Ссылка на коллекцию статей о белке STAT1
Одна из статей: Signal transducer and activator of transcription 1 in breast cancer: analysis with tissue microarray (PMID: 17695542)
Найдена информация, что белок STAT1 присутствует в разных типах опухолей. Тем не менее, информация о роли этого белка в развии рака молочной железы крайне ограничена.
Для того, чтобы была возможность проводить аналализ тысяч образцов параллельно был выбран метор микроэррей (микрочипного) анализа. Для данной паботы был разработан метор определения белка STAT1 в тканях.
Семейство белков STAT - семейство скрытых факторов транскрипции, которые активируются фосфорилированием остатка тирозина на С-конце. Фосфорилирование приводит к образованию димеров. Димеры затем перемещаются в ядро, где связываются с определенными участками ДНК,
посредством этого регулируя транскрипцию. Предполагается, что эти белки развивались как посредники в проведении сигнала цитокинов, в частности в иммунной системе. Таким образом, правильное регулирование STAT является критически важным моментом в ответе на внеклеточные сигналы.
Постоянная активация STAT наблюдается при онкогенезе. Понимание механизмов проведения сигналов STAT во время онкогенеза может помочь в разработке новых методов лечения рака, основанных на прерывании измененного сигнального пути STAT.
Исследование направлено на установление возможной взаимосвязи между экспрессией STAT1 и раком груди.
Материалы и методы:
Были отобраны образцы тканей 102 пациентов больных раком груди, дополнительно гистологически проверен диагноз. Был проведен микрочиповый анализ. Чтобы обеспечить точное предтавление о выбранной области (в случае генетической неоднородности тканей, например, группы нормальных клеток в опухоли, это позволит допустить меньшую ошибку)
ядра брались из 3 участков каждого образца опухолевой и не опухолевой ткани.
Иммуногистохимический анализ: кроличьи антитела к человеческому STAT1, полученные от Santa Cruz Biotechnology
(Santa Cruz, CA, USA), развели 1:50 в фосфатном буфере. Срезы образцов толщиной 5мкм затем инкубировали одну ночь при 37oC, обезжирили в ксилоле, обезвоживали
в серии спиртов. Затем срезы обрабатывали 3% раствором перикиси водорода на протяжении 10 минут, чтобы лишить эндогенной протеазной активности. Разогревали в микроволновой печи в 10мМ
цитратного буфера при рН=6 для выделения эпитопов. После срезы инкубировались 1 час в разбавленном растворе антител к STAT1, а потом были промыты в фосфатном буфере. 30 минут на срезы действовали пероксидазой хрена, затем
икубировали в диаминбензидине 5 минут, после чего окрасили гемоксилином.
Для оценки иммунореактивности STAT1, окраска образцов классифицировалась по специальной шкале.
Выводы
Метод удобен и его можно применять для определения STAT1. Было показано, что смертность испытуемых не коррелирует с уровнем экспрессии STAT1.
Сигнальный каскад с участием STAT1[1]
Белок STAT1 принимает участие в JAK/STAT сигнальном пути. Этот путь участвует в передаче сигналов некоторыми интерферонами (IFN). Интерфероны можно разделить на 2 основных типа.
Интерфероны I типа - в фибровластах (IFN-β) и лейкоцитах (INF-α), II тип представлен иммуным интерфероном (INF-γ) Исследования ДНК выявили группу генов, стимулируемых интерферонами (ISG - IFN stimulated genes), а так же
рецепторы I и II типов. Спобность INF-α стимулировать экспрессию ISG привела к открытию белков семейства STAT (Signal transducers and activators of transcription) - STAT1 и STAT2.
Впоследствии были открыты Tyk2(Janus kinase - JAK) и передача сигнала, зависимая от фосфорилирования тирозина STAT. Вскоре после выделения первого ISG и интерферон-I зависимого энхансера был
идентифицирован ISRE (IFN Stimulated Response Element). Анализ показал наличие трех различных ISRE-связывающих комплексов: IFN-I Stimulated Gene Factor 1 (ISGF-1; он же IRF-2); ISGF-2 (он же IRF-1); and ISGF-3.
Очистка ISDF-3 привела к определению 4х его компонетнов: 113кДа, 91кДа, 84кДа, 48кДа. Белок массой 48кДа был признан ДНК-связывающим компонентом, впоследствии отнесенным к IRF.
Белки массы 84кДа (р84) и 91кДа (р91) были признаны продуктами альтернативного сплайснига одного и того же гена, и демонстрируют гомологию с белком массы 113кДа (р113). Со временем
р84 был назван Stat1β, р91 - Stat1α, а р113 - Stat2.
Было показано, что белки STAT1 и STAT2 в свободном состоянии находятся в цитоплазме клетки. После стимуляции интерфероном-α обе изоформы STAT1 и STAT2 фосфорилируются по тирозину и образуют гетеродимер STAT1:STAT2, после чего транслоцируются в ядро.
При стимуляции интерфероном-γ быстро активируется только STAT1, который образует гомодимер, связывающийся с палиндромной последовательностью γ-IFN activated site (GAS; TTTCCNGGAAA).
За тот же период были обнаружены белки семейства JAK: Tyk2, JAK1 и JAK2. Идентификация еще четырех белков семейства STAT и одного JAK дала возможность определить все примерно 50
цитокинов, передающих свои сигналы через JAK/STAT сигнальный путь, который представлен на рисунке 1.
Рис.1 Сигнальный путь JAK/STAT. Интерферон I типа связывается с димерным рецептором (IFNAR1 и IFNAR2), способствует присоединению ассоциированных с рецептором
белков Tyk2 и JAK1, фосфорилируя и активия их. Они фосфорилируют тирозин STAT, в зависимости от SH2 домена определяется состав димеров. Димеры идут в ядро и связываются с IRF-9, образуя ISGF-3.
ISGF-3 связывается с ISRE для управления экспрессией соответсвующих генов-мишеней. Этот путь используют только интерфероны I и III типов, INF-α же использует уникальный димерный рецептор
(IFNGR1 и IFNGR2). Связывание способствует активации JAK1 и JAK2 через фосфорилирование. Эти белки фосфорилируют тирозин STAT1, который затем димеризуется и транслоцируется в ядро. В ядре димер связывается с семейством
GAS-энхансеров и посредсвом них регулирует экспрессию генов-мишеней.
Источники:
[1] Inteferons pen the JAK-STAT pathway
© Ходыкина Наталья,2012