Acute L-glutamine deprivation affects the expression of TP53-related protein genes in U87 glioma cells

Abstract

Acute L-glutamine deprivation affects the expression of tP53-related protein genes in u87 glioma cells We have studied the effect of acute L-glutamine deprivation on the expression of tumor protein 53 (TP53)related genes such as TOPORS (topoisomerase I binding, arginine/serine-rich, E3 ubiquitin protein ligase), TP53BP1 (TP53 binding protein 1), TP53TG1 (TP53 inducible gene 1), SESN1 (p53 regulated PA26 nuclear protein), NME6 (NME/NM23 nucleoside diphosphate kinase 6), and ZMAT3 (zinc finger, Matrin-type 3) in glioma cells with ERN1 knockdown. It was shown that blockade of ERN1 function in U87 glioma cells is induced the expression of RYBP and SESN1 genes, but decreased the expression of TP53BP1, TP53TG1, TOPORS, NME6, genes. Moreover, the expression levels of RYBP, SESN1, TP53BP1, and ZMAT3 genes is increased in control glioma cells by L-glutamine deprivation condition but blockade of ERN1 signaling enzyme function significantly enhances this effect on the expression all of these genes. At the same time, the ERN1 knockdown eliminates the response TP53TG1 and TOPORS genes to L-glutamine deprivation condition. Results of this investigation clearly demonstrate that the expression most of genes encoding TP53-related factors depends upon acute L-glutamine deprivation condition as well as upon ERN1, the major signaling system of the endoplasmic reticulum stress.

Expression of proliferation related transcription factor genes in U87 glioma cells with IRE1 knockdown: upon glucose and glutamine deprivation

“…Results of this study clearly demonstrated that the expression levels of almost all tested genes (E2F8, EPAS1, HOXC6,TBX3, TBX2, GTF2F2, GTF2B, MAZ, SNAI2,TCF3, and TCF8/ZEB1) encoding key proliferationrelated transcription factors, which are stress responsible and participate in malignant tumor growth, are affected by glucose and glutamine deprivations through IRE1 signaling branch of endoplasmic reticulum stress. Our results are confirmed to data that glycolysis and glutaminolysis are related to the control of cell proliferation through regulation of cell cycle and tumor suppressor genes [12,[38][39][40]. Recently we have shown that genes encoded transcription factorsE2F8, HOXC6, EPAS1, and TBX3are strongly depended from the endoplasmic reticulum stress particularly its IRE1 signaling pathway, because inhibition of IRE1, especially its endoribonuclease activity, significantly affects all these gene expressions.…”

Endoplasmic reticulum stress, its sensor and signalling systems and the role in regulation of gene expression at malignant tumor growth and hypoxia

“…Разом з тим, основним сенсорно-сигналь-ним шляхом реалізації ефектів стресу ендо-плазматичного ретикулума на ріст злоякісних огляДи пухлин є ERN1, причому він дуже тісно пов'язаний також із гіпоксією та ішемією [17,49,50,55,57,62,63]. Це було чітко продемон-стровано на клітинах гліоми, найагресивніших із відомих злоякісних пухлин із вираженим ангіогенезом та посиленою інвазією клітин у нормальну паренхіму головного мозку [45, 53,64,65].…”

“…На рис. 4 на-ведено схематичне зображення структури комплементарної ДНК ERN1 та її змінених варіантів: без ензиматичної активності та з мутацією в ендорибонуклеазному домені на основі раніше опублікованих даних [62,66]. ефективність пригнічення функції сиг-нального ензиму ERN1 у клітинах гліоми оцінювали за рівнем фосфорильованої форми ERN1 та експресії альтернативного сплайс-варіанта мРНК XBP1 (XBP1s) в умовах стресу ендоплазматичного ретикулума, індукованого тунікаміцином.…”

“…Цей шлях регулює експресію сотень генів, які контро-люють процеси проліферації та інвазивності пухлинних клітин через транскрипційний фактор XBP1. До них належать гени ростових і ангіогенних факторів, генів біологічного го-динника, протеїнкіназ та протеїнфосфатаз, транскрипційних факторів і пухлинних супресорів, циклінів і циклінзалежних кіназ, генів шаперонів і проапоптотичних факторів, транспорту та метаболізму глюкози та багато інших [13,30,53,62,63,[71][72][73][74][75][76].…”

Expression of IGFBP6, IGFBP7, NOV, CYR61, WISP1 and WISP2 genes in U87 glioma cells in glutamine deprivation condition

“…Ablation of IRE1 function has been shown to result in a significant anti-proliferative effect in glioma growth through down-regulation of prevalent pro-angiogenic factors and up-regulation of antiangiogenic genes as well as by modification of these genes expression by glutamine deprivation [20,25]. Malignant gliomas are highly aggressive tumors with very poor prognosis and to date there is no efficient treatment available.…”