PIM-kinaasit estrogeenireseptori α:n säätelijöinä rintasyöpäsoluissa

Abstract

Estrogeenireseptori α (ERα) on transkriptiofaktorina toimiva hormonireseptori. ERα-signalointi on tärkeä solujen jakautumisen säätelijä normaalissa fysiologiassa, mutta myös ERα:aa ekspressoivissa rintasyövissä. Noin 70 % rintasyövistä ekspressoi ERα:aa. ERα aktivoituu perinteisesti sen ligandin, estrogeenin, sitouduttua siihen, mikä mahdollistaa ERα-dimeerin muodostumisen. Dimeeri toimii transkriptiofaktorina ja joko inhiboi tai aktivoi kohdegeeniensä transkriptiota. Dimeeri säätelee suoraan geenejä, jotka sisältävät estrogeenin vaste-elementin (ERE) promoottorialueellaan, mutta se voi säädellä epäsuorasti myös muita geenejä vuorovaikuttamalla muiden transkriptiofaktorien kanssa. ERα-signalointia säätelevät ligandin sitoutumisen lisäksi muun muassa ERα:n apusäätelijät ja fosforylaatio. Nämä voivat myös aktivoida ERα:n ilman ligandia.

PIM-kinaasit ovat onkogeenisiä ja niitä yliekspressoidaan monissa syövissä. Tutkimusryhmässämme on havaittu, että PIM-kinaasit voivat fosforyloida ERα:n seriini 167 (S167) -kohdasta. Tässä tutkielmassa haluttiin tutkia S167-kohdan vaikutusta rintasyöpäsolujen geeni- ja proteiiniekspressioon sekä fenotyyppisiin ominaisuuksiin poistamalla se soluista prime-editointitekniikalla. Tutkimuksessa käytettiin T-47D- ja MCF-7-rintasyöpäsoluja, jotka ovat endogeenisesti PIM-kinaaseja ja ERα:aa ekspressoivia rintasyöpäsoluja.

S167-aminohappo saatiin muutettua alaniiniksi (S167A) T-47D-soluissa heterotsygoottisesti, eli toinen ERα-alleeleista saatiin muokattua. MCF-7-soluille oli tehty heterotsygoottinen S167A-mutaatio jo aikaisemmissa tutkimuksissa. Fenotyyppisissä kokeissa S167A-mutaation ei havaittu vaikuttavan rintasyöpäsolujen jakautumiskykyyn eikä elinkykyyn. Geeni- ja proteiiniekspressiota tutkittiin T-47D-soluilla ja S167A-mutaation havaittiin lisäävän ERE-promoottorialueen säätelemän lusiferaasireportterigeenin ekspressiota. Sen sijaan yhden tunnetuimman estrogeenin säätelemän geenin, TFF1:n, ekspressio väheni selvästi proteiinitasolla. Tulokset viittaavat siihen, että S167-kohdan fosforylaatiolla on merkitystä rintasyöpäsolujen ERα-välitteisessä geeniekspression säätelyssä. S167-kohdan fosforylaatio voisi ylläpitää mahdollisesti normaalia ERα-signalointia ja geeniekspression säätelyä. Aiheesta tarvitaan kuitenkin vielä lisätutkimuksia soluilla, joissa S167A-mutaatio on saatu tehtyä homotsygoottisesti eli kumpaankin ERα-alleeliin.