Роль сайт-специфического ацетилирования и метилирования в регуляции онкосупрессора р53 у человека тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.25, доктор биологических наук Барлев, Николай Анатольевич

• Барлев, Николай Анатольевич
• доктор биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации доктор биологических наук Барлев, Николай Анатольевич

I. ВВЕДЕНИЕ

II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Функции и структура белка р53.

1.1. Роль р53 в клеточном ответе на стресс.

1.2. Доменная структура белка р53. \

2. Пост-трансляционные модификации белка р53.

2.1. Фосфорилирование р53.

2.2. Ацетилирование р53.

2.3. Метилирование р53.

2.3.1. Регуляция активности р53 лизиновыми метилтрансферазами.

2.3.2. Регулирование р53 за счет аргининовых метилтрансфераз.

2.3.3. Регуляция р53 за счет белковых деметилаз.

2.4. Убиквитинилирование и деградация р53.

2.5. Сумоилирование р5 3.

3. р53 как модель для исследований белкового кода.

3.1. Гистоновый код против белкового кода.

3.2. р53 как модель для исследований белкового кода.

4. Регуляция микроРНК с помощью р

4.1. р53 и микроРНК.

4.2. Связь между р53 и микроРНК.

4.3. Функции р53-зависимых микроРНК miR-34.

4.4. Инактивация miR-34 при раковых процессах.

III. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 50 1. Клеточные культуры.

1.1. Конструкция U2-OS клеточной линии с пониженной и восстановленной экспрессией Set7/9.

1.2. Получение Tet-off Н1299 клеточных линий, индуцибельно экспрессирующих р53.

2. Анализ р53-зависимой транскрипции.

3. Анализ клеточного цикла и апоптоза.

4. Экспрессия рекомбинантного белка р53 и его очистка.

5. Пост-трансляционное модифицирование р53.

5.1. Ацетилирование р53 in vitro.

5.2. Метилирование р53 и гистонов.

5.3. Убиквитинилирование р53 in vivo.

5.4. Взаимодействие между модификациями в р53.

6. Анализ связывания р53 с ДНК.

7. Определение аффинности Set7/9 к пептидам р53.

8. Белок-белковые взаимодействия.

9. Непрямая иммунофлуоресценция.

10. ОТ-ПЦР.

11. Количественная ПЦР в реальном времени.

12. Чип-гибридизация (microarray).

13. Клонирование ДНК.

14. Антитела.

15. Иммунопреципитация хроматина. 56 IV. РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Роль ацетилирования в регуляции активности р53.

1.1. Характеристика in vitro мутантных по ацетилированию белков р53.

1.2. р53-зависимая транскрипция гена р21/WAF1 зависит от ацетилирования.

1.3. Остановка клеток в G1 фазе зависит от ацетилирования р53.

1.4. Ацетилирование регулирует транскрипционную активность р53 независимо от его связывания с ДНК.

1.5. Ацетилирование р53 является необходимым условием для привлечения коактиваторов и ацетилирования гистонов.

2. Роль лизинового метилирования в регуляции активности р53.

2.1. Гистоновая метилтрансфераза Set7/9 специфически метилирует р53 по лизину

КЗ 72 in vitro.

2.2. р53 метилируется ферментом Set7/9 in vivo.

2.3. Метилирование р53 по КЗ72 вызывает стабилизацию и активацию р53 in vivo.

2.4. р53-К372 метилирование - это ранняя ковалентная модификация, возникающая в ответ на генотоксический стресс.

2.5. Фермент Set7/9 является не гистон-специфической метилтрансферазой, а скорее, фактор-специфической метилазой.

2.6. Метилирование по остатку К372 стабилизирует и активирует р53 за счет усиления его ацетилирования.

3. Роль К372-специфического метилирования и ацетилирования р53 в регуляции экспрессии микро-РНК.

3.1. р53 активирует транскрипцию миРНК-26а и репрессирует миРНК-16-2 в ответ на повреждение ДНК.

3.2. миРНК-26а и миРНК-16-2 оказывают разнонаправленное влияние на р53-зависимый апоптоз.

3.3. КЗ72-специфическое метилирование р53 необходимо для эффективной репрессии миРНК-16.

3.4. р53 физически связывается с промоторами генов миРНК-16-2 и миРНК-26а.

3.5. Ингибирование экспрессии Set7/9 вызывает реактивацию экспрессии миРНК-16.

3.6. Ингибирование экспрессии Set7/9 вызывает остановку клеток в G1 фазе, фенотипически схожую с действием миРНК-16.

V. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

VI. ВЫВОДЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль сайт-специфического ацетилирования и метилирования в регуляции онкосупрессора р53 у человека»

За последние 10-15 лет достигнут существенный прогресс в понимании этиологии и механизмов раковых заболеваний. Бесконтрольный рост клеток часто связан с потерей функции определенных белков - онкосупрессоров. Одним из важнейших онкосупрессоров человека является транскрипционный фактор р53. О его ведущей роли в защите клеток от трансформации, вызываемой генотоксическим стрессом, свидетельствует тот факт, что р53 мутирован в более чем половине всех раковых заболеваний человека (Harris, 1993; Olivier et al., 2004). На сегодняшний день в молекуле р53 насчитывается более 18 ООО мутаций и их список неуклонно растет (Olivier et al., 2004). р53 является, по меткому определению Д. Лэйна (D. Lane), «хранителем» генома. Его функция состоит в том, чтобы тормозить рост или запускать программируемую смерть тех клеток, в которых нарушена целостность геномной ДНК. В хромосомах трансформированных клеток, из-за высокой скорости пролиферации и нарушений в аппарате контроля качества репликации, постоянно накапливаются повреждения ДНК. Соответственно происходит активация р53, деятельность которого направлена на противодействие росту этих клеток. р53, являясь транскрипционным фактором, выполняет функцию онкосупрессора в основном через регуляцию экспрессии генов, чьи белковые продукты участвуют в репарации поврежденной ДНК и/или вызывают остановку клеток в фазах G1/S и G2/M клеточного цикла, а также апоптоз. Все эти процессы направлены для предотвращения пролиферации поврежденных клеток.

Каким же образом регулируется транскрипционная активность р53? Дело в том, что в отсутствие генотоксического стресса, р53 - это короткоживущий белок. При повреждении клеточной ДНК, происходит стабилизация р53 на белковом уровне и его активация как транскрипционного фактора. Оба эти процесса контролируются различными пост-трансляционными модификациями (ПТМ), которые возникают в белке р53 в ответ на различные формы стресса. Соответственно, исходя из вышесказанного, представляется крайне важным изучение влияния ПТМ на функцию р53 в клетке. Несмотря на огромный интерес молекулярной онкологии к р53-специфическим ПТМ, влияющим на его функции, до сих пор многие вопросы в этой области остаются невыясненными. Например, существует ряд литературных данных, свидетельствующих о том, что фосфорилирование амино-концевого участка молекулы р53 вызывает усиление его транскрипционной функции. С другой стороны, существуют данные о том, что мутантный белок р53, в котором все сайты фосфорилирования искусственно заменены на нефосфорилирующиеся остатки аланина, способен выполнять свои функции на таком же уровне, что и белок дикого типа. Говорит ли это о том, что ПТМ не являются абсолютно необходимым элементом регуляции р53, или же другие ПТМ, например, лизин-специфическое метилирование и ацетилирование способны компенсировать отсутствие фосфорилирования в условиях генотоксического стресса? Скорее всего, ПТМ нужны для тонкой «подстройки» р53 к определенным клеточным условиям, возникающим в результате генотоксического стресса того или иного типа. На сегодняшний день также непонятно, существуют ли взаимоотношения между многочисленными модификациями в р53, или они возникают хаотично, независимо друг от друга. Соответственно возникает вопрос о специфичности «ассортимента» ПТМ в белке р53 в ответ на определенные формы стресса.

Недавно был выявлен новый механизм р53-зависимого антитуморогенного ответа через регуляцию экспрессии некодирующих малых РНК (микро-РНК). В зависимости от степени комплементарности к последовательностям генов-мишеней, микро-РНК могут работать как по механизму малых интерферирующих РНК, вызывая деградацию соответствующих и-РНК, так и на уровне трансляции, подавляя формирование полирибосом. Было показано, что в ответ на повреждения ДНК р53 активирует транскрипцию как минимум трех вариантов микро-РНК-34. Последние, в свою очередь, ингибируют экспрессию анти-апоптозного белка Вс1-2, вызывая, тем самым, усиление апоптоза раковых клеток в ответ на генотоксический стресс. Тем не менее, этот механизм вряд ли является универсальным, поскольку в различных трансформированных клеточных линиях, обладающих нормальным р53-зависимым ответом, уровень экспрессии микро-РНК-34 различается в десятки раз. Данный факт свидетельствует о том, что помимо микро-РНК-34, скорее всего, существуют другие микро-РНК, которые также регулируются р53 и участвуют в клеточном ответе на повреждения ДНК.

Суммируя все вышесказанное, очевидно, что по мере расширения наших знаний о механизмах регуляции активности р53 в зависимости от стимула и клеточного контекста, мы сможем аккуратнее предсказывать эффективность той или иной химотерапии, а также осуществлять разработку новых лекарств.

На сегодняшний день действие подавляющего большинства противоопухолевых терапевтических средств основано на повреждении ДНК раковых клеток и, как следствие, их апоптозе. При этом необходимо отметить, что р53 играет двоякую роль в судьбе поврежденной клетки. С одной стороны он вызывает ее апоптоз, а с другой стороны — репарацию поврежденной ДНК, а также временную остановку клеточного цикла, в процессе которой и происходит репарация ДНК. Возникает парадоксальная ситуация, когда в определенных формах рака, клетки с активным р53 становятся менее чувствительны к генотоксическим агентам, по сравнению с теми клетками, где р53 отстутствует. Поскольку ПТМ стимул-специфичны и могут определять специфичность экспрессии р53-зависимых генов, исследование влияния ПТМ на регуляцию р53 приобретает особую актуальность.

Заключение диссертации по теме «Гистология, цитология, клеточная биология», Барлев, Николай Анатольевич

VI. выводы

1. Роль рЗОО/СВР-зависимого ацетилирования состоит не только в стабилизации белка р53, но и приводит к усилению взаимодействия между вышеупомянутыми белками, в результате которого повышается ацетилирование гистонов в промоторной области гена p21/WAF.

2. Анализ спектров модификаций гистонов, располагающихся в промоторных областях р53-зависимых генов, позволяет предсказать возможные модификации в самом р53. Используя данный подход, была обнаружена новая ковалентная пост-трансляционная модификация р53 - метилирование по лизину КЗ 72.

3. К372-специфическое метилирование осуществляемое лизин-специфической метилтрансферазой Set7/9, приводит к стабилизации белка р53 в ответ на обработку клеток доксорубицином и вызывает остановку клеточного цикла и апоптоз.

4. Метилирование по К372 - это ранняя модификация р53, которая способствует появлению другой модификации, ацетилирования, за счет которой и происходит стабилизация белка.

5. Повреждение ДНК за счет обработки клеток доксорубицином вызывает изменения экспрессии нескольких р53-зависимых миРНК: повышается уровень миРНК-26 и снижается уровень миРНК-16-2.

6. Одновременное повышение уровня миРНК-2ба и понижение миРНК-16-2 в зависимости от р53 приводит к усилению алоптоза раковых клеток в ответ на обработку клеток доксорубицином.

7. р53, связанный с промоторами генов миРНК-26а и миРНК-16-2, ацетилируется и метилируется. Эффективность р53-зависимой репрессии миРНК-16-2 зависит от его метилирования.

8. Ингибирование экспрессии Set7/9 в клетках, обработанных доксорубицином, приводит к повышению уровня экспрессии миРНК-16, снижению уровней циклинов Е1 и D1, циклин-зависимой киназы Cdk6 и, как следствие, остановке клеток в фазе G1 несмотря на низкий уровень экспрессии p21/WAF.

Список литературы диссертационного исследования доктор биологических наук Барлев, Николай Анатольевич, 2009 год

1. Abida, W. М., Nikolaev, A., Zhao, W., Zhang, W., and Gu, W. (2007). FBXOl 1 promotes the Neddylation of p53 and inhibits its transcriptional activity. J Biol Chem 282, 1797-1804.

2. Allende-Vega, N., Saville, M. K., and Meek, D. W. (2007). Transcription factor TAFII250 promotes Mdm2-dependent turnover of p53. Oncogene 26, 4234-4242.

3. Allis, C. D., Berger, S. L., Cote, J., Dent, S., Jenuwien, Т., Kouzarides, Т., Pillus, L., Reinberg, D., Shi, Y., Shiekhattar, R., et al (2007). New nomenclature for chromatin-modifying enzymes. Cell 131, 633-636.

4. An, W., Kim, J., and Roeder, R. G. (2004). Ordered cooperative functions of PRMT1, p300, and CARM1 in transcriptional activation by p53. Cell 117, 735-748.

5. Appella, E., and Anderson, C. W. (2001). Post-translational modifications and activation ofp53 by genotoxic stresses. Eur J Biochem 268, 2764-2772.

6. Ashcroft, M., Kubbutat, M. H., and Vousden, К. H. (1999). Regulation of p53 function and stability by phosphorylation. Mol Cell Biol 19, 1751-1758.

7. Bakkenist, C. J., and Kastan, M. B. (2004). Initiating cellular stress responses. Cell 118, 9-17. Barlev, N. A., Candau, R., Wang, L., Darpino, P., Silverman, N., and Berger, S. L. (1995).

8. Characterization of physical interactions of the putative transcriptional adaptor, ADA2, with acidic activation domains and TATA-binding protein. J Biol Chem 270, 19337-19344.

9. Barlev, N. A., Liu, L., Chehab, N. H., Mansfield, K., Harris, K. G., Halazonetis, T. D., and Berger, S. L. (2001). Acetylation of p53 activates transcription through recruitment of coactivators/histone acetyltransferases. Mol Cell 8, 1243-1254.

10. Basile, V., Mantovani, R., and Imbriano, C. (2006). DNA damage promotes histone deacetylase 4 nuclear localization and repression of G2/M promoters, via p53 C-terminal lysines. J Biol Chem 281,2347-2357.

11. Bedford, M. Т., and Richard, S. (2005). Arginine methylation an emerging regulator of protein function. Mol Cell 18,263-272.

12. Blaydes, J. P., Luciani, M. G., Pospisilova, S., Ball, H. M., Vojtesek, В., and Hupp, T. R. (2001). Stoichiometric phosphorylation of human p53 at Ser315 stimulates p53-dependent transcription. J Biol Chem 276, 4699-4708.

13. Bode, A. M., and Dong, Z. (2004). Post-translational modification of p53 in tumorigenesis. Nat Rev Cancer 4. 793-805.

14. Bommer, G. Т., Gerin, 1., Feng, Y., Kaczorowski, A. J., Kuick, R., Love, R. E., Zhai, Y., Giordano, T. J. Qin, Z. S., Moore, В. В., et al. (2007). p53-mediated activation of miRNA34 candidate tumor-suppressor genes. CurrBiol 17, 1298-1307.

15. Botuyan, M. V., Lee, J., Ward, I. M., Kim, J. E., Thompson, J. R., Chen, J., and Mer, G. (2006). Structural basis for the methylation state-specific recognition of histone H4-K20 by 53BP1 and Crb2 in DNA repair. Cell 127, 1361-1373.

16. Bourdon, J. C., Fernandes, K., Murray-Zmijewski, F., Liu, G., Diot, A., Xirodimas, D. P., Saville, M. K., and Lane, D. P. (2005). p53 isoforms can regulate p53 transcriptional activity. Genes Dev 19, 2122-2137.

17. Brand, M., Moggs, J. G., Oulad-Abdelghani, M., Lejeune, F., Dilworth, F. J., Stevenin, J. Almouzni, G., and Tora, L. (2001). UV-damaged DNA-binding protein in the TFTC complex links DNA damage recognition to nucleosome acetylation. Embo J 20, 3187-3196.

18. Buschmann, Т., Lin, Y., Aithmitti, N., Fuchs, S. Y., Lu, H., Resnick-Silverman, L., Manfredi, J. J., Ronai, Z., and Wu, X. (2001). Stabilization and activation of p53 by the coactivator protein TAFII31. J Biol Chem 276, 13852-13857.

19. Calin, G. A., and Croce, С. M. (2006). Genomics of chronic lymphocytic leukemia microRNAs as new players with clinical significance. Semin Oncol 33, 167-173.

20. Chakrabarti, S. K., Francis, J., Ziesmann, S. M., Garmey, J. C., and Mirmira, R. G. (2003). Covalent histone modifications underlie the developmental regulation of insulin gene transcription in pancreatic beta cells. J Biol Chem 278, 23617-23623.

21. Chehab, N. H„ Malikzay, A., Stavridi, E. S., and Halazonetis, T. D. (1999). Phosphorylation of Ser-20 mediates stabilization of human p53 in response to DIM A damage. Proc Natl Acad Sci U S A 96, 13777-13782.

22. Chen, J., Ng, S. M., Chang, C., Zhang, Z., Bourdon, J. C., Lane, D. P., and Peng, J. (2009). p53 isoform deltal 13p53 is a p53 target gene that antagonizes p53 apoptotic activity via BclxL activation in zebrafish. Genes Dev 23, 278-290.

23. Chen, X., Farmer, G., Zhu, H., Prywes, R., and Prives, C. (1993b). Cooperative DNA binding of p53 with TFIID (TBP): a possible mechanism for transcriptional activation. Genes Dev 7, 1837-1849.

24. Cheng, X., Collins, R. E., and Zhang, X. (2005). Structural and sequence motifs of protein (histone) methylation enzymes. Annu Rev Biophys Biomol Struct 34, 267-294.

25. Chernov, M. V., Bean, L. J., Lerner, N., and Stark, G. R. (2001). Regulation of ubiquitination and degradation of p53 in unstressed cells through C-terminal phosphorylation. J Biol Chem 276, 3181931824.

26. Chuikov, S., Kurash, Y., Wilson, J. R., Xiao, В., Justin, N., Ivanov, G., McKinney, K., Tempst, P., Prives, C., Gamblin, S., el al. (2004). Regulation of p53 activity through lysine methylation. Nature 432, 353-360.

27. Chumakov, P. M. (2007). Versatile functions of p53 protein in multicellular organisms. Biochemistry (Mosc) 72, 1399-1421.

28. Cimmino, A., Calin, G. A., Fabbri, M., lorio, M. V., Ferracin, M., Shimizu, M., Wojcik, S. E., Aqeilan, R. I., Zupo, S., Dono, M., et al. (2005). miR-15 and miR-16 induce apoptosis by targeting BCL2. Proc Natl Acad Sci U S A 102, 13944-13949.

29. Collado, M., Blasco, M. A., and Serrano, M. (2007). Cellular senescence in cancer and aging. Cell 130, 223-233.

30. Corney, D. C., Flesken-Nikitin, A., Godwin, A. K., Wang, W., and Nikitin, A. Y. (2007). MicroRNA-34b and MicroRNA-34c are targets of p53 and cooperate in control of cell proliferation and adhesion-independent growth. Cancer Res 67, 8433-8438.

31. Couture, J. F., Collazo, E., Hauk, G., and Trievel, R. C. (2006). Structural basis for the methylation site specificity of SET7/9. Nat Struct Mol Biol 13, 140-146.

32. Cummins, J. M., and Velculescu, V. E. (2006). Implications of micro-RNA profiling for cancer diagnosis. Oncogene 25, 6220-6227.

33. Dhalluin, С., Carlson, J. E., Zeng, L., He, C., Aggarwal, A. K., and Zhou, M. M. (1999). Structure and ligand of a histone acetyl transferase bromodomain. Nature 399,491-496.

34. Dominguez-Sola, D., Ying, C. Y., Grandori, C., Ruggiero, L., Chen, В., Li, M., Galloway, D. A., Gu, W., Gautier, J., and Dalla-Favera. R. (2007). Non-transcriptional control of DNA replication by c-Myc. Nature 448, 445-451.

35. Dumaz, N., and Meek, D. W. (1999). Serinel5 phosphorylation stimulates p53 transactivation but does not directly influence interaction with HDM2. Embo J 18, 7002-7010.

36. Espinosa, J. M., and Emerson, В. M. (2001). Transcriptional regulation by p53 through intrinsic DNA/chromatin binding and site-directed cofactor recruitment. Mol Cell 8, 57-69.

37. Fan, G., Ma, X., Wong, P. Y., Rodrigues, С. M., and Steer, C. J. (2004). p53 dephosphorylation and p21(CiplAVafl) translocation correlate with caspase-3 activation in TGF-beta 1-induced apoptosis of HuH-7 cells. Apoptosis 9, 211-221.

38. Fischle, W., Wang, Y., and Allis, C. D. (2003). Binary switches and modification cassettes in histone biology and beyond. Nature 425, 475-479.

39. Forneris, F., Binda, C., Vanoni, M. A., Battaglioli, E., and Mattevi, A. (2005). Human histone demethylase LSD1 reads the histone code. J Biol Chem 280, 41360-41365.

40. Fuchs, S. Y., Adler, V., Buschmann, Т., Wu, X., and Ronai, Z. (1998). Mdm2 association with p53 targets its ubiquitination. Oncogene 17, 2543-2547.

41. Gamper, A. M., and Roeder, R. G. (2008). Multivalent binding of p53 to the STAGA complex mediates coactivator recruitment after UV damage. Mol Cell Biol 28, 2517-2527.

42. Gao, F., Cheng, J., Shi, Т., and Yeh, E. T. (2006). Neddylation of a breast cancer-associated protein recruits a class III histone deacetylase that represses NFkappaB-dependent transcription. Nat Cell Biol 8, 1171-1177.

43. Gatti, A., Li, H. H., Traugh, J. A., and Liu, X. (2000). Phosphorylation of human p53 on Thr-55. Biochemistry 39, 9837-9842.

44. Gloushankova, N., Ossovskaya, V., Vasiliev, J., Chumakov, P., and Kopnin, B. (1997). Changes in p53 expression can modify cell shape of ras-transformed fibroblasts and epitheliocytes. Oncogene 15, 2985-2989.

45. Grewal, S. I., and Jia, S. (2007). Heterochromatin revisited. Nat Rev Genet 8, 35-46.

46. Gu, W., Luo, J., Brooks, C. L., Nikolaev, A. Y., and Li, M. (2004). Dynamics of the p53 acetylation pathway. Novartis Found Symp 259, 197-205; discussion 205-197, 223-195.

47. Gu, W., and Roeder, R. (1997). Activation of p53 sequence-specific DNA binding by acetylation of the p53 C-terminal domain. Cell 90, 595-606.

48. Gu, W., Shi, X. L., and Roeder, R. G. (1997). Synergistic activation of transcription by СВР and p53. Nature 387, 819-823.

49. Haneda, M., Kojima, E., Nishikimi, A., Hasegawa, Т., Nakashima, I., and lsobe, K. (2004). Protein phosphatase 1, but not protein phosphatase 2A, dephosphorylates DNA-damaging stress-induced phospho-serine 15 ofp53.FEBS Lett 567, 171-174.

50. Harms, K. L., and Chen, X. (2006). The functional domains in p53 family proteins exhibit both common and distinct properties. Cell Death Differ 13, 890-897.

51. Harris, С. С. (1993). р53: at the crossroads of molecular carcinogenesis and risk assessment. Science 262, 1980-1981.

52. He, L., He, X., Lowe, S. W., and Hannon, G. J. (2007). microRNAs join the p53 network-another piece in the tumour-suppression puzzle. Nat Rev Cancer 7, 819-822.

53. Hermeking, H. (2007). p53 enters the microRNA world. Cancer Cell 12, 414-418.

54. Hermeking, H., Lengauer, C., Polyak, К., He, Т. C., Zhang, L., Thiagalingam, S., Kinzler, K. W., and Vogelstein, B. (1997). 14-3-3 sigma is a p53-regulated inhibitor of G2/M progression. Mol Cell 7,3-11.

55. Higashimoto, Y., Saito, S., Tong, X. H., Hong, A., Sakaguchi, K., Appella, E., and Anderson, C. W. (2000). Human p53 is phosphorylated on serines 6 and 9 in response to DNA damage-inducing agents. J Biol Chem 275,23199-23203.

56. Hofmann, T. G., Moller, A., Sirma, H., Zentgraf, H., Taya, Y., Droge, W., Will, H., and Schmitz, M. L. (2002). Regulation of p53 activity by its interaction with homeodomain-interacting protein kinase-2. Nat Cell Biol 4, 1-10.

57. Hollstein, M., Sidransky, D., Vogelstein, В., and Harris, С. C. (1991). p53 mutations in human cancers. Science 253, 49-53.

58. Huang, С., Ma, W. Y., Maxiner, A., Sun, Y., and Dong, Z. (1999). p38 kinase mediates UV-induced phosphorylation of p53 protein at serine 389. J Biol Chem 274, 12229-12235.

59. Huang, J., Perez-Burgos, L., Placek, B. J., Sengupta, R., Richter, M., Dorsey, J. A., Kubicek, S., Opravil, S., Jenuwein, Т., and Berger, S. L. (2006). Repression of p53 activity by Smyd2-mediated methylation. Nature 444, 629-632.

60. Huang, J., Sengupta, R., Espejo, А. В., Lee, M. G., Dorsey, J. A., Richter, M., Opravil, S., Shiekhattar, R., Bedford, M. Т., Jenuwein, Т., and Berger, S. L. (2007). p53 is regulated by the lysine demethylase LSD1. Nature 449, 105-108.

61. Jansson, M., Durant, S. Т., Cho, E. C., Sheahan, S., Edelmann, M., Kessler, В., and La Thangue, N. B. (2008). Arginine methylation regulates the p53 response. Nat Cell Biol 10, 1431-1439.

62. Jenuwein, Т., and Allis, C. D. (2001). Translating the histone code. Science 293, 1074-1080.

63. Kaeser, M. D., and Iggo, R. D. (2002). Chromatin immunoprecipitation analysis fails to support the latency model for regulation of p53 DNA binding activity in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A 99, 95100.

64. Keller, D. M., Zeng, X., Wang, Y., Zhang, Q. H., Kapoor, M., Shu, H., Goodman, R., Lozano, G., Zhao, Y., and Lu, H. (2001). A DNA damage-induced p53 serine 392 kinase complex contains CK2,hSptl6, and SSRP1. Mol Cell 7, 283-292.

65. Kharbanda, S., Yuan, Z. M., Weichselbaum, R., and Kufe, D. (1998). Determination of cell fate by c-Abl activation in the response to DNA damage. Oncogene 17, 3309-3318.

66. Kim, J., Daniel, J., Espejo, A., Lake, A., Krishna, M., Xia, L., Zhang, Y., and Bedford, M. T. (2006). Tudor, МВТ and chromo domains gauge the degree of lysine methylation. EMBO Rep 7, 397-403.

67. Kim, Y. H., Choi, C. Y., and Kim, Y. (1999). Covalent modification of the homeodomain-interacting protein kinase 2 (HIPK2) by the ubiquitin-like protein SUMO-1. Proc Natl Acad Sci U S A 96, 12350-12355.

68. Kloosterman, W. P., and Plasterk, R. H. (2006). The diverse functions of microRNAs in animal development and disease. Dev Cell 11, 441-450.

69. Kouskouti, A., Scheer, E., Staub, A., Torn, L., and Talianidis, I. (2004). Gene-specific modulation of TAF10 function by SET9-mediated methylation. Mol Cell 14, 175-182.

70. Kurash, J. К., Lei, H., Shen, Q., Marston, W. L., Granda, B. W., Fan, H., Wall, D., Li, E., and Gaudet, F. (2008). Methylation of p53 by Set7/9 mediates p53 aeetylation and activity in vivo. Mol Cell 29, 392-400.

71. Martinez, E., Kundu, Т. K., Fu, J., and Roeder, R. G. (1998). A human SPT3-TAFII31-GCN5-L acetylase complex distinct from transcription factor IID. J Biol Chem 273, 23781-23785.

72. Mayr, C., and Bartel, D. P. (2009). Widespread shortening of 3'UTRs by alternative cleavage and polyadenylation activates oncogenes in cancer cells. Cell 138, 673-684.

73. Mayr, С., Hemann, M. Т., and Bartel, D. P. (2007). Disrupting the pairing between let-7 and Hmga2 enhances oncogenic transformation. Science 315, 1576-1579.

74. McKinney, K., and Prives, C. (2002). Efficient specific DNA binding by p53 requires both its central and C-terminal domains as revealed by studies with high-mobility group 1 protein. Mol Cell Biol 22, 6797-6808.

75. McMahon, S. В., Van Buskirk. H. A., Dugan, K. A., Copeland, T. D., and Cole, M. D. (1998). The novel ATM-related protein TRRAP is an essential cofactor for the c-Myc and E2F oncoproteins. Cell 94, 363-374.

76. McMahon, S. В., Wood, M. A., and Cole, M. D. (2000). The essential cofactor TRRAP recruits the histone acetyltransferase hGCN5 to c-Myc. Mol Cell Biol 20, 556-562.

77. Meister, G., and Tuschl, T. (2004). Mechanisms of gene silencing by double-stranded RNA. Nature 431, 343-349.

78. Metzger, E., Wissmann, M., Yin, N., Muller, J. M., Schneider, R., Peters, A. H., Gunther, Т., Buettner, R., and Schule, R. (2005). LSD1 demethylates repressive histone marks to promote androgen-receptor-dependent transcription. Nature 437, 436-439.

79. Morgunkova, A., and Barlev, N. A. (2006). Lysine methylation goes global. Cell Cycle 5, 13081312.

80. Murphy, M., Ahn, J., Walker, К. K., Hoffman, W. H., Evans, R. M., Levine, A. J., and George, D. L. (1999). Transcriptional repression by wild-type p53 utilizes histone deacetylases, mediated by interaction with mSin3a. Genes Dev 13, 2490-2501.

81. Nakamura, S., Roth, J. A., and Mukhopadhyay, T. (2000). Multiple lysine mutations in the C-terminal domain of p53 interfere with MDM2-dependent protein degradation and ubiquitination. Mol Cell Biol 20, 9391-9398.

82. Nikonov, A. V., Barlev, N. A., and Borkhsenius, S. N. (1992). Molecular biological differences between strains of Mycoplasma gallisepticum. Tsitologiia 34, 107-112.

83. O'Leary, К. A., Mendrysa, S. M., Vaccaro, A., and Perry, M. E. (2004). Mdm2 regulates p53 independently of pl9(ARF) in homeostatic tissues. Mol Cell Biol 24, 186-191.

84. Okorokov, A. L., Sherman, M. В. Plisson, C., Grinkevich, V., Sigmundsson, K., Selivanova, G., Milner, J., and Orlova, E. V. (2006). The structure of p53 tumour suppressor protein reveals the basis for its functional plasticity. Embo J 25, 5191-5200.

85. Olivier, M., Hussain, S. P., Caron de Fromentel, C., Hainaut, P., and Harris, С. C. (2004). TP53 mutation spectra and load: a tool for generating hypotheses on the etiology of cancer. IARC Sci Publ, 247-270.

86. Peters, L., and Meister, G. (2007). Argonaute proteins: mediators of RNA silencing. Mol Cell 26, 611-623.

87. Pillai, R. S., Bhattacharyya, S. N., and Filipowicz, W. (2007). Repression of protein synthesis by miRNAs: how many mechanisms? Trends Cell Biol 17, 118-126.

88. Rachez, C., and Freedman, L. P. (2000). Mechanisms of gene regulation by vitamin D(3) receptor: a network of coactivator interactions. Gene 246, 9-21.

89. Raver-Shapira, N., Marciano, E., Meiri, E., Spector, Y., Rosenfeld, N., Moskovits, N. Bentwich, Z., and Oren, M. (2007). Transcriptional activation of miR-34a contributes to p53-mediated apoptosis. Mol Cell 26,731-743.

90. Rodriguez, M. S., Desterro, J. M., Lain, S., Lane, D. P., and Hay, R. T. (2000). Multiple C-terminal lysine residues target p53 for ubiquitin-proteasome-mediated degradation. Mol Cell Biol 20, 84588467.

91. Rodriguez, M. S., Desterro, J. M., Lain, S., Midgley, C. A., Lane, D. P., and Hay, R. T. (1999). SUMO-1 modification activates the transcriptional response of p53. Embo J 18, 6455-6461.

92. Ruby, J. G., Jan, C., Player, C., Axtell, M. J., Lee, W., Nusbaum, C., Ge, H., and Bartel, D. P. (2006). Large-scale sequencing reveals 21U-RNAs and additional microRNAs and endogenous siRNAs in C. elegans. Cell 127, 1193-1207.

93. Saito, S., Goodarzi, A. A., Higashimoto, Y., Noda, Y., Lees-Miller, S. P., Appella, E., and Anderson, C. W. (2002). ATM mediates phosphorylation at multiple p53 sites, including Ser(46), in response to ionizing radiation. J Biol Chem 277, 12491-12494.

94. Sakaguchi, K., Herrera, J. E., Saito, S., Miki, Т., Bustin, M., Vassilev, A., Anderson, C. W., and Appella, E. (1998). DNA damage activates p53 through a phosphorylation-acetylation cascade. Genes Dev 12, 2831-2841.

95. Sandberg, R., Neilson, J. R., Sarma, A., Sharp, P. A., and Burge, С. B. (2008). Proliferating cells express mRNAs with shortened 3' untranslated regions and fewer microRNA target sites. Science 320, 1643-1647.

96. Schubert, H. L., Blumenthal, R. M., and Cheng, X. (2003). Many paths to methyltransfer: a chronicle of convergence. Trends Biochem Sci 28, 329-335.

97. Scian, M. J., Stagliano, К. E., Ellis, M. A., Hassan, S., Bowman, M., Miles, M. F., Deb, S. P., and Deb, S. (2004). Modulation of gene expression by tumor-derived p53 mutants. Cancer Res 64, 74477454.

98. Scoumanne, A., and Chen, X. (2007). The lysine-specific demethylase 1 is required for cell proliferation in both p53-dependent and -independent manners. J Biol Chem 282, 15471-15475.

99. Scoumanne, A., and Chen, X. (2008). Protein methylation: a new mechanism of p53 tumor suppressor regulation. Histol Histopathol 23, 1143-1149.

100. She, Q. В., Chen, N. and Dong, Z. (2000). ERKs and p38 kinase phosphorylate p53 protein at serine 15 in response to UV radiation. J Biol Chem 275, 20444-20449.

101. She, Q. В., Ma, W. Y., and Dong, Z. (2002). Role of MAP kinases in UVB-induced phosphorylation of p53 at serine 20. Oncogene 21, 1580-1589.

102. Shen, E. C„ Henry, M. F., Weiss, V. H., Valentini, S. R., Silver, P. A., and Lee, M. S. (1998). Arginine methylation facilitates the nuclear export of hnRNP proteins. Genes Dev 12, 679-691.

103. Shi, X., Kachirskaia, I., Yamaguchi, H., West. L. E„ Wen, H., Wang, E. W., Dutta, S., Appella, E., and Gozani, O. (2007). Modulation of p53 function by SET8-mediated methylation at lysine 382. Mol Cell 27, 636-646.

104. Shi, Y., Lan, F., Matson, C., Mulligan, P., Whetstine, J. R., Cole, P. A., and Casero, R. A. (2004). Histone demethylation mediated by the nuclear amine oxidase homolog LSD1. Cell 119, 941-953.

105. Shieh, S. Y., Ikeda, M., Taya, Y., and Prives, C. (1997). DNA damage-induced phosphorylation of p53 alleviates inhibition by MDM2. Cell 91, 325-334.

106. Sigal, A., Matas, D., Almog, N., Goldfinger, N., and Rotter, V. (2001). The C-terminus of mutant p53 is necessary for its ability to interfere with growth arrest or apoptosis. Oncogene 20, 4891-4898.

107. Sims, R. J., 3rd, and Reinberg, D. (2008). Is there a code embedded in proteins that is based on post-translational modifications? Nat Rev Mol Cell Biol 9, 815-820.

108. Sterner, D. E., and Berger, S. L. (2000). Acetylation of histones and transcription-related factors. Microbiol Mol Biol Rev 64, 435-459.

109. Strahl, В. D., and Allis, C. D. (2000). The language of eovalent histone modifications. Nature 403, 41-45.

110. Sun, Z. W., and Allis, C. D. (2002). Ubiquitination of histone H2B regulates H3 methylation and gene silencing in yeast. Nature 418, 104-108.

111. Suzuki, H. I., Yamagata, K., Sugimoto, K., Iwamoto, Т., Kato, S., and Miyazono, K. (2009). Modulation of microRNA processing by p53. Nature 460, 529-533.

112. Sykes, S. M., Mellert, H. S., Holbert, M. A., Li, K., Marmorstein, R., Lane, W. S., and McMahon, S. B. (2006). Acetylation of the p53 DNA-binding domain regulates apoptosis induction. Mol Cell 24, 841-851.

113. Tang, Y., Zhao, W., Chen, Y., Zhao, Y., and Gu, W. (2008). Acetylation is indispensable for p53 activation. Cell 133, 612-626.

114. Tazawa, H., Tsuchiya, N., Izumiya, M., and Nakagama, H. (2007). Tumor-suppressive miR-34a induces senescence-like growth arrest through modulation of the E2F pathway in human colon cancer cells. ProcNatl Acad Sci U S A 104, 15472-15477.

115. Tibbetts, R. S., Brumbaugh, К. M., Williams, J. M., Sarkaria, J. N., Cliby, W. A., Shieh, S. Y., Taya, Y., Prives, C., and Abraham, R. T. (1999). A role for ATR in the DNA damage-induced phosphorylation of p53. Genes Dev 13, 152-157.

116. Trojer, P., and Reinberg, D. (2007). Facultative heterochromatin: is there a distinctive molecular signature? Mol Cell 28, 1-13.

117. Tsukada, Y., Fang, J., Erdjument-Bromage, H., Warren, M. E., Borchers, С. H., Tempst, P., and Zhang, Y. (2006). Histone demethylation by a family of JmjC domain-containing proteins. Nature 439, 811-816.

118. Turner, В. M. (2000). Histone acetylation and an epigenetic code. Bioessays 22, 836-845.

119. Unger, Т., Juven-Gershon, Т., Moallem, E., Berger, M., Vogt Sionov, R., Lozano, G., Oren, M., and Haupt, Y. (1999). Critical role for Ser20 of human p53 in the negative regulation of p53 by Mdm2. Embo J 18, 1805-1814.

120. Vakoc, C. R., Mandat, S. A., Olenchock, B. A., and Blobel, G. A. (2005). Histone H3 lysine 9 methylation and HP 1 gamma are associated with transcription elongation through mammalian chromatin. Mol Cell 19,381-391.

121. Vassilev, A., Yamauchi, J., Kotani, Т., Prives, C., Avantaggiati, M. L., Qin, J., and Nakatani, Y. (1998). The 400 kDa subunit of the PCAF histone acetylase complex belongsto the ATM superfamily. Molecular Cell 2, 869-875.

122. Wang, В., Matsuoka, S., Carpenter, P. В., and Elledge, S. J. (2002). 53BP1, a mediator of the DNA damage checkpoint. Science 298, 1435-1438.

123. Wang, H., Cao, R., Xia, L., Erdjument-Bromage, H., Borchers, C., Tempst, P., and Zhang, Y. (2001). Purification and functional characterization of a histone H3-lysine 4-specific methyltransferase. Mol Cell 8, 1207-1217.

124. Wang, J., Hevi, S., Kurash, J. K., Lei, H., Gay, F., Bajko, J., Su, H., Sun, W., Chang, H., Xu, G., et al. (2009). The lysine demethylase LSD1 (KDM1) is required for maintenance of global DNA methylation. Nat Genet 41, 125-129.

125. Wang, Y., Wysocka, J., Sayegh, J., Lee, Y. H., Perlin, J. R., Leonelli, L., Sonbuchner, L. S., McDonald, С. H., Cook, R. G., Dou, Y„ et al. (2004). Human PAD4 regulates histone arginine methylation levels via demethylimination. Science 306, 279-283.

126. Waterman, M. J., Stavridi, E. S., Waterman, J. L., and Halazonetis, T. D. (1998). ATM-dependent activation of p53 involves dephosphorylation and association with 14-3-3 proteins. Nat Genet 19, 175-178.

127. Wei, C. L„ Wu, Q., Vega, V. В., Chiu, K. P., Ng, P., Zhang, Т., Shahab, A., Yong, H. C., Fu, Y., Weng, Z., et al. (2006). A global map of p53 transcription-factor binding sites in the human genome. Cell 124, 207-219.

128. Welch, C., Chen, Y., and Stallings, R. L. (2007). MicroRNA-34a functions as a potential tumor suppressor by inducing apoptosis in neuroblastoma cells. Oncogene 26, 5017-5022.

129. Wu, S. Y., and Chiang, С. M. (2009). Crosstalk between sumoylation and acetylation regulates p53-dependent chromatin transcription and DNA binding. Embo J 28, 1246-1259.

130. Xirodimas, D. P., Saville, M. K., Bourdon, J. C., Hay, R. Т., and Lane, D. P. (2004). Mdm2-mediated NEDD8 conjugation ofp53 inhibits its transcriptional activity. Cell 118, 83-97.

131. Yan, Y., Barlev, N. A., Haley, R. H., Berger, S. L., and Marmorstein, R. (2000). Crystal structure of yeast esal suggests a unified mechanism for catalysis and substrate binding by histoneacetyltransferases. Mol Cell 6, 1195-1205.

132. Yeh, P. Y., Chuang, S. E., Yeh, К. H., Song, Y. C., Chang, L. L., and Cheng, A. L. (2004). Phosphorylation of p53 on Thr55 by ERK2 is necessary for doxorubicin-induced p53 activation and cell death. Oncogene 23, 3580-3588.

133. Yu, J., Wang, Z., Kinzler, K. W., Vogelstein, В., and Zhang, L. (2003). PUMA mediates the apoptotic response to p53 in colorectal cancer cells. Proc Natl Acad Sci U S A 100, 1931-1936.

134. У1П. ЛИСТ СОКРАЩЕНИИ И СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

135. AURKA aurora kinase А BRD-bromodomain1. СК1 casein kinase

136. СВР рЗОО/CREB-binding protein1. CHK2 checkpoint kinase

137. EGFR epidermal growth factor receptor

138. ERK extracellular signal-regulated kinase1. FBS fetal bovine serum

139. GST-glutathione-S-transferase

140. HAT-histone acetyltransferase

141. HAUSP Herpes-virus associatedubiquitin-specific protease1. HDAC histone deacetylase

142. HIPK2 homeodomain-interacting protein kinase 2

143. SUM01 small ubiquitin-like modifier 1

144. STAGA Spt3-TAFII31 -Gcn5-L-acetyk

145. TFTC TBP-free transcription complex