уровня мРНК CRABP1 также отмечается в образцах лейомиомы матки по сравнению с тканью миометрия [126]. Повышение уровня мРНК CRABP1 характерно для эндометриоидного рака яичников [127] и отмечается при синовиальных саркомах и злокачественных опухолях оболочек периферических нервов [128]. Данные наших собственных исследований также свидетельствуют в пользу проканцероген-ной активности CRABP1. Так, помимо обнаружения уже упомянутой протуморогенной и прометастатиче-ской активности данного белка в экспериментальной модели трансформированных фибробластов, мы показали, что высокий уровень белка CRABP1 характе-
рен для синовиальных сарком, причем в бифазных саркомах экспрессия СИАВР1 присутствует только в мезенхимальном компоненте. Кроме того, с учетом данных о влиянии гиперэкспрессии СИАВР1 на частоту формирования спонтанных нейроэндокринных опухолей поджелудочной железы (НЭО ПЖ) у мышей [129] мы сравнили уровень экспрессии данного белка в образцах НЭО ПЖ человека и показали, что увеличение продукции СИАВР1 коррелирует с низкой диф-ференцировкой и высокой степенью злокачественности данного типа опухолей, а также с процессом метастазирования в регионарные лимфатические узлы [116].
Заключение
Следует отметить, что на сегодняшний день функции белков СИАВР, особенно СИАВР1, недостаточно охарактеризованы, а данные о роли этих белков в формировании ответа на воздействие РК и ее метаболизме противоречивы. Остается открытым вопрос о том,
являются ли функции этих белков сходными, но осуществляемыми в разных типах клеток, или противо-по ложными: с одной стороны, направленными на проведение РК-зависимых сигналов, с другой — на ограничение активности РК. Дальнейшие исследования необходимы для определения роли данных белков в канцерогенезе. Надо сказать, что большая часть приведенных здесь данных получена при сравнении уровней мРНК и основана преимущественно на скри-нинговых исследованиях с использованием технологий профилирования транскриптомов. Исследований, посвященных анализу функциональной активности данных белков и молекулярных механизмов ее реализации, очень немного. Наряду с этим часто обнаруживаемые и значимые изменения экспрессии СИАВР в опухолях человека говорят об их активном участии в процессах опухолевой прогрессии. Очевидно, что молекулярные механизмы, определяющие биологическую активность этих белков и их роль в канцерогенезе, требуют дальнейшего всестороннего изучения.
IA СЧ
N
Ж ш
CJ
ЛИТЕРАТУРА
1. Gutierrez-Gonzalez L.H., Ludwig C., Hohoff C. et al. Solution structure and backbone dynamics of human epidermal-type fatty acid-binding protein (E-FABP). Biochem J 2002;364(Pt 3):725-37.
2. Kleywegt G.J., Bergfors T., Senn H. et al. Crystal structures of cellular retinoic acid binding proteins I and II in complex with all-trans-retinoic acid and a synthetic retinoid. Structure 1994;2(12):1241-58.
3. Veerkamp J.H., Maatman R.G. Cytoplasmic fatty acid-binding proteins: their structure and genes. Prog Lipid Res 1995;34(1):17—52.
4. Thaller C., Eichele G. Identification and spatial distribution of retinoids in the developing chick limb bud. Nature 1987;327(6123):625-628.
5. Spinella M.J., Kerley J.S., White K.A. et al. Retinoid target gene activation during induced tumor cell differentiation: human embryonal carcinoma as a model. J Nutr 2003;133(1):273S-6S.
6. Maden M. Role and distribution
of retinoic acid during CNS development. Int Rev Cytol 2001;209:1-77.
7. Maden M. Retinoids in lung development and regeneration. Curr Top Dev Biol 2004;61:153-89.
8. Thaller C., Eichele G. Retinoid signaling in vertebrate limb development. Ann NY Acad Sci 1996;785:1-11.
9. Collins S.J. The role of retinoids and retinoic acid receptors in normal hematopoiesis. Leukemia 2002;16(10): 1896-905.
10. Morikawa K., Nonaka M. All-trans-retinoic acid accelerates the differentiation
of human B lymphocytes maturing into plasma cells. Int Immunopharmacol 2005;5(13-14):1830-8.
11. Iwata M. Retinoic acid production by intestinal dendritic cells and its role in T-cell trafficking. Semin Immunol 2009;21(1):8-13.
12. Rhinn M., Dolle P. Retinoic acid signalling during development. Development 2012;139(5):843—58.
13. Theodosiou M., Laudet V., Schubert M. From carrot to clinic: an overview of the retinoic acid signaling pathway. Cell Mol Life Sci 2010;67(9):1423-45.
14. Huang Y., Boskovic G., Niles R.M. Retinoic acid-induced AP-1 transcriptional activity regulates B16 mouse melanoma growth inhibition and differentiation. J Cell Physiol 2003;194(2):162-70.
15. Breitman T.R., Selonick S.E., Collins S.J. Induction of differentiation of the human promyelocytic leukemia cell line (HL-60)
by retinoic acid. Proc Natl Acad Sci USA 1980;77(5):2936-40.
16. Wu S., Donigan A., Platsoucas C.D. et al. All-trans-retinoic acid blocks cell cycle progression of human ovarian adenocarcinoma cells at late G1. Exp Cell Res 1997;232(2):277-286.
17. Singh B., Murphy R.F., Ding X.Z. et al. On the role of transforming growth factor-beta in the growth inhibitory effects
of retinoic acid in human pancreatic cancer cells. Mol Cancer 2007;6:82.
18. Battle T.E., Roberson M.S., Zhang T. et al. Retinoic acid-induced blr1 expression requires RARalpha, RXR, and MAPK activation and uses ERK2 but not JNK/ SAPK to accelerate cell differentiation.
Eur J Cell Biol 2001;80(1): 59-67.
19. Strickland S., Mahdavi V. The induction of differentiation in teratocarcinoma stem cells by retinoic acid. Cell 1978;15(2): 393-403.
20. Altucci L., Rossin A., Raffelsberger W. et al. Retinoic acid-induced apoptosis
in leukemia cells is mediated by paracrine action of tumor-selective death ligand TRAIL. Nat Med 2001;7(6):680-6.
21. Elstner E., Muller C., Koshizuka K. et al. Ligands for peroxisome proliferator-activated receptorgamma and retinoic acid receptor inhibit growth and induce apoptosis of human breast cancer cells in vitro and in BNX mice. Proc Natl Acad Sci USA 1998;95(15): 8806-11.
22. Toma S., Isnardi L., Riccardi L. et al. Induction of apoptosis in MCF-7 breast carcinoma cell line by RAR and RXR selective retinoids. Anticancer Res 1998;18(2A):935-42.
23. Mangiarotti R., Danova M., Alberici R., Pellicciari C. All-trans retinoic acid (ATRA)-induced apoptosis is preceded by G1 arrest in human MCF-7 breast cancer cells. Br J Cancer 1998;77(2):186-91.
24. Luo P., Lin M., Lin M. et al. Function of retinoid acid receptor alpha and p21
in all-trans-retinoic acid-induced acute T-lymphoblastic leukemia apoptosis. Leuk Lymphoma 2009;50(7):1183-9.
25. Kini A.R., Peterson L.A., Tallman M.S. et al. Angiogenesis in acute promyelocytic leukemia: induction by vascular endothelial growth factor and inhibition by all-trans retinoic acid. Blood 2001;97(12):3919-24.
in сч CM
Ж ш
и
26. Kim M.S., Kim Y.K., Eun H.C. et al. Alltrans retinoic acid antagonizes UV-induced VEGF production and angiogenesis via the inhibition of ERK activation in human skin keratinocytes. J Invest Dermatol 2006;126(12):2697-706.
27. Pfahl M., Piedrafita F.J. Retinoid targets for apoptosis induction. Oncogene 2003;22(56):9058-62.
28. Sadikoglou E., Magoulas G., Theodoropoulou C. et al. Effect of conjugates of all-trans-retinoic acid and shorter polyene chain analogues with amino acids on prostate cancer cell growth. Eur J Med Chem 2009;44(8):3175-87.
29. Lee J.H., Yoon J.H., Yu S.J. et al. Retinoic acid and its binding protein modulate apoptotic signals in hypoxic hepatocellular carcinoma cells. Cancer Lett 2010;295(2):229-35.
30. Donato L.J., Noy N. Suppression
of mammary carcinoma growth by retinoic acid: proapoptotic genes are targets for retinoic acid receptor and cellular retinoic acid-binding protein II signaling. Cancer Res 2005;65(18):8193-9.
31. Hoang T.C., Bui T.K., Taguchi T. et al. All-trans retinoic acid inhibits KIT activity and induces apoptosis in gastrointestinal stromal tumor GIST-T1 cell line by affecting on the expression of survivin and Bax protein. J Exp Clin Cancer Res 2010;29:165.
32. Khuri F.R., Lippman S.M., Spitz M.R. et al. Molecular epidemiology and retinoid chemoprevention of head and neck cancer. J Natl Cancer Inst 1997;89(3):199-211.
33. Zuccari G., Carosio R., Fini A. et al. Modified polyvinylalcohol for encapsulation of all-trans-retinoic acid in polymeric micelles. J Control Release 2005;103(2):369-80.
34. Caselli E., Galvan M., Santoni F. et al. Retinoic acid analogues inhibit human herpesvirus 8 replication. Antivir Ther 2008;13(2):199-209.
35. Kang S., Duell E.A., Fisher G.J. et al. Application of retinol to human skin in vivo induces epidermal hyperplasia and cellular retinoid binding proteins characteristic
of retinoic acid but without measurable retinoic acid levels or irritation. J Invest Dermatol 1995;105(4):549-56.
36. Verma A.K., Conrad E.A., Boutwell R.K. Differential effects of retinoic acid and 7,8-benzoflavone on the induction of mouse skin tumors by the complete carcinogenesis process and by the initiation-promotion regimen. Cancer Res 1982;42(9): 3519-25.
37. Zouboulis C.C. Retinoids-which dermatological indications will benefit in the near future? Skin Pharmacol Appl Skin Physiol 2001;14(5):303-15.
38. Henion P.D., Weston J.A. Retinoic acid selectively promotes the survival and proliferation of neurogenic precursors
in cultured neural crest cell populations. Dev Biol 1994;161(1):243-50.
39. Jacobs S., Lie D.C., DeCicco K.L. et al. Retinoic acid is required early during adult
neurogenesis in the dentate gyrus. Proc Natl Acad Sci USA 2006; 103(10):3902-7.
40. Plum L.A., Parada L.F., Tsoulfas P. et al. Retinoic acid combined with neurotrophin-3 enhances the survival and neurite outgrowth of embryonic sympathetic neurons. Exp Biol Med 2001;226(8):766-75.
41. Rodriguez-Tebar A., Rohrer H. Retinoic acid induces NGF-dependent survival response and high-affinity NGF receptors in immature chick sympathetic neurons. Development 1991;112(3):813-20.
42. Heyman R.A., Mangelsdorf D.J., Dyck J.A. et al. 9-cis retinoic acid is a high affinity ligand for the retinoid X receptor. Cell 1992;68(2):397-406.
43. Duong V., Rochette-Egly C. The molecular physiology of nuclear retinoic acid receptors. From health to disease. Biochim Biophys Acta 2011;1812(8):1023-31.
44. de The H., Vivanco-Ruiz M.M., Tiollais P. et al. Identification of a retinoic acid responsive element in the retinoic acid receptor beta gene. Nature 1990;343(6254):177-80.
45. Perissi V., Jepsen K., Glass C.K., Rosenfeld M.G. Deconstructing repression: evolving models of co-repressor action. Nat Rev Genet 2010;11(2):109-23.
46. le Maire A., Teyssier C., Erb C. et al.
A unique secondary-structure switch controls constitutive gene repression by retinoic acid receptor. Nat Struct Mol Biol 2010;17(7): 801-7.
47. Shaw N., Elholm M., Noy N. Retinoic acid is a high affinity selective ligand for the peroxisome proliferator-activated receptor beta/delta. J Biol Chem 2003;278(43): 41589-92.
48. Schug T.T., Berry D.C., Shaw N.S. et al. Opposing effects of retinoic acid on cell growth result from alternate activation of two different nuclear receptors. Cell 2007;129(4): 723-33.
49. Dong D., Ruuska S.E., Levinthal D.J. et al. Distinct roles for cellular retinoic acid-binding proteins I and II in regulating signaling
by retinoic acid. J Biol Chem 1999;274(34):23695-8.
50. Budhu A.S., Noy N. Direct channeling of retinoic acid between cellular retinoic acid-binding protein II and retinoic acid receptor sensitizes mammary carcinoma cells to retinoic acid-induced growth arrest. Mol Cell Biol 2002;22(8):2632-41.
51. Sessler R.J., Noy N. A ligand-activated nuclear localization signal in cellular retinoic acid binding protein-II. Mol Cell 2005;18(3):343-53.
52. Manor D., Shmidt E.N., Budhu A. et al. Mammary carcinoma suppression by cellular retinoic acid binding protein-II. Cancer Res 2003;63(15):4426-33.
53. Tan N.S., Shaw N.S., Vinckenbosch N. et al. Selective cooperation between fatty acid binding proteins and peroxisome proliferator-activated receptors in regulating transcription. Mol Cell Biol 2002;22(14): 5114-27.
54. Sussman F., de Lera A.R. Ligand recognition by RAR and RXR receptors: binding and selectivity. J Med Chem 2005;48(20):6212-9.
55. Afonja O., Raaka B.M., Huang A. et al. RAR agonists stimulate SOX9 gene expression in breast cancer cell lines: evidence for a role in retinoid-mediated growth inhibition. Oncogene 2002;21(51):7850-60.
56. Afonja O., Juste D., Das S. et al. Induction of PDCD4 tumor suppressor gene expression by RAR agonists, antiestrogen and HER-2/neu antagonist in breast cancer cells. Evidence
for a role in apoptosis. Oncogene 2004;23(49): 8135-45.
57. Zacheis D., Dhar A., Lu S. et al. Heteroarotinoids inhibit head and neck cancer cell lines in vitro and in vivo through both RAR and RXR retinoic acid receptors. J Med Chem 1999;42(21):4434-45.
58. Soprano D.R., Qin P., Soprano K.J. Retinoic acid receptors and cancers. Annu Rev Nutr 2004;24:201-21.
59. Donato L.J., Suh J.H., Noy N. Suppression of mammary carcinoma cell growth by retinoic acid: the cell cycle control gene Btg2 is a direct target for retinoic acid receptor signaling. Cancer Res 2007;67(2):609-15.
60. Noy N. Between death and survival: retinoic acid in regulation of apoptosis. Annu Rev Nutr 2010;30:201-17.
61. Di-Poi N., Michalik L., Tan N.S. et al. The anti-apoptotic role of PPARbeta contributes to efficient skin wound healing. J Steroid Biochem Mol Biol 2003;85(2-5): 257-65.
62. Di-Poi N., Tan N.S., Michalik L. et al. Antiapoptotic role of PPARbeta
in keratinocytes via transcriptional control of the Akt1 signaling pathway. Mol Cell 2002;10(4):721-33.
63. Aggarwal B.B., Sethi G., Ahn K.S. et al. Targeting signal transducer and activator
of transcription-3 for prevention and therapy of cancer: modern target but ancient solution. Ann NY Acad Sci 2006;1091:151-69.
64. Montagner A., Delgado M.B., Tallichet-Blanc C. et al. Src is activated by the nuclear receptor peroxisome proliferator-activated receptor beta/delta in ultraviolet radiation-induced skin cancer. EMBO Mol Med 2014;6(1):80-98.
65. Schug T.T., Berry D.C., Toshkov I.A. et al. Overcoming retinoic acid-resistance
of mammary carcinomas by diverting retinoic acid from PPARbeta/delta to RAR. Proc Natl Acad Sci USA 2008;105(21):7546-51.
66. Morgan E., Kannan-Thulasiraman P., Noy N. Involvement of Fatty Acid Binding Protein 5 and PPARbeta/delta in Prostate Cancer Cell Growth. PPAR Res 2010; 2010.
67. Levi L., Lobo G., Doud M.K. et al. Genetic ablation of the fatty acid-binding protein FABP5 suppresses HER2-induced mammary tumorigenesis. Cancer Res 2013;73(15):4770-80.
68. White J.A., Guo Y.D., Baetz K. et al. Identification of the retinoic acid-inducible all-trans-retinoic acid 4-hydroxylase. J Biol Chem 1996;271(47):29922-7.
69. Liu H.X., Ly I., Hu Y., Wan Y.J. Retinoic acid regulates cell cycle genes and accelerates normal mouse liver regeneration. Biochem Pharmacol 2014;91(2):256-65.
70. Chaudhuri B.N., Kleywegt G.J., Broutin-L'Hermite I. et al. Structures of cellular retinoic acid binding proteins I and II in complex with synthetic retinoids. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr 1999;55(Pt 11):1850-7.
71. Li X.H., Ong D.E. Cellular retinoic acid-binding protein II gene expression is directly induced by estrogen, but not retinoic acid, in rat uterus. J Biol Chem 2003;278(37):35819-25.
72. Lu M., Mira-y-Lopez R., Nakajo S. et al. Expression of estrogen receptor alpha, retinoic acid receptor alpha and cellular retinoic acid binding protein II genes is coordinately regulated in human breast cancer cells. Oncogene 2005;24(27):4362-9.
73. Maden M. Retinoid signalling in the development of the central nervous system. Nat Rev Neurosci 2002;3(11):843-53.
74. Bucco R.A., Zheng W.L., Davis J.T. et al. Cellular retinoic acid-binding protein(II) presence in rat uterine epithelial cells correlates with their synthesis of retinoic acid. Biochemistry 1997;36(13):4009-14.
75. Wardlaw S.A., Bucco R.A., Zheng W.L., Ong D.E. Variable expression of cellular retinol- and cellular retinoic acid-binding proteins in the rat uterus and ovary during the estrous cycle. Biol Reprod 1997;56(1):125-32.
76. Zheng W.L., Ong D.E. Spatial and temporal patterns of expression of cellular retinol-binding protein and cellular retinoic acid-binding proteins in rat uterus during early pregnancy. Biol Reprod 1998;58(4):963-70.
77. Yamamoto M., Drager U.C., Ong D.E., McCaffery P. Retinoid-binding proteins in the cerebellum and choroid plexus and their relationship to regionalized retinoic acid synthesis and degradation. Eur J Biochem 1998;257(2):344-50.
78. Kitareewan S., Pitha-Rowe I., Sekula D. et al. UBE1L is a retinoid target that triggers PML/RARalpha degradation and apoptosis in acute promyelocytic leukemia. Proc Natl Acad Sci USA 2002;99(6):3806-11.
79. Park D.J., Chumakov A.M., Vuong P.T. et al. CCAAT/enhancer binding protein epsilon is a potential retinoid target gene in acute promyelocytic leukemia treatment. J Clin Invest 1999;103(10):
1399-408.
80. Pratt M.A., Niu M., White D. Differential regulation of protein expression, growth and apoptosis by natural and synthetic retinoids.
J Cell Biochem 2003;90(4):692-708.
81. Raffo P., Emionite L., Colucci L. et al. Retinoid receptors: pathways of proliferation inhibition and apoptosis induction in breast cancer cell lines. Anticancer Res 2000;20(3A):1535-43.
82. Calmon M.F., Rodrigues R.V., Kaneto C.M. et al. Epigenetic silencing of CRABP2 and MX1 in head and neck tumors. Neoplasia 2009;11(12):1329-39.
83. Campos B., Centner F.S., Bermejo J.L. et al. Aberrant expression of retinoic acid signaling molecules influences patient survival in astrocytic gliomas. Am J Pathol 2011;178(5):1953-64.
84. Pavone M.E., Reierstad S., Sun H. et al. Altered retinoid uptake and action contributes to cell survival in endometriosis. J Clin Endocrinol Metab 2010;95(11):E300-9.
85. Favorskaya I., Kainov Y., Chemeris G. et al. Expression and clinical significance of CRABP1 and CRABP2 in non-small cell lung cancer. Tumour Biol 2014;35(10):10295-300.
86. Bertucci F., Houlgatte R., Benziane A. et al. Gene expression profiling of primary breast carcinomas using arrays of candidate genes. Hum Mol Genet 2000;9(20):2981-91.
87. Tsibris J.C., Segars J., Coppola D. et al. Insights from gene arrays on the development and growth regulation of uterine leiomyomata. Fertil Steril 2002;78(1):114-21.
88. Delva L., Cornic M., Balitrand N. et al. Resistance to all-trans retinoic acid (ATRA) therapy in relapsing acute promyelocytic leukemia: study of in vitro ATRA sensitivity and cellular retinoic acid binding protein levels in leukemic cells. Blood 1993;82(7):2175-81.
89. Zhou D.C., Hallam S.J., Lee S.J. et al. Constitutive expression of cellular retinoic acid binding protein II and lack of correlation with sensitivity to all-trans retinoic acid in acute promyelocytic leukemia cells. Cancer Res 1998;58(24):5770-6.
90. Jin B.Y., Fu G.H., Jiang X. et al. CRABP2 and FABP5 identified by 2D DIGE profiling are upregulated in human bladder cancer. Chin Med J (Engl) 2013;126(19):3787-9.
91. Mallikarjuna K., Sundaram C.S., Sharma Y. et al. Comparative proteomic analysis of differentially expressed proteins
in primary retinoblastoma tumors. Proteomics Clin Appl 2010;4(4):449-63.
92. Vo H.P., Crowe D.L. Transcriptional regulation of retinoic acid responsive genes by cellular retinoic acid binding protein-II modulates RA mediated tumor cell proliferation and invasion. Anticancer Res 1998;18(1A):217-24.
93. Hathout Y., Riordan K., Gehrmann M., Fenselau C. Differential protein expression in the cytosol fraction of an MCF-7 breast cancer cell line selected for resistance toward melphalan. J Proteome Res 2002;1(5):435-42.
94. Vreeland A.C., Levi L., Zhang W. et al. Cellular retinoic acid-binding protein
2 inhibits tumor growth by two distinct mechanisms. J Biol Chem 2014;289(49): 34065-73.
95. Hinman M.N., Lou H. Diverse molecular functions of Hu proteins. Cell Mol Life Sci 2008;65 (20):3168-81.
96. Brennan C.M., Steitz J.A. HuR and mRNA stability. Cell Mol Life Sci 2001;58(2):266-77.
97. Chen C.Y., Xu N., Shyu A.B. Highly selective actions of HuR in antagonizing AUrich element-mediated mRNA destabilization. Mol Cell Biol 2002;22(20):7268-78.
98. Lopez de Silanes I., Zhan M., Lal A. et al. Identification of a target RNA motif for RNA-binding protein HuR. Proc Natl Acad Sci USA 2004;101(9):2987-92.
99. Gupta A., Williams B.R., Hanash S.M., Rawwas J. Cellular retinoic acid-binding protein II is a direct transcriptional target of MycN in neuroblastoma. Cancer Res 2006;66(16):8100-8.
100. Ruff S.J., Ong D.E. Cellular retinoic acid binding protein is associated with mitochondria. FEBS Lett 2000;487(2):282-6.
101. Levadoux-Martin M., Li Y., Blackburn A. et al. Perinuclear localisation of cellular retinoic acid binding protein I mRNA. Biochem Biophys Res Commun 2006;340(1):326-31.
102. Gaub M.P., Lutz Y., Ghyselinck N.B.
et al. Nuclear detection of cellular retinoic acid binding proteins I and II with new antibodies. J Histochem Cytochem 1998;46(10):1103-11.
103. Jing Y., Waxman S., Mira-y-Lopez R. The cellular retinoic acid binding protein II
is a positive regulator of retinoic acid signaling in breast cancer cells. Cancer Res 1997;57(9):1668-72.
104. Budhu A., Gillilan R., Noy N. Localization of the RAR interaction domain of cellular retinoic acid binding protein-II.
J Mol Biol 2001;305(4):939-49.
105. Noy N. Retinoid-binding proteins: mediators of retinoid action. Biochem J 2000;348 Pt 3:481-95.
106. Fiorella P.D., Napoli J.L. Expression of cellular retinoic acid binding protein (CRABP) in Escherichia coli. Characterization and evidence that holo-CRABP is a substrate in retinoic acid metabolism. J Biol Chem 1991;266(25):16572-9.
107. Napoli J.L. Interactions of retinoid binding proteins and enzymes in retinoid metabolism. Biochim Biophys Acta 1999;1440(2-3):139-62.
108. Napoli J.L., Posch K.P., Fiorella P.D., Boerman M.N. Physiological occurrence, biosynthesis and metabolism of retinoic acid: evidence for roles of cellular retinol-binding protein (CRBP) and cellular retinoic acid-binding protein (CRABP) in the pathway
of retinoic acid homeostasis. Biomed Pharmacother 1991;45(4-5):131-43.
109. Boylan J.F., Gudas L.J. The level of CRABP-I expression influences the amounts and types of all-trans-retinoic acid metabolites in F9 teratocarcinoma stem cells. J Biol Chem 1992;267(30):21486-91.
110. Boylan J.F., Gudas L.J. Overexpression of the cellular retinoic acid binding protein-I (CRABP-I) results in a reduction
in differentiation-specific gene expression in F9 teratocarcinoma cells. J Cell Biol 1991;112(5):965-79.
111. Won J.Y., Nam E.C., Yoo S.J. et al. The effect of cellular retinoic acid binding protein-I
in
СЧ
CM
Ж
Ш
CJ
in сч CM
Ж ш
CJ
expression on the CYP26-mediated catabolism of all-trans retinoic acid and cell proliferation in head and neck squamous cell carcinoma. Metabolism 2004;53(8):1007-12.
112. Tang X.H., Vivero M., Gudas L.J. Overexpression of CRABPI in suprabasal keratinocytes enhances the proliferation
of epidermal basal keratinocytes in mouse skin topically treated with all-trans retinoic acid. Exp Cell Res 2008;314(1):38-51.
113. Chen A.C., Yu K., Lane M.A., Gudas L.J. Homozygous deletion of the CRABPI gene
in AB1 embryonic stem cells results in increased CRABPII gene expression and decreased intracellular retinoic acid concentration. Arch Biochem Biophys 2003;411(2):159-73.
114. Venepally P., Reddy L.G., Sani B.P. Analysis of the effects of CRABP I expression on the RA-induced transcription mediated by retinoid receptors. Biochemistry 1996;35(31):9974-82.
115. Persaud S.D., Lin Y.W., Wu C.Y. et al. Cellular retinoic acid binding protein I mediates rapid non-canonical activation of ERK1/2 by all-trans retinoic acid. Cell Signal 2013;25(1):19-25.
116. Kainov Y., Favorskaya I., Delektorskaya V. et al. CRABP1 provides high malignancy
of transformed mesenchymal cells and contributes to the pathogenesis of mesenchymal and neuroendocrine tumors. Cell Cycle 2014;13(10):1530-9.
117. Lind G.E., Kleivi K., Meling G.I. et al. ADAMTS1, CRABP1, and NR3C1 identified as epigenetically deregulated genes
in colorectal tumorigenesis. Cell Oncol 2006;28(5—6):259—72.
118. Lee H.S., Kim B.H., Cho N.Y. et al. Prognostic implications of and relationship between CpG island hypermethylation and repetitive DNA hypomethylation
in hepatocellular carcinoma. Clin Cancer Res 2009;15(3):812-20.
119. Tanaka K., Imoto I., Inoue J. et al. Frequent methylation-associated silencing of a candidate tumor-suppressor, CRABP1, in esophageal squamous-cell carcinoma. Oncogene 2007;26(44):6456-68.
120. Huang Y., de la Chapelle A., Pellegata N.S. Hypermethylation, but not LOH,
is associated with the low expression of MT1G and CRABP1 in papillary thyroid carcinoma. Int J Cancer 2003;104(6):735-44.
121. Hawthorn L., Stein L., Varma R. et al. TIMP1 and SERPIN-A overexpression and TFF3 and CRABP1 underexpression
as biomarkers for papillary thyroid carcinoma. Head Neck 2004;26(12):1069-83.
122. Fontaine J.F., Mirebeau-Prunier D., Raharijaona M. et al. Increasing the number of thyroid lesions classes in microarray analysis improves the relevance of diagnostic markers. PloS One 2009;4(10):e7632.
123. Pfoertner S., Goelden U., Hansen W. et al. Cellular retinoic acid binding protein I:
expression and functional influence in renal cell carcinoma. Tumour Biol 2005;26(6): 313-23.
124. Miyake T., Ueda Y., Matsuzaki S. et al. CRABP1-reduced expression is associated with poorer prognosis in serous and clear cell ovarian adenocarcinoma. J Cancer Res Clin Oncol 2011;137(4):715-722.
125. Lu Y., Lemon W., Liu P.Y. et al. A gene expression signature predicts survival
of patients with stage I non-small cell lung cancer. PLoS Med 2006;3(12):e467.
126. Wu X., Blanck A., Norstedt G. et al. Identification of genes with higher expression in human uterine leiomyomas than in the corresponding myometrium. Mol Hum Reprod 2002;8(3):246-54.
127. Banz C., Ungethuem U., Kuban R.J.
et al. The molecular signature of endometriosis-associated endometrioid ovarian cancer differs significantly from endometriosis-independent endometrioid ovarian cancer. Fertil Steril 2010;94(4):1212-7.
128. Ishibe T., Nakayama T., Aoyama T. et al. Neuronal differentiation of synovial sarcoma and its therapeutic application. Clin Orthop Relat Res 2008;466(9):2147-55.
129. Perez-Castro A.V., Tran V.T., Nguyen-Huu M.C. Defective lens fiber differentiation and pancreatic tumorigenesis caused
by ectopic expression of the cellular retinoic acid-binding protein I. Development 1993;119(2):363-75.
