CC BY
13
CIRCADIAN GENES AS SENSITIVE MARKERS OF BIOINSECURITY
Minchenko O.H., Yavorovsky O.P., Paustovsky Y.O., Minchenko D.O., Zavgorodny I.V.
ЦИРКАД1АЛЬН1ГЕНИ ЯК ЧУТЛИВ1 МАРКЕРИ Б1ОНЕБЕЗПЕКИ
М1НЧЕНКО О.Г., ЯВОРОВСЬКИЙ О.П., ПАУСТОВСЬКИЙ Ю.О., М1НЧЕНКО Д.О., ЗАВГОРОДН1Й 1.В. 1нститут 6ioxiMii iM. О.В. Палладша Нацiональноí академií наук УкраТни, м. КиТв, Нацiональний медичний унiверситет iM. О.О. Богомольця, м. КиТв, Харювський нацiональний медичний унiверситет
УДК 577.112.7:616
Ключовi слова: проте'Гнкшази, циркадiальнi гени, маркери бюнебезпеки.
ci живi органiзми мають досить надiйну багаторiвневу систему регуляцп ТхньоТ життeдiяльно-cTi та захисту вщ негативних впливiв зовшшшх факторiв, що забезпечуе Тх виживання та збереження генотипу, а також певну адаптацю до змЫ ото-чуючого середовища. В остан-нi роки детально вивчаються молекулярш основи вищих рiв-нiв регуляцп найважливших метаболiчних процеciв у кшти-нах рiзних органiзмiв, голов-ним чином тих, що визначають ци^чний характер перебiгу основних процеciв життeдiяль-ноcтi та поведшку органiзмiв. У бТпьшост живих icтот вироби-лась здатнють до автономних коливань у поведшщ та переби гу фiзiологiчних i бiохiмiчних процеciв з перюдом, близьким до 24 годин синхронно з обер-танням Землi навколо своеТ оci, якi називають циркадiаль-ними ритмами, що генерують-ся у гiпоталамуci на молекулярному рiвнi циркадiальним годинником. Циркадiальний годинник — це група взаемо-пов'язаних генiв, якi кодують синтез важливих факторiв ре-гуляцií транскрипцп великоТ групи генiв i яю одержали наз-ву циркадiальних (Perl, Per2,
Per3, Clock, BMall, Cry тощо) [1-3]. Функцiонування циркади ального годинника контролю-еться низкою проте'Тнкшаз та фосфатаз, активнicть яких, у свою чергу, залежить вiд ба-гатьох факторiв [2-4]. Бшь-шють основних фiзiологiчних та метаболiчних процеав в ор-ганiзмi мае цикшчний характер i контролюеться низкою цир-кадiальних генiв, основними з яких е Clock, BMal1, Per1 та Per2, якi кодують синтез важливих факторiв регуляцií транcкрипцií досить великоТ групи гешв, що контролюють переб^ основних метаболiч-них процеав [5-11]. Цi факто-ри е ключовими регуляторами метаболiзму як у норм^ так i при багатьох патолопчних станах. Циркадiальнi гени щоден-но змiнюють циркадiальнi рит-ми рiзноманiтних фiзiологiчних процеciв, причому у рiзних ор-ганiзмiв виявлено шдивщуаль-нi оcобливоcтi екcпреcií цир-кадiальних генiв, що вщповща-ють рiзним типам циркадiаль-них ритмiв. Зокрема, на лiм-фоцитах кровi виявлено юну-вання рiзних хронотитв ек-cпреcií циркадiальних генiв у людей [4]. ^м того, встано-влено, що циркадiальний ха-
ЦИРКАДИАЛЬНЫЕ ГЕНЫ КАК ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ МАРКЕРЫ БИООПАСНОСТИ
Минченко А.Г., ЯворовскийА.П., Паустовский Ю.А., Минченко Д.А., Завгородний И.В.
Нарушения регуляции и течения циркадиальных процессов в организме есть одной из причин возникновения ряда патологических процессов, в том числе и злокачественных новообразований. Наиболее важными генами, регулирующими протекание циркадиальных процессов в норме и при патологических состояниях, являются циркадиальные гены Per2, BMal1 Clock и ряд других. Данные экспериментальных исследований указывают на то, что экспрессия циркадиальных генов и генов некоторых протеинкиназ существенно изменяется в клетках различных органов животных под влиянием экологически опасных токсических соединений, в частности метил-третбутилового эфира. Изменения в экспрессии этих регуляторных генов могут приводить к нарушению сигнальных каскадов в клетках и развитию патологических состояний, в том числе и к возникновению злокачественных новообразований. В связи с этим исследования экспрессии циркадиальных генов и генов ряда протеинкиназ, контролирующих основные метаболические процессы в организме, могут служить чувствительными показателями биоопасности, в том числе и вредного действия на организм химических веществ, загрязняющих окружающую среду.
Ключевые слова: протеинкиназы, циркадиальные гены, маркеры биоопасности.
- ЕН10
рактер регуляцií процесiв жит-тeдiяльностi зумовлений вщ-повiдним коливанням експре-cii геыв циркадiального годин-ника. Навeдeнi вище данi пе-реконливо свiдчать про юну-вання популяцм людей з рiз-ним типом переб^ циркади альних процеав. Бiльшe того, роботами багатьох дослщниюв доведено, що при рядi захво-рювань мають мiсцe порушен-ня у регуляци eкспрeсií цирка-дiальних гeнiв, якi можуть бути причетними також i до вини-кнення та прогреем злояюсних пухлин [6, 8, 12-20]. Останнiм часом виявлено залежысть ек-спрeсií низки циркадiальних гeнiв вiд гiпоксií, що також значною мiрою може призво-дити до змш у функцií цих геыв та сприяти прогрeсií бшьшост пухлин [21]. Експрeсiя бтьшо-ст циркадiальних гeнiв та функцiя бшкових факторiв, що кодуються ними, контролюеть-ся протeíнкiназами, зокрема казeíнкiназою-1e, яка також бере участь у регуляци низки шших надзвичайно важливих процеав [22-33]. Так, було встановлено, що казешюназа-1е зв'язуеться з Perl, Per2 та Per3 i фосфорилюе íх, що ю-тотним чином змшюе функцю-нування гeнiв, яю контролюють цикл подiлу клiтин (Cyclin D1, Cyclin A, Mdm-2, c-myc i Gadd45alpha) та онкогeнiв, а також гешв, що пригычують рют пухлин [16, 22, 23, 25, 29, 34]. Ця проте'шкшаза бере участь у дестаб^зацп р-кате-ын-деградуючого комплексу [30], у функцiонуваннi TGF-p сигнального каскаду [27], в шактивацп бiлка bid через його розщеплення каспазою 8 [32], фосфорилюе Р53, бшок, що пригнiчуe рiст пухлин [33], негативно регулюе фосфо-Akt через PTEN [2б]. Крiм того, для циркадiальних факторiв у ссавщв характерне явище зворотного зв'язку у мехаыз-мах рeгуляцií, що надзвичайно важливо для точноí i ч^ко'( ро-бити циркадiального годинни-ка [24, 35-38].
Ниы встановлено, що сон i циркадiальнi ритми мають сильний вплив на енергетич-ний обмiн, а |'х порушення е важливим компонентом меха-нiзмiв поширення епщемш ожирiння та цукрового дiабeту [6, 39]. Бшьше того, цi eпiдeмií е взаемно доповнюючими, суттево впливаючи одна на
одну. Система циркадiального годинника вщграе фундамен-тальну роль в енергетичному обм^ як на функцюнальному рiвнi, так i на молекулярному. Не дивлячись на те, що ц дос-лiджeння ще тшьки почина-ються, вони е надзвичайно важливим концептуальним та експериментальним пщфун-тям для розумшня молекуляр-них основ мeтаболiчних захво-рювань [39].
Молекуляры мeханiзми до-бово'( ритмiки базуються на си-стeмi саморегуляторних тран-скрипцiйних, пост-транскрип-цмних та трансляцiйних i пост-трансляцмних зворотних зв'яз-кiв, якi складають основу цир-кадiального годинника i мають як позитивнi, так i нeгативнi елементи [2, 41]. Комплекси з двох позитивних eлeмeнтiв, як е транскрипцiйними факторами, активують транскрипцю гeнiв негативних eлeмeнтiв. До позитивних eлeмeнтiв належать White Collar-1 i 2 (WC-1 i WC-2) у Neurospora crassa, dClock i Cycle у Drosophila me-lanogaster та Clock i BMal1 у ссавцiв [42]. Цi фактори тран-скрипцií мiстять PAS (Per-Arnt-Sim) та базальний HLH (basic helix-loop-helix — страль-пeтля-спiраль) структуры до-мени. Формуючи гетеродиме-ри (WC-1:WC-2, dClock:Cycle та Clock:BMal1), вони активують транскрипцiю гeнiв циркади ального годинника. Транскрип-цiйний фактор Clock е дуже важливим компонентом молекулярного циркадiального годинника, який вщграе карди-нальну роль в енергетичному баланс ссав^в. Було показано, що гомозиготы нокауты за геном Clock мишi мають знач-но послаблений ритм денного харчування. Для них характер-не ожиршня та мeтаболiчний синдром: гiпeрлeптiнeмiя, п-пeрлiпiдeмiя, гiпоiнсулiнeмiя i гiпeрглiкeмiя. Крiм того, було встановлено, що у мутантних за геном Clock мишей знижу-еться eкспрeсiя мРНК деяких гiпоталамiчних пeптидiв, якi вiдповiдають за енергетичний баланс [б].
Негативними елементами виступають Frq (вiд frequency) у Neurospora, Per (вщ рeriod) i Tim (вщ timeless) у Drosophila i Cry (вщ сryptochrome) у ссав-цiв. Нeгативнi елементи супре-сують транскрипцiйну актив-нiсть позитивних, пригычуючи
синтез вiдповiдних бiлкових продук^в. На вiдмiну вiд позитивних елемен^в,, нeгативнi не мають загально!' гомологií у структурi домeнiв. Проте, нез-важаючи на варiабeльнiсть свое[ будови, íм притаманнi двi загальы властивостi. По-пер-ше, в [хый eкспрeсií спостери гаеться циркадiальна осциля-цiя накопичення транскрипцй них та бшкових продук^в. По-зитивнi ж елементи демон-струють вiдносно низык флу-ктуацií чи взагалi вщсутысть ритму у своíй eкспрeсií. Подруге, деяк нeгативнi елементи, зокрема Frq i Per, здаты фосфорилюватися залежно вiд пeрiоду доби, що призводить до змщення íхньоí електрофо-рeтичноí рухливостi. За фос-форилювання негативних еле-мeнтiв вщповщають каль-цiй/кальмодулiнзалeжна кiназа (CaMK), казеш кiназа I (СК1) та казеш кiназа II (CKII) у Neurospora та Drosophila, CKIe i СК15 у ссавцiв Dbt (вщ double-time), що е гомологом СК1е та Shaggy, що е гомологом глюкозосин-тазноí кiнази 30 (GSK30) ссав-цiв [43-48].
^м наведеного мeханiзму,, iснують додатковi зв'язки, яю допомагають пiдтримувати ос-циляци в органiзмi. У ссавцiв бшок BMal1 також виступае не-гативним регулятором власно[ eкспрeсií. Транскрипцiю BMal1 пiдсилюють нeгативнi елементи Per2 i Cry. Ядeрнi орфановi рецептори ретиноево( кислоти Rev-erba i Rora супресують ек-спрeсiю Clock i BMal1. Тран-скрипцiйнi фактори Ded та Deс2, що мiстять bHLH домен, також регулюються циркади альним годинником, шпбуючи транскрипцiю, яка була шдуко-вана комплексом Clock:BMal1.
У ссав^в обидва позитивнi елементи Clock i BMal1 виступають транскрипцмними факторами, що мiстять PAS та bHLH структуры домени. Clock
i BMal1 формують гетероди-мер, який зв'язуеться з Е-бокс-енхансерним елементом (по-слщовнють CACGTG) генiв per i cry, активуючи при цьому Тхню транcкрипцiю [26].
Мутацií у ген clock призво-дять до надзвичайно довгого циркадiанного перiоду у по-cтiйнiй темрявi (DD). Мутант-ний бшок Clock, подiбно до нормального, здатний форму-вати з BMal1 гетеродимери, що зв'язуються з ДНК, але не можуть активувати транскрип-цiю. У cтанi такого дефщиту у cупрахiазматичних ядрах (сХя) гомозиготних clk мутантних мишей суттево вкорочуються перiоди коливання рiвня мРНК Per1, Per2, Per3 i Cry1. BMal1 — нокауты мишi у поcтiйнiй тем-рявi (DD) також стають аритми ками. Bci цi данi тдтверджу-ють, що Clock i BMal1 виступа-ють важливими компонентами циркадiального годинника, який функцюнуе за рахунок Тх-ньоТ транcкрипцiйноí активно-cтi. Е-бокс локалiзований у промоторнiй дiлянцi вах генiв Per, a Clock:BMal1 гетероди-мер активуе Тхню транcкрипцiю in vitro. Бтьше того, рiзке зни-ження рiвня мРНК Per та Cry у Clock-мутантiв i BMaH-нокаут-них мишей cвiдчить, що гете-родимер Clock: BMal1 активуе транскрипцю негативних еле-ментiв Per i Cry in vivo.
Оcтаннi досшдження показали, що нейрони СХЯ гомозиготних Clock-мутантних мишей (clk/clk) мають ритмiчну елек-тричну активнють, циркадiаль-ний перiод якоТ становить близько 28 год. Цiкаво, що циркадiальнi оcциляцií можуть генеруватися без транскрип-цiйноí активност Clock у нейронах СХЯ. За одшею з гiпотез, шший транcкрипцiйний фактор компенсуе втрачену функцю Clock. Таким фактором може виступати NPAS2 (представник родини Clock бшюв), який, як
було показано, здатний фор-мувати гетеродимер з BMal1 i активувати транcкрипцiю шляхом взаемоди з Е-боксом, по-дiбно до Clock. Оcкiльки NPAS2 не експресуеться у СХЯ, то мо-жливо шший представник Clock родини експресуеться i утворюе комплекси з BMal1.
4i™ циркадiальнi ритми BMal1cпоcтерiгаютьcя у СХЯ, хоча амплiтуда осциляцм знач-но нижча вiд ампл^ди негативних елементiв Per i Cry. BMal1 i Clock фосфорилюють-ся in vivo, а СК1е i МАР кiнази-e фосфорилюють BMal1 in vitro [5, 49].
Ссавц мають бiлки Per1, Per2, Per3, Cry1 i Cry2, якi про-являють cтiйкi циркадiальнi ос-циляци рiвня мРНК i бiлка, пк яких припадае на середину свтлового перiоду доби. Вони здатнi Ыпбувати транcкрипцiю власних генiв, впливаючи через Clock:BMal1 гетеродимер, i е негативними елементами у cиcтемi зворотних зв'язюв циркадiального годинника.
Двiчi нокауты мишi cry1-/-, cry2-/- втрачають циркадiальну ритмiчнicть у поcтiйнiй темрявi, а рiвень мРНК Per1 та Per2 у цих мутантних мишей залиша-еться досить високим [50]. Ц результати вказують на те, що Cry1 i Cry2 е невщ'емними компонентами циркадiального годинника. Миш^ нокаутованi лише за одним геном (cry1-/- чи cry2-/-), виявляють циркадiальнi ритми з рiзними перiодами (cry1-/- мишi мають перюд 22,5 год, cry2-/- — 24,5 год). Cry1 i Cry2, ймовiрно, викону-ють рiзнi ролi i компенсують один одного. Вiдомо, що Cry1 та Cry2 пригнiчують транскрип-цiйну активнicть Clock:BMal1 гетеродимеру, проте молеку-лярний механiзм iнгiбування залишаеться ще нез'ясованим.
Необхiдним компонентом циркадiального годинника е Per2. Хоча вЫ виступае нега-тивним елементом циркадiаль-ноТ системи зворотних зв'язкiв, дiя Per2 не спрямована на пригшчення екcпреcií комплексу Clock:BMal1, осюльки рiвень мРНК per1 та cry1 знижуеться у рer2 мутантiв. Одшею iз запро-понованих функцiй Per2 е ста-бiлiзацiя бiлкiв Cry. Показано, що формування комплексу Per2:Cry захищае бiлки вщ уби квiтинзалежного протеолiзу [51]. ^м того, рiвень бiлка Per2 у cry1-/-, cry2-/- у двiчi но-
каутованих мишей значно ниж-чий, шж у нормальних, а кшь-KicTb мРНК залишаеться на досить високому piB^. 1ншою мо-жпивою функцiею Per2 е приг-шчення тpанскpипцiйноT актив-ностi гену BMall.
Встановпено, що тpансгеннi мишi з мутантним геном perl (Per1Brdm та Per1ldc) мають piзнi фенотипи. Per1ldcмишi у темря-вi поступово втрачають цирка-дiапьну pитмiчнiсть, як ге-нотипи PerlBrdm не втрачають. В обох випадках у мутан^в збери гаються нормальш осципяцiT мРНК Perl, Cry1 та BMall у СХЯ. Трансгены мишi за генами per1 i per2 вщразу втрачають свою поведЫкову pитмiч-нiсть у темрявк Зважаючи на це можна зробити припущення, що Per1 вiдiгpае важпиву, проте не основну роль у механiзмi функцюнування циpкадiапьно-го годинника. Мишi з модифи кованим геном per3 зберкають циpкадiапьну pитмiчнiсть, а двiчi нокауты мишi (за Per2 та Per3) мають фенотип, схожий на Per2 трансгенних мишей. Тому можна припустити, що Per3 вiдiгpае лише додаткову роль у механiзмi циpкадiапьно-го годинника.
Яким чином Per i Cry функ-цiонують у системi транскрип-цiйних зворотних зв'язюв, до-тепер повнiстю ще не з'ясова-но. 1муноферментний анапiз показав, що Clock, BMal1, Per1, Per2, Cry1, Cry2 та СК1е здатнi утворювати комплекси, проте невщомо, в яких саме комплексах знаходяться Per1, Per2, Cry1 та Cry2. Було показано, що виключення гену cry2 у мутантних за геном per2 мишей вщновлюе природну рит-мку, тобто мишi, тpансгеннi за двома генами per2 i cry2, збе-piгають природну pитмiку, а за генами per2 та cry1 — TT втрачають [52].
СК1е контролюе фосфорилю-вання i деградацю бiпкiв Per [5, 49]. Мутацп у генi dbt (гомолог СК1е) призводять до piзнома-нiтних порушень у циpкадiапь-нiй поведiнцi дрозофши, що вказуе на важпивiсть даноТ ю-нази у функцiонуваннi циркади ального годинника. У ссавцiв СК1е також включаеться у меха-ызми генеpацiT i синхpонiзацiT циpкадiапьних pитмiв. Tau му-танти золотого хом'ячка, яю проявляють вкорочений цирка-дiанний пеpiод, мають точкову мутацiю у ген ck1e. Ця змiна
Е&Н*12
CIRCADIAN GENES AS SENSITIVE MARKERS OF BIOINSECURITY
Minchenko O.H., Yavorovsky О.P., Paustovsky Y^., Minchenko D.O., Zavgorodny I.V.
Disturbance the regulation of circadian processes leads to developing of different pathology and cancers in particular. The Per2, BMal1, Clock and some other genes are important regulators which control the circadian processes in normal and pathological conditions. There is data that toxic and ecologically dangerous chemical compounds such as methyl-tretbutyl ether significantly changes the expression of Per2, BMal1, Clock genes as well as some protein kinase genes responsible for the regulation of key metabolic processes. Disturbance of these genes expression can destroy the cellular signal pathways and leads to developing of different pathological processes and cancers in particular. Thus, investigation the expression of circadian genes as well as some protein kinase genes responsible for the regulation of main metabolic processes can be sensitive markers of bioinsecurity and toxic action of ecologically dangerous chemical compounds in particular.
призводить до пом^ного зни-ження фосфорилювання негативних регулятoрiв, що проявляемся пщвищенням ТхньоТ стабтьностк Бшьше того, му-та^я у СК1е-фосфорилюючому сайт Per2 людини призводить до зменшення перюду у цикл "сон-бадьорють" (синдром FASPS) [57]. У i^b^i тканин СК1е зв'язуе та фосфорилюе вс три бшки Per, що приводить до залежного вщ фосфорилювання перемщення Perl та Per3, але не Per2 в ядро. Встановлено також, що CKle та СК15 причеты до убiквiтинування бшюв Per [29]. Повщомлялося, що СК1е здатна фосфорилювати бшки BMall i Cry, проте фiзio-лопчне значення даних реакцм залишаеться ще нез'ясованим. Рiзниця у ролях СК1е та СК15 у механiзмi циркадiальних осци-ляцм ниш не цшком зрозумша, але припускають, що СК15 мо-же частково компенсувати функцiю СК1е.
У рoбoтi циркадiальнoгo годинника бере участь i низка фосфатаз, яю дефосфорилю-ють попередньо фосфорильо-ванi кiназами бшки. Однак, на вщмшу вiд юназ, нашi знання про роль фосфатаз у пщтри-маннi роботи циркадiальнoгo годинника залишаються нез-начними. Вщомо, що се-рин/треoнiнoвi фосфатази РР1 (протеТн фосфатаза 1) та РР2А (протеТн фосфатаза 2А), а також |'хш iнгiбiтoри впливають на дoбoвi ритми у дшофлаге-лят та Neurospora. У дрозофши функ^я РР2А пов'язана зi ста-бкшза^ею бiлка Clock. Руйну-вання Ытерферуючими РНК widerborst та twins транскриптв (вони кодують регуляторну су-бодиницю РР2А) призводить до пщвищення деградацiï Per шляхом Dbt фосфорилювання [53]. Вперше продемонстро-вано, що РР1 вщграе ключову роль у стабкшзацп mPer2 шляхом дефосфорилювання [54].
Автори, використавши багато рiзноманiтних пiдходiв та моделей, довели, що саме РР1, а не РР2А е ключовою для ста-бiльностi Per2 у мишей. Му-тантна фосфатаза D95N (зами на аспарагiновоí кислоти на аспарапн у 95 положеннi) взаемодiе з Per2, проте мута-цiя призводить до зменшення рiвня Per2. D95N фосфатаза вкорочуе перiод напiвжиття Per2 до 3-х годин, тодi як у кон-тролi (наявнiсть РР1 дикого типу) вш удвiчi довший. Таким чином, баланс активностей мiж кiназами та фосфатазами визначае стабшьнють регуля-торних елементв циркадiаль-ного годинника.
Важливими регуляторними елементами молекулярного годинника, яю утворюють до-датковi петлi у системi зворот-них зв'язкiв, виступають ядернi орфановi рецептори ретиное-во)' кислоти Rer-erba i Rora, транскрипцмш фактори Dес1, Dес2, E4bp4 та, можливо, Tim бiлок [55]. Rev-erba i Rora, ак-тивуючи транскрипцiю Clock та BMall, шдукують одну з голов-них петель у механiзмi циркади альних осциляцш. Фактори Rev-erba i Rora конкурують мiж собою за зв'язування з пост-довностями RORE (вiд retinoic acid-related orphan receptor response elements), яю знахо-дяться у промоторi гена BMall. Було показано, що представ-ники Ror (a, ß i у) та Rev-erb (a i ß) мають здатшсть регулювати транскрипцiю BMall, впливаю-чи через RORE дiлянки [56]. Ror активують транскрипцю BMall, тодi як Rev-erb репре-сують транскрипцiйнi процеси. Вщповщно, добовi осциляцií BMall позитивно i негативно регулюються ядерними рецепторами ретиноево)' кислоти.
Ключовим моментом у функцюнуванш циркадiально-го годинника е його здатнють адекватно реагувати на св^-
ловi подразники. Таким св^-лочутливим геном е e4bp4, що кодуе транскрипцшний фактор bZIP. Модель свiтловоí ре-гуляцií базуеться на двох по-ложеннях. По-перше, рiвeнь eкспрeсií e4bp4 у кл^инах шишкоподiбного тiла зале-жить вщ тривалостi свiтловоí eкспозицií. По-друге, E4bp4, формуючи димери, зв'язуеть-ся з E4bp4-зв'язуючими ди лянками промотору per2 i ре-пресуе його транскрипщю. Синтез Per2 розпочинаеться лише за 4 години пюля початку освiтлeння. За цей час вщ-буваеться фосфорилювання E4bp4 за допомогою CKIe i його деграда^я [29]. Крiм того, промотор гена e4bp4, крiм свiтлочутливих послщовно-стей, мютить ще RORE — еле-мент, що робить його транскрипцю чутливою до наявно-ст Ror та Rev-erb бiлкiв [57].
Бшок Timeless (Tim) ссав^в був щентифкований завдяки своíй подiбностi в амшоки-слотнiй послiдовностi до бшка Tim у дрозофiли. Лiтeратурнi даш досить супeрeчливi щодо ритмiчноí експресп tim, взае-модií Tim бшка з шшими бшка-ми молекулярного годинника та його ролi у регуляци цирка-дiальноí eкспрeсií гешв. 1сну-ють пeвнi труднощi у вивченш функцiонального значення Tim in vivo, осюльки Tim-нокаутова-нi мишi гинуть протягом ем-брiонального перюду. Така рання i важлива роль бшка Tim свщчить про те, що вш задiя-ний у процесах, бшьш кри-тичних для життя, шж меха-нiзм молекулярного годинника. Циркадiальний годинник функцюнуе на значно тзшшо-му етап iндивiдуального ро-звитку i не е життево важливим [58]. Для встановлення ролi Tim бшка у мeханiзмi генерацп добових осциляцiй у ссавщв нeобхiднi додатковi дослщ-ження.
У результатi експериментiв з трансплантацп cynpaxia3Ma-тичних ядер ппоталамуса було доведено, що вони е централь-ним пейсмейкером добових ритмiв у ссaвцiв. Подaльшi дослiдження показали, що циркaдiaльний годинник авто-номний i здатний до самопщ-тримки не лише у СХЯ, але й в шших периферичних тканинах i нав^ь iзольовaних клiтинaх, що викликало пiдвищений iнтерес до циркaдiaльних мехaнiзмiв, якi iснують у незалежних периферичних осциляторах та до iерaрхiï у циркaдiaльнiй системi ссав^в.
Бiльшiсть головних компо-нентiв молекулярного годинника збер^ае свою ритмiчнiсть у СХЯ та у периферичних тканинах. Деяк елементи змЫю-ють своï ритмiчнi власти вост залежно вiд тканини. Напри-клад, рiвень мРНК Clock ци-кшчно змiнюеться у перифе-ричних тканинах, а у СХЯ Clock експресуеться конститутивно. Бiльше того, представники Ror родини (а, ß i у) у рiзних тканинах мають вражаюче рiзну ек-спресiю зi змiнними добовими пками [56, 59]. Зокрема, Rora проявляе стшю циркадiальнi ритми у СХЯ, проте лише нез-нaчнi осциляци спостерiгaють-ся у периферичних тканинах [56]. Rory, що не експресуеться у СХЯ, мае ритмiчну експре-сiю на периферп i бере участь у периферичному годинниково-му мехaнiзмi [56]. Миш^ в яких вiдсутнiй функцiонaльний Rora бшок, мають нормальш ритми у периферичних тканинах, у тому чист у BMall мРНК ритмах. Ткaнинно-специфiчнa ре-гуляцiя BMall е досить важли-вою, i BMall — дефщитш (BMal1-/-) мишi проявляють ве-лике рiзномaнiття фенотитв: втрата добових ритмiв, змен-шення ваги тiлa, безплiддя i нав^ь вкорочення тривaлостi життя [60].
Специфiчний внесок кожного компонента у транскрипцмш осциляцiï молекулярного годинника залежить вщ типу тканини. 1снуе незначний вплив дефiциту Clock бтка на ампли туду осциляцiй Rev-erba у СХЯ, тодi як ампл^уда Rev-erba транскриптiв помiтно зменшу-еться у печЫцк З iншого боку, мРНК Perl у печшщ Clock-де-фiцитних мишей зберiгaе стй ку ритмiчнiсть з рiвнем, що цш-ком вiдповiдaе нормi. Рiвень
Perl у Clock-дефщитних СХЯ значно нижчий у своему абсолютному значенш, порiвняно з нормою.
Молекулярна модель цирка-дiaльного годинника передба-чае, що центральна його ланка генеруеться двома позитивни-ми транскрипцмними факторами: Clock i BMall. Пюля транскрипцп i трaнсляцiï Clock та BMall формують гетеродимер i повертаються в ядро, де, зв'язуючись з Е-боксами рer i сгу промоторiв, регулюють ïх трaнскрипцiю. Per i Сгу бтки утворюють комплекс з СК1е i перемiщуються в ядро для того, щоб перешкодити комплексу Clock:BMal1 дaлi взaемодiя-ти з ïхнiми промоторами. Це блокуе трaнскрипцiю регульо-ваних гешв. Ступiнь фосфори-лювання бiлкiв Per i Сгу казе'ш кiнaзою 1е позначаеться на 1х-нiй стабшьностк Clock:BMal1 гетеродимер активуе тран-скрипцiю rev-erb i ror гешв, продукти яких, взаемодючи з RORe елементами у Bmal1 промотору скеровують вщпо-вiдно його транскрипцю. Ще одна петля утворюеться деяки-ми Clock-контрольованими генами (DBP), яка також контро-люеться позитивними елементами Clock i BMal1 та негатив-ними Per i Сгу. ^м того, ю-нують двi додaтковi негaтивнi петт, якi тiсно переплiтaються з основними. Перша з них генеруеться транскрип^ею гешв Ьес1 та Ьес2. Петля позитивно контролюеться Clock:BMal1 ге-теродимером, а негативно — власними продуктами. Бшок Dес1, взаемодючи з Е-боксом, пригшчуе трaнскрипцiю гешв рer та сгу. Другу додаткову петлю формуе ген е4Ьр4, фосфо-рильовaнi продукти якого, утворюючи димери, шпбують експресiю генiв рer та сгу. Сам е4Ьр4 регулюеться бшками Rev-erb та Ror.
Характерною особливютю циркaдiaльного годинника е його здатнють реагувати на чинники зовншнього середо-вища. Мехaнiзми сприйняття свтпа молекулярним годинни-ком можуть суттево в^д^зняти-ся у рiзних видiв оргaнiзмiв. У дрозофiли фоторецепторною молекулою циркaдiaльного годинника виступае бшок Сгу. Одним iз компонентiв циркади ального годинника ссaвцiв, який вщповщае на свiтловий вплив, виявився бшок BMal1.
Пiк його накопичення припадае на середину ночк Вiн досить швидко деградуе пiд дiею свт ловоï стимуляцiï. Ще одним елементом, що реагуе на свт ло, е ген е4Ьр4, який у своему промотору крiм послiдовностi RORE, мiстить дiлянку LRe (light response element). Дос не встановлено, який саме регу-ляторний бiлок зв'язуеться з LRE i викликае транскрипцю. Можливо, iснуе транскрипцй ний фактор, який не зaдiяний у системi зворотних зв'язкiв молекулярного годинника, а лише запускае мехашзм, впливаючи на одну з його ланок.
Вщомо, що багато генiв мають циркaдiaльну ритмiчнiсть, проте лише невелика юльюсть генiв може безпосередньо ре-гулюватися гетеродимером Clock:BMal1 [56]. Можливо, Clock:BMal1 регулюе експре-сю низки трaнскрипцiйних фaкторiв, якi у свою чергу впливають на транскрипцю ш-ших гешв.
На даний час вщомо, що при деяких захворюваннях спосте-ркаються порушення у регуля-цiï експресiï низки циркaдiaль-них генiв, якi можуть бути причиною виникнення та прогресп рiзного роду злоякiсних пухлин [6, 8, 12, 17-20, 62]. Було показано, що порушення циркади альних ритмiв у мишей значно прискорювало рют пухлин (як Glasgow остеосаркоми, так i панкреатично!' аденокарцино-ми) та смертнють тварин, до того ж циркaдiaльний годинник пухлиноноая може вiдiгрaвaти важливу роль у прогресп пухлин [61, 62].
^м того, було встановлено, що експреая циркaдiaльних генiв та генiв низки протеш-кiнaз може бути чутливим маркером негативних впливiв еко-логiчно небезпечних токсич-них хiмiчних сполук, зокрема метил-третбутилового ефiру [63-65]. Метил-третбутиловий ефр е екологiчно небезпечною хiмiчною сполукою, що викори-стовуеться для виробництва неетильованих бензишв, яка здатна накопичуватися у Грунту що, у свою чергу, призво-дить до забруднення цiею сполукою пщземних джерел водопостачання i можливого отруення людей [37]. Бiльше того, враховуючи Ытенсивнють використання бензинiв з ме-тил-третбутиловим ефiром та високу стaбiльнiсть цiеï хiмiчноï
Е&Н*14
сполуки, можна вважати ïï до-сить небезпечним глобальним забруднювачем довюлля [37].
Було проведено детальне вивчення можливих молеку-лярних механiзмiв впливу ц^е!' екoлoгiчнo небезпечно' хiмiч-но' сполуки на лабораторних тварин. Для цього дослщжува-ли дю метил-третбутилового ефiру на експресiю казешкша-зи-1е, S NARK, PFKFB, Per2, BMall та Clock у рiзних органах лабораторних тварин (печЫЦ, легенях та серцевому м'яз^. Виявленi суттевi змши в ек-спресiï генiв Per2 та BMal1 у рiзних органах щурiв пiд впли-вом метил-третбутилового ефiру, але чiткo виявлялася залежнють ефекту цiеï токсич-нoï сполуки вщ ïï дози i про-являлися пo-рiзнoму у рiзних органах тварин. 1стотно пору-шувалася експреая також ка-зеïнкiнази-1 е та SNARK юнази у рiзних життево важливих органах щурiв за тривало1 дiï метил-третбутилового ефiру, але i у даному випадку чiткo виявлялася залежнiсть ефекту тoксичнoï сполуки вiд ïï дози, причому вираженють i напра-вленiсть змiн в експресiï геыв цих протешкшаз мала органо-специфiчний характер.
Надзвичайно цiкавi результа-ти були отримаш при доош-дженш впливу метил-третбути-лового ефiру на експресю 6-фосфофрукто-2-кшази/фрук-тoзo-2,6-бiсфoсфатази у рiз-них органах тварин. Виявлено дозозалежш змiни в експресiï PFKFB-4, що свщчило про чут-ливють ïï до тoксичнoï дiï еко-лoгiчнo небезпечнoï сполуки — метил-третбутилового ефiру. Крiм того, було виявлено де-кiлька нових альтернативних сплайс-варiантiв мРНК PFKFB-4, якi мають делеци або вставки рiзнoï довжини у фруктозо-2,6-бiсфoсфатазнiй частит молекули зi змiнoю довжини та рамки зчитування С-кшцево1 дiлянки, але каталiтичнi доме-ни для 6-фосфофрукто-2-юна-зи у них е щентичними. Було встановлено, що експресiя обох альтернативних сплайс-варiантiв мРНК PFKFB-4 мае органну специф^чнють i сутте-во змiнюеться пiд впливом ме-тил-третбутилового ефiру, еко-лoгiчнo небезпечно1 сполуки. Результати дoслiдження вказу-ють на можливу роль сплайс-iзoфoрм PFKFB-4 у тканино-специфiчнiй регуляци глiкoлiзу
та чутливoстi процеав регуля-цiï альтернативного сплайсингу до дм токсичних хiмiчних сполук, зокрема метил-третбу-тилового ефiру.
Таким чином, результати цих дослщжень переконливо свщ-чать про виражену дю метил-третбутилового ефiру на експресю циркадiальних генiв, надзвичайно важливих факто-рiв регуляцiï транскрипцiï у таких життево важливих органах, як печшка, легеш та серце. Отримаш результати вказують, що МТБе може порушувати метабoлiзм у кттинах оргашз-му, впливаючи на центральш ланцюги системи регуляци об-мiну речовин, змiнюючи експресю циркадiальних генiв, якi контролюють бшьшють ме-табoлiчних прoцесiв в оргашз-мi. Цi принципово нoвi даш що-до впливу метил-третбутило-вого ефiру е свoерiдним фундаментом подальших наукових дoслiджень молекулярних ме-ханiзмiв тoксичнoï та канцеро-генно1 дiï цiеï хiмiчнoï сполуки, низки Ыших екoлoгiчнo небез-печних сполук та пошуку шля-хiв нейтралiзацiï ïхнiх негативних впливiв на оргашзм. Вони розкривають мoлекулярнi ос-нови дм на oрганiзм еколопчно небезпечних сполук на рiвнi регуляци метабoлiчних проце-сiв i сприятимуть розробф принципово нових молекулярних пiдхoдiв до ïх дiагнoстики, профшактики та лiкування.
Висновки
Тривала дiя метил-третбути-лового ефiру на оргашзм призводить до змш в експреси цир-кадiальних генiв Per2, BMal1 та Clock, а також гешв протешю-наз (казеïнкiнази-1е, SNARK та PFKFB) у таких життево важливих органах, як печЫка, легенi та серце. Порушення в експре-сiï циркадiальних генiв та гешв протетюназ, якi контролюють перебк бiльшoстi метабoлiчних прoцесiв в оргашзм^ можуть бути причиною виникнення рiз-них патoлoгiчних станiв i сприя-ти виникненню злoякiсних но-воутворень.
У зв'язку з цим дoслiдження експреси циркадiальних генiв та генiв протетюназ, що контролюють oснoвнi метабoлiчнi процеси в oрганiзмi, можуть бути чутливими маркерами бюнебезпеки, у тому чист i по-казником шкщливо1 дiï на орга-нiзм хiмiчних забруднювачiв дoвкiлля.
Л1ТЕРАТУРА
1. Gonze D., Goldbeter A. Circadian rhythms and molecular noise // Chaos. — 2006. — Vol. 16, № 2. — P. 026110 (111).
2. Dunlap J.C. Molecular bases for circadian clocks // Cell. — 1999. — 96, № 2. — P. 271-290.
3. Harmer S.L., Panda S., Kay S.A. Molecular bases of cir-cadian rhythms // Annu. Rev. Cell. Dev. Biol. — 2001. — Vol. 17.
4. Teboul M., Barrat-Petit M.A., Li X.M., Claustrat B., Formen-to J.L., Delaunay F., Levi F., Milano G. Atypical patterns of circadian clock gene expression in human peripheral blood mononuc-lear cells // J. Mol. Med. — 2005. — Vol. 83, № 9. — P. 693-699.
5. Eide E.J., Woolf M.F., Kang H. Control of mammalian circadian rhythm by CKI-epsilon-regulated proteasome-mediated PER2 degradation // Mol. Cell. Biol. — 2005. — Vol. 25, № 7. — Р. 2795-2807.
6. Turek FW., Joshu C., Kohsa-ka A., Lin E., Ivanova G., McDear-mon E., Laposky A., Losee-Ol-son S., Easton A., Jensen D.R., Eckel R.H., Takahashi J.S., Bass J. Obesity and metabolic syndrome in circadian Clock mutant mice // Science. — 2005. — Vol. 308, № 5724. — Р. 10431045.
7. Oishi K., Shirai H., Ishida N. CLOCK is involved in the circadian transactivation of peroxiso-me-proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha) in mice // Biochem. J. — 2005. — Vol. 386, PT 3. — P. 575-581.
8. Rudic R.D., McNamara P, Curtis A.M. et al. BMAL1 and CLOCK, two essential components of the circadian clock, are involved in glucose homeostasis // PLoS Biol. — 2004. — Vol. 2, № 11. — P E377.
9. Hogenesch J.B., Gu YZ., Jain S., Bradfield C.A. The basic-helix-loop-helix-PAS orphan MOP3 forms transcriptionally ac-
tive complexes with circadian and hypoxia factors // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. — 1998. — Vol. 95, № 10. — P. 5474-5479.
10. Gekakis N., Staknis D., Nguyen H.B., Davis F.C., Wilsbacher L.D., King D.P., Ta-kahashi J.S., Weitz C.J. Role of the CLOCK protein in the mammalian circadian mechanism // Science. — 1998. — 280, Vol. 5369. — P. 1564-1569.
11. Tsinkalovsky O., Smaa-land R., Rosenlund B., Sothern R.B., Hirt A., Steine S., Badiee A., Abrahamsen J.F., Eiken H.G., La-erum O.D. Circadian variations in clock gene expression of human bone marrow CD34+ cells // J. Biol. Rhythms. — 2007. — 22, № 2. — P. 140-150.
12. Grechez-Cassiau A., Ray-et B., Guillaumond F., Teboul M., Delaunay F. The circadian clock component BMal1 is a critical regulator of p21waf1/cip1 expression and hepatocyte proliferation // J. Biol. Chem. — 2008. — 283, № 8. — P. 4535-4542.
13. You S., Wood P.A., Xiong y, Kobayashi M., Du-Quiton J., Hrushesky W.J. Daily coordination of cancer growth and circa-dian clock gene expression // Breast Cancer Res. Treat. — 2005. — 91, № 1. — P. 47-60.
14. Chen S.T., Choo K.B., Hou M.F., Yeh K.T., Kuo S.J., Chang J.G. Deregulated expression of the PER1, PER2 and PER3 genes in breast cancers // Carcinogenesis. — 2005. — 26, № 7. — P. 1241-1246.
15. Winter S.L., Bosnoyan-Col-lins L., Pinnaduwage D., Andru-lis I.L. Expression of the circadian clock genes Per1 and Per2 in sporadic and familial breast tumors // Neoplasia. — 2007. — 9, № 10. — P. 797-800.
16. Lee C.C. The circadian clock and tumor suppression by mammalian period genes. Methods Enzymol. — 2005. — 393. — P. 852-861.
17. Fu L., Pelicano H., Liu J., Huang P., Lee C. The circadian gene Period2 plays an important role in tumor suppression and DNA damage response in vivo // Cell. — 2002. — 111, № 1. — P 41-50.
18. Yeh K.T., Yang M.y, Liu T.C. , Chen J.C., Chan W.L., Lin S.F., Chang J.G. Abnormal expression of period 1 (PER1) in endometrial carcinoma. J. Pathol. — 2005. — 206, № 1. — P. 111-120.
19. Shih H.C., Choo K.B., Chang T.J., Yang M.y et al. Disturbance of circadian gene expres-
sion in endometrial cancer: detection by real-time quantitative RT-PCR // Oncol. Rep. — 2005. — 14, № 6. — P. 1533-1538.
20. Gery S., Gombart A.F., yi W.S., Koeffler C., Hofmann W.K., Koeffler H.P Transcription profiling of C/EBP targets identifies Per2 as a gene implicated in myeloid leukaemia // Blood. — 2005. — 106, № 8. — P. 2827-2836.
21. Chilov D., Hofer T., Bauer C., Wenger R.H., Gassmann M. Hypoxia affects expression of circadian genes PER1 and CLOCK in mouse brain // FASEB J. — 2001.
— 15, № 14. — P. 2613-622.
22. Vielhaber E., Eide E., Rivers A., Gao Z.H., Virshup D.M. Nuclear entry of the circadian regulator mPER1 is controlled by mammalian casein kinase I epsilon // Mol. Cell. Biol. — 2000. — 20, № 13. — P. 4888-4899.
23. Keesler G.A., Camacho F., Guo y, Virshup D., Mondadori C., Yao Z. Phosphorylation and de-stabilization of human period I clock protein by human casein kinase I epsilon. Neuroreport. — 2000. — 11, № 5. — P. 951-955.
24. Gietzen K.F., Virshup D.M. Identification of inhibitory au-tophosphorylation sites in casein kinase I epsilon // J. Biol. Chem.
— 1999. — 274, № 45. — P. 32063-32070.
25. Shirogane T., Jin J., AngX.L., Harper J.W. SCFbeta-TRCP controls clock-dependent transcription via casein kinase 1-dependent degradation of the mammalian period-1 (Per1) protein // J. Biol. Chem. — 2005. — 280, № 29. — P. 26863-26872.
26. Okamura A., Iwata N., Ta-mekane A., Yakushijin K., Nishi-kawa S., Hamaguchi M., Fu-kui C., Yamamoto K., Matsui T. Casein kinase 1 epsilon down-regulates phospho-Akt via PTEN, following genotoxic stress-induced apoptosis in hematopoietic cells // Life Sci. — 2006. — 78, № 14. — P. 1624-1629.
27. Waddell D.S., Liberati N.T., Guo X., Leal J.F, Carnero A. Casein kinase Iepsilon plays a functional role in the transforming growth factor-beta signaling pathway // J. Biol. Chem. — 2004. — 279, № 28. — P. 29236-29246.
28. Eide E.J., Vielhaber E.L., Hinz W.A., Virshup D.M. The cir-cadian regulatory proteins BMAL1 and cryptochromes are substrates of casein kinase Iepsilon // J. Biol. Chem. — 2002. — 277, № 19. — P. 17248-17254.
29. Akashi M., Tsuchiya Y,
Yoshino T., Nishida E. Control of intracellular dynamics of mammalian period proteins by casein kinase 1 epsilon (CKIepsilon) and CKIdelta in cultured cells // Mol. Cell. Biol. — 2002. — 22, № 6. — P. 1693-1703.
30. Gao Z.H., Seeling J.M., Hill V., Yochum A., Virshup D.M. Casein kinase 1 phosphorylates and destabilizes the beta-catenin degradation complex // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. — 2002.
— 99, № 3. — P. 1182-1187.
31. Rubinfeld B., Tice D.A., Po-lakis P. Axin-dependent phosphorylation of the adenomatous poly-posis coli protein mediated by casein kinase 1epsilon // J. Biol. Chem. — 2001. — 276, № 42. — P. 39037-39045.
32. Desagher S., Osen-Sand A., Montessuit S., Magnenat E., Vil-bois F, Hochmann A., Journot L., Antonsson B., Martinou J.C. Phosphorylation of bid by casein kinases I and II regulates its cleavage by caspase 8 // Mol. Cell. — 2001. — 8, № 3. — P. 601-611.
33. Knippschild U., Milne D.M., Campbell L.E., DeMaggio A.J., Christenson E., Hoekstra M.F., Meek D.W. p53 is phosphoryla-ted in vitro and in vivo by the delta and epsilon isoforms of casein kinase 1 and enhances the level of casein kinase1 delta in response to topoisomerase-direc-ted drugs // Oncogene. — 1997.
— 15, № 14. — P. 1727-1736.
34. Miyazaki K., Nagase T., Mes-aki M., Narukawa J., Ohara O., Ishida N., Narukawa J., Ohara O., Ishida N. Phosphorylation of clock protein PER1 regulates its circadi-an degradation in normal human fibroblasts // Biochem. J. — 2004.
— 380, PT 1. — P. 95-103.
35. Sato T.K., Yamada R.G., Ukai H., Baggs J.E., Miraglia L.J., Kobayashi T.J., Welsh D.K., Kay S.A., Ueda H.R., Hogen-esch J.B. Feedback repression is required for mammalian circadian clock function // Nat. Genet. —
2006. — 38, № 3. — P. 312-319.
36. Virshup D.M., Eide E.J., Forger D.B., Gallego M., Har-nish E.V. Reversible Protein Phosphorylation Regulates Cir-cadian Rhythms // Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. —
2007. — № 72. — 413-420.
37. Motzkus D., Loumi S., Cadenas C., Vinson C., Fors-smann W.G., Maronde E. Activation of human period-1 by PKA or CLOCK/BMAL1 is conferred by separate signal transduction pathways // Chronobiol. Int. —
E&H*16
2007. — 24, № 5. — P. 783-792.
38. Laposky A.D., Bass J., Kohsaka A. et al. Sleep and circadian rhythms: Key components in the regulation of energy metabolism // FEBS Lett. —
2008. — Vol. 582 (1). — P. 142151.
39. Яворовський О.П., Зеню-на В.I. Метил-третбутиловий ефiр як глобальний забрудню-вач довюлля. Токсиколопчш та еколопчш аспекти ризику впливу в УкраМ // Довюлля та здоров'я. — 2006. — С. 75-80.
40. Minchenko O.H., Openta-nova I.L., Minchenko D.O., Ogu-ra T., Esumi H. Hypoxia induces transcription of 6-phosphofruc-to-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase 4 gene via hypo-xia-inducible factor-1 alpha activation // FEBS Lett. — 2004. — Vol. 576, № 1. — P. 14-20.
41. Dardente H. Synchronization and genetic redundancy in circadian clocks // Med. Sci. (Paris). — 2008. — Vol. 24, № 3.
— P. 270-276.
42. Panda S., Hogenesch J.B., Kay S.A. Circadian rhythms from flies to human // Nature. — 2002.
— Vol. 417. — Р. 329-335.
43. Gorl M., Merrow M., Hut-tner B., Johnson J., Roenneb-erg T., Brunner M. A PEST-like element in FREQUENCY determines the length of the circadian period in Neurospora ^assa // EMBO J. — 2001. — Vol. 20. — P. 7074-7084
44. Yang y, Cheng P., Liu y Regulation of the Neurospora circa-dian clock by casein kinase II // Genes Dev. — 2002. — Vol. 16.
— P. 994-1006.
45. Price J.L., Blau J., Rothenfluh A., Abodeely M., Kloss B., Young M. Double-time is a novel Drosophila clock gene that regulates PERIOD protein accumulation // Cell. 1998. 94. — P. 83-95.
46. Martinek S., Inonog S., Ma-noukian A.S., Young M.W. A role for the segment polarity gene shaggy/GSK-3 in the Drosophila circadian clock // Cell. — 2001.
— Vol. 105. — P. 769-779.
47. Takano A., Shimizu K., Kani S., Buijs R.M., Okada M., Nagai K. Cloning and characterization of rat casein kinase 1epsilon // FEBS Lett. — 2000. — Vol.477. — P 106-112.
48. Eide E.J., Virshup D.M. Casein kinase I: another cog in the circadian clockworks // Chronobiol. Int. — 2001. — Vol. 18. — P. 389-398.
49. Eide E.J., Vielhaber E.L., Hinz W.A., Virshup D.M. The cir-
17*E&H
2 Довюлля та здоров'я № 1-2009
cadian regulatory proteins BMAL1 and cryptochromes are substrates of casein kinase I epsilon. J. Biol. Chem. — 2002.
— Vol. 277. — P. 17248-17254.
50. Okamura H., Miyake S., Sumi y, Yamaguchi S., Yasui A., Muijtjens M., Hoeijmakers J.H., van der Horst G.T. Photic induction of mPerl and mPer2 in cry-deficient mice lacking a biological clock // Science. — 1999. — Vol. 286. — P. 2531-2534.
51. Yagita, K., Tamanini, F., Ya-suda, M., Hoeijmakers, J.H., van Der Horst, G.T., Okamura, H. Nucleocytoplasmic shuttling and mCRY-dependent inhibition of ubiquitylation of the mPER2 clock protein // EMBO J. — 2002. — Vol. 21. — P. 13011314.
52. Oster H., Yasui A., van der Horst G.T., Albrecht U. Disruption of mCry2 restores circadian rhythmicity in mPer2 mutant mice // Genes Dev. — 2002. — Vol. 16. — P. 2633-2638.
53. Kim E.y, Edery, I. Balance between DBT/cKI e kinase and protein phosphatase activities regulate phosphorylation and stability of Drosophila CLOCK protein // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2006. — Vol. 103. — P. 6178-6183.
54. Gallego M., Kang H., Virshup D.M. Protein phosphata-se 1 regulates the stability of the circadian protein PER2 // Biochem. J. — 2006. — Vol. 399.
— P. 169-175.
55. Takahashi, J.S. Finding new clock components: past and future // J. Biol. Rhythms. — 2004.
— Vol. 19. — P. 339-347.
56. Guillaumond F., Dardente H., Giguere V., Cermakian N. Differential control of Bmal1 cir-cadian transcription by REV-ERB and ROR nuclear receptors // J. Biol. Rhythms. — 2005. — Vol. 20. — P. 391-403.
57. Ueda H.R., Chen W., AdachiA., Wakamatsu H. A transcription factor response element for gene expression during circadian night // Nature.
— 2002. — Vol. 418, — P. 534539.
58. Reppert S.M., Weaver D.R. Coordination of circadian timing in mammals // Nature. — 2002.
— Vol. 418. — P. 935-941.
59. Akashi M., Takumi T. The orphan nuclear receptor RORa regulates circadian transcription of the mammalian core-clock Bmal1 // Nat. Struct. Mol. Biol. — 2005. — Vol. 12. — P. 441-448.
60. Shimba S., Ishii N., Ohta y, Ohno T., Watabe y, Hayashi M., Wada T., Aoyagi T., Tezuka M. Brain and muscle Arnt-like pro-tein-1 (BMAL1), a component of the molecular clock, regulates adipogenesis // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 2005. — Vol. 102, — Р. 12071-12076.
61. Filipski E., King V.M., Li X., Granda T.G., Mormont M.C., LiuX., Claustrat B., Hastings M.H., Levi F. Host circadian clock as a control point in tumor progression // J. Natl. Cancer Inst. — 2002. — 94, Vol. 9. — P. 690697.
62. Mormont M.C., Levi F Cyr-cadian-system alterations during cancer progress : a review // Int. J. Cancer. — 1997. — 70, № 2. — P. 241-247.
63. Мшченко О.Г., Мшчен-коД.О., Яворовський О.П., Завгородшй 1.В., Паустов-ський Ю.О., Tcy4irapa K., Ес-yMi Г Експреая казе'шюнази-1е та SNARK у печшЦ, легенях та мiокaрдi як показник впливу метил-третбутилового ефiру на оргашзм лабораторних тварин // Науковий вюник НМУ iM. О.О. Богомольця. — 2008. — № 2-3. — P. 21-27.
64.MinchenkoD.O., Mykhalchen-ko vG., Tsuchihara K., Kanehara S., Yavorovsky O.P, Zavgorodny I.V., Paustovsky yO., Komisarenko S.v, Esumi H., Minchenko O.H. Unique alternative splice variants of rat 6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase-4 mRNA // Укр. бюжм. журн. — 2008. — Т. 80, Vol. 4. — С. 66-73.
65. Мшченко Д.О., Яворовський О.П., Завгородшй 1.В., Паустовський Ю.О., ^уч^ара K., Eсумi Г., Мшченко О.Г Експери-ментальн даш щодо порушення експреси циркaдiaльних гешв у печшщ та легенях як показник токсично)' дм метил-третбутило-вого ефiру на оргашзм // Укр. ж. з проблем медицини працк — 2008. — № 3 (15). — С. 20-26.
Надйшло до редакцп 05.10.08.
