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.2006年11月28日;103(48):18261-6.
doi:10.1073/pnas.0606108103。 Epub 2006年11月17日。

NOTCH1直接调节c-MYC并激活前馈转录网络,促进白血病细胞生长

附属公司

NOTCH1直接调节c-MYC并激活前馈转录网络,促进白血病细胞生长

特蕾莎·帕洛梅罗等。 美国国家科学院程序. .

勘误表in

  • 美国国家科学院院刊2007年3月6日;104(10):4240

摘要

NOTCH1信号通路直接将细胞外信号与细胞核中的转录反应联系起来,在T细胞发育和50%以上的人类T细胞淋巴母细胞白血病(T-ALL)病例的发病机制中起着关键作用。然而,对NOTCH1激活的转录程序知之甚少。使用综合系统生物学方法,我们表明NOTCH1控制促进细胞生长的前馈转录网络。抑制T-ALL细胞中的NOTCH1信号传导导致细胞尺寸减小,并引发由下调的生物合成途径基因主导的基因表达特征。通过整合基因表达阵列和ChIP-on-ChIP数据,我们发现NOTCH1直接激活多种生物合成途径并诱导c-MYC基因表达。表达谱调控网络的反向工程表明,NOTCH1和c-MYC控制两个直接相连的转录程序,这两个转录程序包含共同的靶基因,共同调节原代T-ALL细胞的生长。这些结果确定了c-MYC是NOTCH1信号传导的重要介质,并将NOTCH2激活与c-MYC上游的致癌信号传导途径结合起来。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1。
图1。
致癌NOTCH1信号激活调节白血病细胞生长的转录程序。()使用特异性识别ICN1的Val-1744抗体,在GSI(CompE 500 nM)处理24小时的T-ALL细胞系或模拟处理(DMSO)对照的细胞裂解液中,通过Western blot分析检测γ-分泌酶裂解后激活的细胞内NOTCH1水平。在NOTCH1的PEST结构域发生截断突变的细胞系中观察到较小的分子量条带(ICN1-ΔPEST)。α-管蛋白水平显示为负荷控制。(b条)对用GSI(CompE)或载体(DMSO)处理24小时的7个T-ALL细胞系的重复样本进行基因表达谱分析。热图表示每个样本相对于模拟治疗对照的彩色编码表达水平。最重要的基因(P(P)<0.00001)排名t吨显示了测试。(c(c))顶级基因的功能注释(P(P)<0.0001)使用DAVID工具通过GSI治疗抑制NOTCH后下调。(d日)详细的热图表示GSI在选定功能类别中诱导的表达变化。
图2。
图2。
抑制NOTCH1信号传导会损害T-ALL细胞的细胞生长。()与载体(DMSO)处理相比,GSI处理6天的DND41 T-ALL细胞的细胞直径减小。显示了三次重复实验的代表性直方图。在HPB-ALL、CUTLL1和KOPTK1细胞系中也获得了类似的结果。(b条)GSI诱导的细胞大小变化与细胞周期无关,G1(2N DNA含量)门控细胞。(c(c))ICN1的强制表达可以缓解GSI对细胞大小的影响。(d日)通过慢病毒表达shRNA靶向抑制NOTCH1信号传导槽口1(pGK GFP shRNA NOTCH1)或荧光素酶基因(pGK-GFP shRNA-LUC)用作对照。
图3。
图3。
NOTCH1是参与细胞生长和代谢的基因的直接调节器。()散点图显示了三个独立的ChIP-on-ChIP实验与识别HPB-ALL细胞中NOTCH1反式激活域的N1-TAD抗体的联合结果。用Cy3标记的对照DNA的对数荧光值绘制在x个轴,标记有Cy5的NOTCH1 IP DNA绘制在轴。由NOTCH1(箭头)绑定的启动子序列从对角线移到左上角。(b条)ChIP-on-ChIP识别的NOTCH1直接目标的功能分类(P(P)< 0.0001). (c(c))GSI诱导的T-ALL细胞株顶层基因表达变化按信噪比排序。热图表示每个样本相对于模拟治疗对照的色码表达水平。重点介绍了先前已知的NOTCH1直接靶基因和在ChIP-on-ChIP分析中确定的基因。(d日)GSEA富集分数和NOTCH1占用启动子基因分布的图形表示(结合P(P)值<0.0001)。(e(电子))NOTCH1直接靶基因注释沿着GSI调节的转录物排列,按信噪比排序。
图4。
图4。
NOTCH1绑定到c-MYC公司近端启动子序列并调节T-ALL中的c-MYC mRNA和蛋白表达。()感染慢病毒(pLKO-puro)的RPMI 8402 T-ALL细胞ICN1水平的Western blot分析驱动靶向shRNAs表达槽口1(shRNA NOTCH1)或靶向荧光素酶基因的对照shRNA(shRNA LUC)。(b条)定量RT-PCR分析DELTEX1公司c-MYC公司NOTCH1 shRNA敲除后RPMI 8402 T-ALL细胞和对照shRNA处理细胞中的转录水平。(c(c))HPB-ALL T-ALL细胞中c-MYC的Western blot分析显示,GSI(CompE 500 nM)抑制NOTCH1后,c-MYC表达下调。箭头指示c-MYC特定的标注栏。(d日)NOTCH1绑定的ChIP分析c-MYC公司启动子序列。定量PCR分析c-MYC公司启动子序列标准化为对照DNA和染色质免疫沉淀物中的β-肌动蛋白水平,在HPB-ALL细胞中使用两种NOTCH1抗体(N1-TAD和Val 1744)和IgG作为对照。
图5。
图5。
NOTCH和c-MYC构成控制细胞生长的前馈调节网络基序。()控制c-MYC和细胞生长基因的NOTCH1前馈环调控基序的结构。(b条)用GSI抑制T-ALL细胞中的NOTCH1可关闭通过强制表达c-MYC公司T细胞淋巴母细胞中。GSEA富集分数和c-MYC调节基因沿GSI调节转录物等级分布的图形表示。(c(c))逆转录病毒表达c-MYC公司DND41在GSI治疗后拯救细胞生长。用流式细胞术估计感染pBMN的DND41细胞的细胞大小c-MYC公司IRES GFP逆转录病毒在CompE或载体(DMSO)存在下生长4天。
图6。
图6。
激活T-ALL中的NOTCH1和c-MYC调节网络。()基于与T-ALL细胞系中激活NOTCH1蛋白水平相关的基因表达特征的元基因整合到由T-ALL样本微阵列表达数据构建的ARACNe全球调控网络中。被ChIP-on-ChIP识别为NOTCH1直接靶基因的NOTCH2原基因的邻近基因以粉红色阴影显示,在经GSI治疗的T-ALL细胞中受调控的邻近基因则以蓝色阴影显示,显示ChIP-on-ChIP显著启动子占用和GSI治疗调控的相邻基因均以紫色阴影显示。(b条)NOTCH1相邻基因和ChIP-on-ChIP数据之间重叠的详细表示。每个相邻节点的强度代表NOTCH1启动子占用的显著性水平。(c(c))GSI处理的T-ALL细胞中调节的NOTCH1邻近基因的详细表达。每个相邻节点的强度对应于右侧的比例面板,代表GSI处理的基因调控显著性水平。(d日)与NOTCH1元基因和c-MYC公司.

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