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AKT2, STK38L, HMGA2, ETS1, E2F5を直接標的としたmiR-493-3pによる卵巣癌細胞のアポトーシス誘導
Induction of apoptosis in ovarian cancer cells by miR-493-3p directly targeting AKT2, STK38L, HMGA2, ETS1 and E2F5.
PMID: 30392041 DOI: 10.1007/s00018-018-2958-x.
抄録
アポトーシスは、単一細胞の破壊のための緊密に制御されたシグナル伝達カスケードを持つ、指示されたプログラムされた細胞死の一形態である。マイクロRNA (miRNA) は、アポトーシスプロセスの制御における微調整因子として重要な役割を果たしています。MiR-493-3p模倣トランスフェクションは、いくつかの卵巣癌細胞株において、ミトコンドリア膜電位の破壊とカスパーゼの活性化を引き起こし、DNAの断片化を引き起こすアポトーシスの誘導につながる。卵巣がんは、その不均一性が顕著であり、死亡率が非常に高い。アポトーシスシグナル伝達経路に関与する分子機構の解明を目的として、miR-493-3pの標的遺伝子解析を行った。miR-493-3pレベルの上昇は、ルシフェラーゼレポーターアッセイで示されたように、セリン/スレオニンキナーゼ38ライク（STK38L）、高移動度グループATフック2（HMGA2）、およびAKTセリン/スレオニンキナーゼ2（AKT2）のmRNAおよびタンパク質発現レベルを直接結合によってダウンレギュレートした。特筆すべきことに、RAF1プロトオンコジーン、セリン／スレオニンキナーゼ（RAF1）のタンパク質発現は、miR-493-3pによってほぼ完全にダウンレギュレートされた。しかし、この相互作用は間接的であり、STK38Lリン酸化によって制御されていた。さらに、miR-493-3pのもう一つの直接的な標的であるETSプロトオンコジーン1（ETS1）の転写が減少した結果、RAF1の転写が減少した。以上のことから、miR-493-3pは、外因性および内因性アポトーシス経路に関与する複数の標的遺伝子を制御することで、アポトーシスを誘導する可能性があることが明らかになった。
Apoptosis is a form of directed programmed cell death with a tightly regulated signalling cascade for the destruction of single cells. MicroRNAs (miRNAs) play an important role as fine tuners in the regulation of apoptotic processes. MiR-493-3p mimic transfection leads to the induction of apoptosis causing the breakdown of mitochondrial membrane potential and the activation of Caspases resulting in the fragmentation of DNA in several ovarian carcinoma cell lines. Ovarian cancer shows with its pronounced heterogeneity a very high death-to-incidence ratio. A target gene analysis for miR-493-3p was performed for the investigation of underlying molecular mechanisms involved in apoptosis signalling pathways. Elevated miR-493-3p levels downregulated the mRNA and protein expression levels of Serine/Threonine Kinase 38 Like (STK38L), High Mobility Group AT-Hook 2 (HMGA2) and AKT Serine/Threonine Kinase 2 (AKT2) by direct binding as demonstrated by luciferase reporter assays. Notably, the protein expression of RAF1 Proto-Oncogene, Serine/Threonine Kinase (RAF1) was almost completely downregulated by miR-493-3p. This interaction, however, was indirect and regulated by STK38L phosphorylation. In addition, RAF1 transcription was diminished as a result of reduced transcription of ETS proto-oncogene 1 (ETS1), another direct target of miR-493-3p. Taken together, our observations have uncovered the apoptosis inducing potential of miR-493-3p through its regulation of multiple target genes participating in the extrinsic and intrinsic apoptosis pathway.