Supresor nowotworu p53 indukuje starzenie się komórek, nieodwracalną formę zatrzymania proliferacji zatrzymania proliferacji, aby zahamować karcynogenezę, a także starzenie się narządów i ciała. ciała. Główną przyczyną starzenia się komórek jest stres oksydacyjny. stres, niewiele wiadomo o tym, jak aktywność p53 jest regulowana w takich warunkach. warunkach. Bach1 hamuje ekspresję genów reagujących na stres oksydacyjny poprzez konkurując z Nrf2, kluczowym aktywatorem odpowiedzi na stres oksydacyjny. Bach1 hamuje starzenie komórkowe zależne od p53 indukowane stresem oksydacyjnym. Bach1 tworzy kompleks białkowy z p53, jest rekrutowany do genów docelowych p53 i hamuje ich ekspresję. ich ekspresję. Odkrycia te zapewniają zupełnie nowy wgląd w to, w jaki sposób aktywność p53 jest regulowana pod wpływem stresu oksydacyjnego. Ponieważ p53 jest krytycznym supresorem nowotworów o ogromnych implikacjach klinicznych, nowo zidentyfikowany mechanizm powinien otworzyć nowe pola badawcze. --- Oksygenaza hemowa-1 (HO-1) chroni komórki przed różnymi urazami, w tym stresem oksydacyjnym. stres. Aktywatory transkrypcyjne, w tym heterodimer Nrf2/Maf, były były przedmiotem badań nad indukowaną ekspresją HO-1. Tutaj pokazujemy, że czynnik wiążący hem, Bach1, jest krytycznym fizjologicznym represorem ho-1. Bach1 wiąże się z wieloma elementami rozpoznawania Maf (MARE) wzmacniaczy ho-1 z MafK in vitro i tłumił ich aktywność in vivo, podczas gdy hem uchylał ta funkcja represora Bach1 poprzez hamowanie jego wiązania z wzmacniaczami ho-1 enhancerów. Eksperymenty ukierunkowane na geny u myszy ujawniły, że pod nieobecność Bach1, ho-1 ulegał konstytutywnej ekspresji na wysokim poziomie w różnych tkankach w normalnych warunkach fizjologicznych. Analizując myszy z niedoborem związku bach1/nrf2 udokumentowaliśmy antagonistyczną aktywność Bach1 i Nrf2 w kilku tkankach. Immunoprecypitacja chromatyny ujawniła, że małe białka Maf uczestniczą zarówno w represji, jak i aktywacji ho-1. Zatem regulacja ho-1 wiąże się z bezpośrednim wyczuwaniem poziomów hemu przez Bach1 (przez analogię do lac wrażliwość represora na laktozę), generując prostą pętlę sprzężenia zwrotnego, w której substrat wpływa na antagonizm represor-aktywator. --- Bach1 jest represorem transkrypcji genu oksygenazy hemowej-1 (Hmox-1) i genu beta-globiny. genu beta-globiny. Oksygenaza hemowa (HO)-1 jest indukowalnym enzymem cytoprotekcyjnym który degraduje prooksydacyjny hem do tlenku węgla (CO) i biliwerdyny/bilirubiny, które, jak się uważa, pośredniczą w przeciwzapalnym i przeciwutleniającym działaniu HO-1. W niniejszym badaniu zbadaliśmy rolę Bach1 w ochronie tkanek przed urazem niedokrwiennym / reperfuzyjnym mięśnia sercowego (I / R) in vivo przy użyciu myszy pozbawionych genu Bach1 (Bach1(-/-)) i myszy typu dzikiego (Bach1(+/+)). U myszy Bach1(-/-), ekspresja białka HO-1 w mięśniu sercowym była konstytutywnie regulowana w górę przez 3,4-krotnie w porównaniu do myszy Bach1(+/+). Podczas gdy mięsień sercowy I/R indukował białko HO-1 w niedokrwionych miocytach u obu szczepów myszy, zakres indukcji był znacznie większy u myszy Bach1(-/-) niż u myszy Bach1(+/+). Zawał mięśnia sercowego zawał mięśnia sercowego był znacznie zmniejszony o 48,4% u myszy Bach1 (-/-). Wstępne traktowanie myszy Bach1 (-/-) cynkiem-protoporfiryną, inhibitorem aktywności HO zniosło redukujący zawał efekt zakłócenia Bach1, wskazując, że w zmniejszeniu wielkości zawału pośredniczyła, przynajmniej częściowo, aktywność HO-1. aktywność HO-1. Tak więc Bach1 odgrywa kluczową rolę w ustalaniu poziomów zarówno konstytutywnej i indukowanej ekspresji HO-1 w mięśniu sercowym. Inaktywacja Bach1 podczas I/R wydaje się być kluczowym mechanizmem kontrolującym poziom aktywacji programu cytoprotekcyjnego. poziom programu cytoprotekcyjnego z udziałem HO-1. --- Oksygenaza hemowa (HO)-1 ma działanie antyoksydacyjne, przeciwzapalne i antyapoptotyczne. aktywność. Jednak niewiele wiadomo na temat regulacji HO-1 w ludzkich komórkach pierwotnych komórkach ostrej białaczki szpikowej (AML). Tutaj zbadaliśmy ekspresję HO-1 w pierwotnych i ustalonych komórkach AML, a także w innych typach komórek białaczkowych białaczkowych i normalnych monocytach, a także jej mechanizm regulacyjny przez represor transkrypcyjny represor, homologia BTB i CNC 1 (Bach1) oraz aktywator, czynnik jądrowy czynnik jądrowy 2 związany z erytroidami (Nrf2). Linie komórek białaczkowych, takie jak U937 wyrażały niewielką ilość HO-1, podczas gdy większość świeżo wyizolowanych komórek AML i monocytów wyrażała znaczne ilości HO-1, wraz z Bach1 i Nrf2. Kiedy komórki U937 traktowano octanem mirystynianu forbolu (PHA) lub interferonem gamma, ulegały znacznej ekspresji zarówno HO-1, jak i Bach1, podobnie jak pierwotne komórki AML. Leczenie lipopolisacharydem (LPS) zwiększyło ekspresję HO-1 w komórkach U937 ale tłumiło ją w pierwotnych monocytach i komórkach U937 traktowanych PMA. W W komórkach z ekspresją HO-1, Bach1 był zlokalizowany w cytoplazmie, ale Nrf2 był zlokalizowany w jądrach. Test immunoprecypitacji chromatyny tych komórek ujawniło preferencyjne wiązanie Nrf2 nad Bach1 do elementów rozpoznających Maf elementy, regiony wzmacniające genu HO-1. Regulacja w dół genu HO-1 za pomocą siRNA zwiększała cytotoksyczne działanie leku przeciwnowotworowego na pierwotne komórki AML. AML, podczas gdy downregulacja Bach1 zwiększała ekspresję HO-1, prowadząc do zwiększonego przeżycia. Te i inne wyniki pokazują, że Bach1 odgrywa krytyczną rolę w regulacji ekspresji genu HO-1 w komórkach AML, a jego ekspresja hamuje ich przeżycie poprzez obniżenie ekspresji HO-1. Zatem funkcjonalna Bach1 jest potencjalną strategią terapii przeciwbiałaczkowej. --- Centralny mechanizm w obronie komórkowej przed stresem oksydacyjnym lub elektrofilowym pośredniczy transkrypcyjna indukcja genów poprzez ARE (element odpowiedzi antyoksydacyjnej), sekwencję cis-działającą obecną w regionach regulatorowych regionach regulatorowych genów zaangażowanych w detoksykację i eliminację reaktywnych utleniaczy i elektrofilów. ARE wiąże różne czynniki transkrypcyjne bZIP (basic-region leucine zipper) czynniki transkrypcyjne, w szczególności Nrf2 (czynnik jądrowy związany z erytroidalnym 2), który funkcjonuje jako aktywator transkrypcyjny poprzez heterodimeryzację z małymi białkami Maf. Chociaż aktywacja ARE przez Nrf2 jest stosunkowo dobrze poznana, mechanizmy, za pomocą których sygnalizacja za pośrednictwem ARE jest są słabo poznane. Czynnik transkrypcyjny BACH1 [BTB (broad-complex, tramtrack and bric-a-brac) i CNC (cap'n'collar protein) homology 1] wiąże się z sekwencjami podobnymi do ARE, funkcjonując jako sekwencji podobnych do ARE, działając jako represor transkrypcji w podzbiorze genów regulowanych przez ARE. ARE, antagonizując w ten sposób funkcję aktywatora Nrf2. W W niniejszym badaniu wykazaliśmy, że sam BACH1 jest regulowany przez Nrf2, ponieważ jest indukowany przez nadekspresję Nrf2 i przez czynniki aktywujące Nrf2 w sposób zależny od Nrf2. sposób zależny od Nrf2. Ponadto, funkcjonalne miejsce ARE zostało zidentyfikowane przy +1411 od miejsca startu transkrypcji wariantu transkrypcyjnego 2 BACH1. My doszliśmy do wniosku, że BACH1 jest genem docelowym Nrf2 w dobrej wierze i że indukcja BACH1 przez Nrf2 może służyć jako mechanizm hamujący sprzężenie zwrotne dla regulacji genów za pośrednictwem ARE. regulacji genów. --- Bach1 jest członkiem rodziny podstawowych czynników transkrypcyjnych z suwakiem leucynowym i Bach1 / mały heterodimer Maf specyficznie hamuje aktywność transkrypcyjną kierowaną przez element rozpoznający Maf (MARE). Ponieważ Bach1 jest represorem odpowiedzi na stres oksydacyjny, zbadaliśmy funkcję (funkcje) Bach1 w keratynocytach poddanych stresowi oksydacyjnemu. Stres oksydacyjny indukowany przez H(2)O(2) prowadził do wzrostu aktywności MARE i ekspresji oksygenazy hemowej-1 (HO-1), indukowalnego enzymu obrony antyoksydacyjnej. Zubożenie Bach1 przez małe interferujące RNA lub usunięcie Bach1 zwiększyło ekspresję HO-1 przy braku H(2)O(2), wskazując, że Bach1 jest krytycznym represorem HO-1 w keratynocytach. keratynocytach. Chociaż keratynocyty z niedoborem lub redukcją Bach1 wyrażały wyższe poziomy HO-1 niż komórki kontrolne w odpowiedzi na H(2)O(2), Bach1 nie osłabiła produkcji reaktywnych form tlenu przez H(2)O(2). W przeciwieństwie do tego, nadekspresja Bach1 zniosła indukcję HO-1 przez H(2)O(2), co prowadziło do zwiększonej akumulacji reaktywnych form tlenu. HO-1 był indukowany podczas różnicowania keratynocytów, ale aktywność MARE nie zmieniała się podczas różnicowania. podczas różnicowania. Co więcej, nadekspresja Bach1 nie hamowała związanej z różnicowaniem indukcji ekspresji HO-1, co sugeruje, że indukcja HO-1 w różnicowaniu jest niezależna od Bach1. Tak więc, w odpowiedzi na stres oksydacyjny, Bach1 reguluje stan utlenienia poprzez ujemną kontrolę ekspresji HO-1 przed końcowym różnicowaniem keratynocytów. Jednak represja, w której pośredniczy Bach1, jest negowana podczas różnicowania keratynocytów. różnicowania keratynocytów. --- Represor transkrypcyjny Bach1 pośredniczy w różnych reakcjach na stres. Pomimo w transkrypcji, Bach1 jest głównie eksportowany do cytoplazmy w sposób zależny od Crm1. Crm1, ale funkcjonalna rola jego cytoplazmatycznej retencji jest wciąż niejasna. jest wciąż niejasna. Odkryliśmy, że Bach1 został również wykluczony z chromatyny mitotycznej przez C-końcową sekwencję zależną od lokalizacji cytoplazmatycznej i proces wrażliwy na leptomycynę B wrażliwy na leptomycynę B. Zubożenie Bach1 skutkowało nieuporządkowanym ułożeniem chromosomów mitotycznych wyrównanie, które zostało uratowane przez mutanty Bach1 pozbawione domen wiążących BTB lub DNA DNA, co sugeruje mechanizm niezależny od transkrypcji. W ten sposób ujawniliśmy nową rolę Bach1 w regulacji dynamiki chromosomów mitotycznych. --- Modułowe ligazy ubikwityny E3 cullin-RING (CRL) wykorzystują białka adaptorowe wiążące substrat. aby określić docelową ubikwitylację. Wiele z ~200 ludzkich białek adaptorowych CRL pozostaje słabo zbadanych ze względu na brak skutecznych metod do identyfikacji biologicznie istotnych substratów. Tutaj przedstawiamy rozwój równoległej proteomiki adaptorowej (PAC) i jej wykorzystanie do systematycznej identyfikacji kandydujących celów dla bogatej w leucynę rodziny białek F-box (FBXL) które funkcjonują z białkiem SKP1-CUL1-F-box (SCF) E3s. W eksperymentach walidacyjnych, identyfikujemy niezbadane białko F-box FBXL17 jako regulator szlaku stresu oksydacyjnego NFR2 szlaku stresu oksydacyjnego. Wykazaliśmy, że FBXL17 kontroluje transkrypcję docelowego NRF2 HMOX1 poprzez obrót represora transkrypcyjnego BACH1 w nieobecności lub obecności zewnętrznego stresu oksydacyjnego. Ta praca identyfikuje rolę SCF(FBXL17) w kontrolowaniu progu dla aktywacji genów zależnych od NRF2 i zapewnia ramy dla wyjaśnienia funkcji białek adaptorowych CRL białek adaptorowych CRL. --- Ssakowy czynnik transkrypcyjny Bach1 funkcjonuje jako represor wzmacniaczy genu oksygenazy hemowej-1 (HO-1) (Hmox-1) poprzez tworzenie heterodimerów z małymi białkami Maf, takimi jak MafK. Transkrypcja Hmox-1 jest regulowana przez substrat HO-1, hem. Hem indukuje ekspresję Hmox-1 częściowo poprzez hamując wiązanie Bach1 do enhancerów i indukując eksport jądrowy Bach1. Bach1. Motyw dipeptydowy cysteiny i proliny (motyw CP) w Bach1 jest niezbędny do regulacji za pośrednictwem hemu. W tym badaniu wykazaliśmy, że pięć cząsteczek hemu wiąże się z Bach1 w teście miareczkowania hemu. Kompleks Bach1-hem wykazuje widmo absorpcyjne z głównym pikiem Soreta przy 371 nm i pasmem Ramana przy 343 cm(-1) w dużych ilościach hemu i widmem zawierającym główny pik Soreta przy 423 nm przy niskich stężeniach hemu. Charakterystyka spektroskopowa charakterystyka wskazuje, że Bach1 ma dwa rodzaje miejsc wiązania hemu z o różnych strukturach koordynacyjnych. Badania mutagenezy wykazały, że cztery cząsteczki hemu wiążą się z resztami cysteinowymi czterech motywów CP w C Bach1. Wyniki te wskazują na możliwość, że dwie oddzielne aktywności aktywności Bach1, wiązanie DNA i eksport jądrowy, są regulowane przez hem w różnych motywach CP Bach1, ale nie przez kooperatywne wiązanie hemu. wiązanie hemu. --- Bach1 działa jako represor transkrypcji oksygenazy hemowej-1 (HO-1) i genów genów beta-globiny. Regiony wzmacniające tych genów zawierają wiele elementów rozpoznających Maf (MARE), z którymi Bach1 może się wiązać. Poprzednie badania wykazały, że zwiększone poziomy hemu i kadmu indukują eksport jądrowy Bach1, powodując akumulację cytoplazmatyczną. Za pomocą drożdżowej hybrydy wykorzystując Bach1 jako przynętę, zidentyfikowaliśmy wewnątrzkomórkowy kwas hialuronowy białko wiążące kwas hialuronowy (IHABP) jako potencjalny regulator Bach1. IHABP jest białkiem białko związane z mikrotubulami, które może regulować organizację sieci cytoszkieletu. sieci cytoszkieletowej. Seria analiz domen ujawniła, że region Bach1 wcześniej związany z akumulacją cytoplazmatyczną był niezbędny do wiązania wiązania IHABP. C-końcowy region IHABP był niezbędny do wiązania Bach1. Nadeksprymowany Bach1 kolokalizował z IHABP w cytoplazmie, tworząc włókniste struktury na mikrotubulach. struktury na mikrotubulach. Odzyskiwanie fluorescencji po fotowybielaniu (FRAP) ujawniła dynamiczny charakter interakcji Bach1-IHABP w żywych komórkach. komórkach. Represja aktywności reporterowej HO-1 przez Bach1 została osłabiona przez współtransfekcję IHABP w sposób zależny od dawki. Co więcej, nadekspresja IHABP indukowała endogenny gen HO-1 w komórkach NIH3T3. Ogólne wyniki sugerują, że IHABP reguluje subkomórkową lokalizację Bach1 w celu precyzyjnej transaktywacji genów docelowych Bach1, takich jak HO-1. --- Starzenie się komórek jest jedną z kluczowych strategii tłumienia ekspansji komórek z mutacjami. z mutacjami. Senescencja jest indukowana w odpowiedzi na stres genotoksyczny i oksydacyjny. stres. Tutaj pokazujemy, że czynnik transkrypcyjny Bach1 (homologia BTB i CNC 1, podstawowy czynnik transkrypcyjny z suwakiem leucynowym 1), który hamuje geny indukowane stresem oksydacyjnym. geny indukowane stresem oksydacyjnym, jest kluczowym negatywnym regulatorem oksydacyjnego starzenia komórkowego wywołanego stresem oksydacyjnym. Fibroblasty zarodkowe myszy z niedoborem Bach1 wykazały skłonność do szybszego i głębszego przedwczesnego starzenia się zależnego od p53 niż niż kontrolne komórki typu dzikiego w odpowiedzi na stres oksydacyjny. Bach1 tworzył kompleks, który zawierał p53, deacetylazę histonową 1 i jądrowy korepresor jądrowy korepresor N-coR. Bach1 był rekrutowany do podzbioru genów docelowych p53 i i przyczyniał się do hamowania działania p53 poprzez promowanie deacetylacji histonów. Ponieważ Bach1 jest regulowany przez stres oksydacyjny i hem, nasze dane pokazują, że Bach1 łączy metabolizm tlenu i starzenie się komórek jako negatywny regulator p53. --- Wirus zapalenia wątroby typu C (HCV) bezpośrednio indukuje stres oksydacyjny i uszkodzenie wątroby. Bach1, podstawowy represor transkrypcyjny ssaków z suwakiem leucynowym, negatywnie reguluje oksygenazę hemową 1 (HMOX1), kluczowy enzym cytoprotekcyjny o właściwościach mikroRNA (miRNA) to małe niekodujące RNA (miRNA), które mają działanie przeciwutleniające i przeciwzapalne. niekodujące RNA (około 22 nt), które są ważnymi regulatorami ekspresji genów. ekspresji genów. To, czy i w jaki sposób miRNA regulują Bach1 lub HCV, jest w dużej mierze nieznane. Celem tego badania było ustalenie, czy miR-196 reguluje Bach1, HMOX1, i/lub ekspresję genów HCV. Linie komórkowe replikonu HCV (Con1 i 9-13) izolatu Con1 i system hodowli komórkowej HCV oparty na J6/JFH1 zostały wykorzystane w tym badaniu. Wpływ wpływ mimetyku miR-196 na Bach1, HMOX1 i HCV RNA oraz poziomy białka były mierzono za pomocą ilościowej reakcji łańcuchowej polimerazy w czasie rzeczywistym (qRT-PCR) i Western blotting, odpowiednio. System Dual Glo Luciferase Assay został użyty do określenia aktywności reporterowej. System Dual Glo Luciferase Assay został użyty do określenia aktywności reportera. w dół regulował Bach1 i regulował w górę ekspresję genu HMOX1 i hamował ekspresję HCV ekspresję HCV. Podwójne testy reporterowe lucyferazy wykazały, że transfekcja miR-196 spowodowała znaczny spadek 3'-nietranslowanego regionu Bach1 (UTR) zależnej od lucyferazy, ale nie w zmutowanym Bach1 3'-UTR-zależnym aktywność lucyferazy. Co więcej, nie było wykrywalnego wpływu zmutowanego miR-196 na aktywność lucyferazy zależną od Bach1 3'-UTR. WNIOSEK: miR-196 działa bezpośrednio na 3'-UTR informacyjnego RNA Bach1 i translacyjnie hamuje ekspresję tego białka i reguluje w górę HMOX1. miR-196 hamuje również ekspresję HCV w replikonowych liniach komórkowych HCV (genotyp 1b) i w systemie hodowli komórek HCV J6/JFH1 (genotyp 2a). Tak więc, miR-196 odgrywa rolę zarówno w ekspresji HMOX1/Bach1, jak i regulacji ekspresji HCV w ludzkich hepatocytach. Nadekspresja miR-196 jest obiecująca jako potencjalna nowa strategia strategia zapobiegania lub łagodzenia zakażenia wirusem zapalenia wątroby typu C oraz ochrony przed uszkodzeniem wątroby w przewlekłym zakażeniu HCV. --- Hemina musi być syntetyzowana i degradowana w obrębie pojedynczej komórki jądrzastej. Degradacja hemu jest katalizowana przez dwa izozymy oksygenazy hemowej, oksygenazę hemową-1 (HO-1) i HO-2, ostatecznie dając biliwerdynę/bilirubinę, CO i żelazo. Te pełnią ważne role fizjologiczne, ale są potencjalnie toksyczne dla komórek. toksyczne dla komórek. Co charakterystyczne, ludzka HO-1 nie zawiera reszt Cys, podczas gdy HO-2 zawiera potencjalne motywy dipeptydu Cys-Pro wiążące hem. Ekspresja HO-1 jest indukowalna lub represyjna, w zależności od typu komórek lub mikrośrodowiska komórkowego. mikrośrodowiska, ale poziomy ekspresji HO-2 są dość stałe. Tak więc katabolizmu hemu jest problemem równowagi między indukcją i represją HO-1. a represją HO-1. Warto zauważyć, że ekspresja HO-1 jest indukowana przez hem we wszystkich komórkach ssaków. badanych komórkach ssaków, ale jest tłumiona przez niedotlenienie w niektórych typach hodowanych komórek ludzkich. hodowanych komórkach ludzkich. Niedawne odkrycie Bach1 jako regulowanego przez hem i i indukowanego niedotlenieniem represora transkrypcji genu HO-1 dostarczyło brakującego ogniwa w kontroli sprzężenia zwrotnego brakujące ogniwo w kontroli sprzężenia zwrotnego katabolizmu hemu. Z drugiej strony ludzki promotor genu HO-1 zawiera polimorfizm powtórzenia (GT)n i polimorfizm pojedynczego nukleotydowy polimorfizm (-427A --> T), z których oba mogą przyczyniać się do dostrajania transkrypcji. Co ważne, długie allele (GT)n są związane z podatnością na rozedmę płuc wywołaną paleniem tytoniu lub chorobę wieńcową, ale mogą zapewniać odporność na malarię mózgową. To ostatnie odkrycie sugeruje sugeruje nową strategię terapeutyczną z inhibitorami HO-1 w leczeniu malarii mózgowej. malarii mózgowej. Omawiamy potencjalną rolę regulacyjną Bach1 i HO-2 w katabolizmie hemu i aktualizujemy wiedzę na temat regulacji ekspresji HO-1. --- Regulacja w górę oksygenazy hemowej 1 (HO-1) przez ultrafiolet A (UVA; 320-380 nm) napromieniowanie ludzkich komórek skóry chroni je przed stresem oksydacyjnym. Rola Nrf2 w regulacji HO-1 i innych genów fazy II jest dobrze ugruntowana. Mechanizm leżący u podstaw represji HO-1 za pośrednictwem Bach1 jest mniej dobrze poznany chociaż lokalizacja komórkowa wydaje się być kluczowa. Ponieważ długotrwała nadekspresja HO-1 może być szkodliwa, kluczowe jest, aby aktywacja tego genu była przejściowa. genu jest przejściowa. Teraz pokazujemy, że napromieniowanie UVA hodowanych fibroblastów ludzkiej skóry zwiększa akumulację Bach1 mRNA i białka kilkukrotnie. Endogenne białko Bach1 gromadzi się w jądrze po 8 godzinach i może zajmować miejsca MARE po aktywacji HO-1, zapewniając w ten sposób mechanizm kompensacyjny do kontroli nadekspresji HO-1. nadekspresji HO-1. Nadekspresja Bach1, wraz z MafK, tłumi podstawową i zależną od UVA ekspresję białka HO-1, podczas gdy wyciszenie genu Bach1 przez siRNA specyficzne dla Bach1 powoduje silne wzmocnienie konstytutywnych poziomów HO-1 . Leczenie UVA komórek, w których Bach1 został wyciszony, prowadzi do wyższych poziomów indukcji HO-1. poziomu indukcji białka HO-1. Chociaż białko Bach1 jest eksportowane z jądra jądra 12 godzin po napromieniowaniu UVA, uwalnianie wolnego hemu komórkowego z mikrosomalnych białek zawierających hem jest raczej natychmiastowe niż opóźnione. Chociaż hem promuje eksport Bach1 przez szlak Crm1/exportin 1 i jest zaangażowany w opóźniony eksport białka za pośrednictwem UVA, nie jest jasne, w jaki sposób to się dzieje. --- Bach1 jest czynnikiem transkrypcyjnym reagującym na stres, który uważa się za kontrolujący poziomy ekspresji czynników cytoprotekcyjnych, w tym oksygenazy hemowej (HO)-1. W niniejszym badaniu zbadaliśmy rolę Bach1 w rozwoju rozwoju przerostu lewej komory (LV) i przebudowy indukowanej przez poprzeczne zwężenie aorty (TAC) in vivo przy użyciu genu Bach1 z niedoborem (Bach1(-/-)). TAC przez 3 tygodnie u myszy kontrolnych typu dzikiego (Bach1 (+/+)) spowodował przerost LV i przebudowę objawiającą się zwiększoną masą serca, wyniki histologiczne pokazujące zwiększone pole przekroju miocytów (CSA) i zwłóknienie śródmiąższowe (barwienie czerwienią pikro Syriusza), reekspresję genów ANP, BNP, i betaMHC oraz wyniki echokardiograficzne wykazujące pogrubienie ścian, poszerzenie LV poszerzenie i zmniejszony skurcz LV. Delecja Bach1 spowodowała znaczące zmniejszenie masy serca (o 16%), CSA (o 36%), zawartości kolagenu w tkance (o 38%) oraz poziomów ekspresji genów ANP (o 75%), BNP (o 45%) i betaMHC (o 74%). Badanie echokardiograficzne wykazało zmniejszenie wymiarów LV i poprawę funkcji skurczowej LV. funkcja skurczowa LV. Delecja Bach1 w LV spowodowała znaczną regulację w górę białka HO-1, któremu towarzyszyła podwyższona aktywność HO zarówno w warunkach podstawowych, jak i stymulowanych TAC warunkach. Leczenie myszy Bach1 (-/-) cyną-protoporfiryną, inhibitorem HO, zniosło antyhipertroficzne i antymodelujące działanie ablacji genu Bach1 ablacji. Wyniki te sugerują, że delecja Bach1 spowodowała regulację w górę cytoprotekcyjne HO-1, hamując w ten sposób przerost LV indukowany TAC i remodeling, przynajmniej częściowo, poprzez aktywację HO. Bach1 represyjnie kontroluje ekspresję HO-1 w mięśniu sercowym zarówno w warunkach podstawowych, jak i stresowych, Hamowanie Bach1 może być nową strategią terapeutyczną chroniącą mięsień sercowy przed przeciążeniem ciśnieniowym. mięśnia sercowego przed przeciążeniem ciśnieniowym. --- Bach1 jest represorem transkrypcyjnym enzymu cytoprotekcyjnego hemu oksygenazy hemowej-1 (HO-1). Chociaż HO-1 chroni przed miażdżycą, funkcja Bach1 w tym procesie jest słabo poznana. Wyizolowaliśmy makrofagi otrzewnowe makrofagi otrzewnowe i komórki mięśni gładkich aorty (SMC) od myszy typu dzikiego i Makrofagi z niedoborem bach1 wyrażały podwyższony poziom HO-1 i wykazywały podwyższony poziom fagocytów. HO-1 i wykazywały podwyższoną aktywność fagocytarną po inkubacji z mikrosferami 0.75 mikrosferami. W SMC, ablacja bach1 spowodowała zwiększoną ekspresję HO-1 i zmniejszoną proliferację w teście inkorporacji bromodeoksyurydyny w porównaniu z komórkami typu dzikiego. z komórkami typu dzikiego. Zwiększona aktywność fagocytarna i zmniejszona proliferacja SMC proliferacji komórek z niedoborem bach1 nie zostały przywrócone przez cynk (II) protoporfiryny IX, inhibitora HO, co sugeruje, że mechanizmy niezależne od HO są również zaangażowane w regulację fagocytozy makrofagów i proliferacji SMC przez Bach1. U myszy typu dzikiego umieszczenie mankietu wokół tętnicy udowej tętnicy udowej powodowało wyraźną proliferację błony wewnętrznej bez wpływu na podłoże, co co skutkowało stosunkiem objętości błony wewnętrznej do środkowej (I/M) wynoszącym 65,6%. miały mniejszy stopień wzrostu błony wewnętrznej (stosunek I/M 45,6%). Wyniki te wskazują że Bach1 odgrywa kluczową rolę w regulacji ekspresji HO-1, funkcji makrofagów, proliferacji SMC i tworzenia neointimy. Bach1 może regulować ekspresję genów w tych komórkach podczas zapalenia i aterogenezy. --- TŁO / CELE: Zakażenie wirusem zapalenia wątroby typu C wywołuje stres oksydacyjny w wątrobie. Oksygenaza hemowa oksygenaza hemowa (HO), enzym kontrolujący szybkość katabolizmu hemu, odgrywa kluczową rolę jako obrońca przed stresem oksydacyjnym i innymi stresami. Inne ostatnie prace Bach1, białko wiążące hem, które hamuje ekspresję genów, w regulacji ekspresji genu HO-1. regulacji ekspresji genu HO-1. METODY: Zbadaliśmy wpływ ekspresji poliprotein HCV na ekspresję genów HO-1 i Bach1. HO-1 i Bach1 w ludzkich komórkach wątrobiaka (komórki Huh-7). WYNIKI: HO-1 był regulowany w górę w linii komórkowej wyrażającej białka HCV od rdzenia do aminoterminalnej domeny NS3. Dodanie wzrastających stężeń stężenia N-acetylocysteiny (NAC) prowadziło do obniżenia regulacji HO-1 w komórkach wyrażających białka HCV. W przeciwieństwie do tego, Bach1 był znacząco regulowany w dół w tych komórkach. tych komórkach. Arsenin sodu, silny induktor stresu oksydacyjnego i HO-1, zmniejsza ekspresję Bach1 w komórkach Huh-7 typu dzikiego, a NAC częściowo znosi ten spadek. ten spadek. WNIOSKI: Komórki Huh-7 wyrażające białka HCV wykazują znaczną regulację w górę genu HO-1 i wzajemną regulację w dół genu Bach1. Egzogenne stresory oksydacyjne i antyoksydanty mogą modulować ekspresję tych genów. Te i inne wyniki sugerują kluczową rolę regulacji w dół Bach1 i HO-1 w zmniejszaniu cytotoksycznego działania białek HCV w ludzkich hepatocytach. hepatocytach. --- Regulacja ekspresji genów w odpowiedzi na sygnały środowiskowe i zaburzenia metaboliczne zaburzenia równowagi metabolicznej jest kluczowym krokiem w utrzymaniu homeostazy komórkowej. BTB i CNC homology 1 (BACH1) to wiążący hem czynnik transkrypcyjny, który hamuje transkrypcję z podzbioru elementów rozpoznających MAF przy niskich wewnątrzkomórkowych poziomach hemu. Po związaniu hemu, BACH1 jest uwalniany z elementów rozpoznających MAF MAF, co skutkuje zwiększoną ekspresją genów odpowiedzi antyoksydacyjnej. Aby systematycznie zajmować się sieciami regulacji genów z udziałem BACH1, połączyliśmy analizę sekwencjonowania immunoprecypitacji chromatyny genów docelowych BACH1 w komórkach HEK 293 z knockdownem BACH1 przy użyciu trzech niezależnych typów małych interferujących RNA, a następnie profilowanie transkryptomu przy użyciu mikromacierzy. 59 Geny docelowe BACH1 zidentyfikowane przez sekwencjonowanie immunoprecypitacji chromatyny zostały znaleziono wysoce wzbogacone w geny wykazujące zmiany ekspresji po knockdown BACH1, wykazując wpływ represji BACH1 na transkrypcję. Oprócz znanych i nowych celów BACH1 zaangażowanych w degradację hemu (HMOX1, FTL, FTH1, ME1, i SLC48A1) i regulacji redoks (GCLC, GCLM i SLC7A11), odkryliśmy również geny docelowe BACH1 wpływające na cykl komórkowy i szlaki apoptozy (ITPR2, CALM1, SQSTM1, TFE3, EWSR1, CDK6, BCL2L11 i MAFG), a także procesy transportu subkomórkowego (CLSTN1, PSC7A11). procesy transportu subkomórkowego (CLSTN1, PSAP, MAPT i vault RNA). Nowo zidentyfikowany wpływ BACH1 na geny zaangażowane w procesy neurodegeneracyjne i proliferację stanowi interesującą podstawę do przyszłej analizy genów, w których pośredniczy BACH1 w neurodegeneracji i kancerogenezie indukowanej przez wirusy. --- Poprzednie badania dowiodły, że toksyczny dla środowiska arsen nieorganiczny, aktywuje szlak jądrowego czynnika erytroidalnego 2 związanego z czynnikiem 2 (Nrf2) w wielu różnych typach komórek. W niniejszym badaniu podjęto próbę zbadania wątrobowego szlaku Nrf2 po leczenie arsenem kompleksowo, ponieważ wątroba jest jednym z głównych narządów docelowych toksyczności arsenu. Nasze wyniki wykazały, że arsen nieorganiczny znacząco indukował ekspresję białka Nrf2 i mRNA w ludzkich hepatocytach Chang. Zaobserwowaliśmy również zaobserwowaliśmy również zależny od dawki wzrost aktywności lucyferazy elementu odpowiedzi antyoksydacyjnej (ARE-) lucyferazy. Zarówno poziom mRNA, jak i białka oksydoreduktazy NAD(P)H:chinon oksydoreduktazy 1 (NQO1) i oksygenazy hemowej-1 (HO-1) były regulowane w górę dramatycznie. Z drugiej strony, wejście i akumulacja białka Nrf2 w jądrze jądrze, jednocześnie eksportując represor transkrypcyjny BTB i homologię CNC 1 (Bach1) z jądra do cytoplazmy, zostały również potwierdzone przez western blot i test immunofluorescencji. Nasze wyniki potwierdziły zatem indukowaną arszenikiem aktywację szlaku aktywację szlaku Nrf2 w hepatocytach, a także sugerują, że translokacja Bach1 była związana z regulacją szlaku Nrf2 przez arsen. Wątrobowy Szlak Nrf2 odgrywa niezbędną rolę w obronie komórkowej przed arsenem hepatotoksyczność, a wzajemne oddziaływanie Bach1 i Nrf2 może być pomocne w zrozumieniu reakcji samoobronnych i różnorodnych biologicznych skutków arsenu. --- Fenylopropanoidy mają kilka bardzo istotnych właściwości biologicznych zarówno w roślin i zwierząt. Cztery glikozydy fenylopropanoidowe (PPG), werbaskozyd (VB), forsytozyd B (FB), echinakozyd (EC) i kampneozyd I (CP), zostały oczyszczone i przetestowane pod kątem ich zdolności do aktywacji NRF2 i indukcji cytoprotekcyjnej fazy II w linii komórkowej ludzkich keratynocytów (HaCaT). Wszystkie cztery substancje wykazały podobne silne działanie przeciwutleniające i zmiatające rodniki, jak określono przez test difenylopikrylohydrazylowy. Ponadto, w komórkach HaCaT, FB i EC są silnymi aktywatorami aktywatorami NRF2, jądrowego czynnika transkrypcyjnego regulującego wiele detoksykujących i cytoprotekcyjnych procesów fazy II enzymów detoksykujących i cytoprotekcyjnych, takich jak oksygenaza hemowa 1 (HMOX1). W HaCaT, FB i EC (200 μM) indukowały translokację jądrową białka NRF2 po 24 godzinach i zmniejszały poziom białka jądrowego BACH1, represora elementu odpowiedzi antyoksydacyjnej element odpowiedzi antyoksydacyjnej. FB i EC znacznie zwiększyły poziom mRNA HMOX1 o ponad 40 razy w ciągu 72 godzin. 40-krotnie w ciągu 72 h. Cytoplazmatyczne poziomy białka HMOX1 również wzrosły w 48 h po leczeniu. po leczeniu. VB był mniej aktywny w porównaniu do FB i EC, a CP był nieznacznie aktywny tylko w późniejszych okresach leczenia. Sugerujemy, że hydroksytyrozol (HYD) może być potencjalnym bioaktywnym metabolitem PPG, ponieważ HYD, w równych ilości do PGG, jest w stanie zarówno aktywować transkrypcję HO-1, jak i modyfikować Poziomy białek jądrowych Nrf2/Bach1. Jest to zgodne ze słabą aktywnością CP, który zawiera cząsteczkę HYD zmodyfikowaną grupą O-metylowa. Podsumowując, FB i EC z kultur komórek roślinnych mogą zapewniać długotrwałą ochronę skóry poprzez indukcję zdolności cytoprotekcyjnych fazy II. --- Stres oksydacyjny jest zaangażowany w mechanizm powstawania zmian miażdżycowych miażdżycowych oraz w mechanizmach leżących u podstaw rozwoju innych patogennych patogennych układu sercowo-naczyniowego, w tym dysfunkcji śródbłonka, nadciśnienie tętnicze i niewydolność serca. Zmniejszenie stresu oksydacyjnego może być rozsądnym podejściem terapeutycznym w leczeniu chorób układu krążenia. HO-1 jest enzymem cytoprotekcyjnym enzymem, który jest indukowany w odpowiedzi na stres oksydacyjny i rozkłada hem do do tlenku węgla (CO) i bilirubiny, z których oba mają działanie cytoprotekcyjne. A dowodów sugeruje, że wprowadzenie HO-1, zarówno farmakologicznie lub za pomocą techniki dostarczania genów, zapewnia cytoprotekcję w w chorobie niedokrwiennej serca i miażdżycy u zwierząt. Ostatnie badania wykazały, że CO ma właściwości przeciwzapalne i że podawanie CO zapewnia ochronę przed miażdżycą i chorobą niedokrwienną serca. Odkrycie Bach1, transkrypcyjnego represora HO-1, znacznie przyczyniło się do zrozumienia regulacji HO-1. do zrozumienia regulacji ekspresji HO-11, dostarczając wskazówek do rozwoju alternatywnej metody zwiększania aktywności HO. Bach1 normalnie hamuje ekspresję HO-1. Jednak po ekspozycji na stres oksydacyjny, Bach1 traci swoją aktywność represyjną i jest eksportowany z jądra, co z kolei skutkuje regulacją w górę HO-1. Myszy z nokautem Bach1, wyrażające HO-1, są odporne na stres pro-miażdżycowy i niedokrwienny. niedokrwienne. Odkrycia te wskazują, że hamowanie Bach1 może być nowatorskim podejściem do podejściem do zwiększenia ochrony przed stresem. Podsumowując, system Bach1-HO-1 jest ważnym mechanizmem obronnym przed stresem oksydacyjnym. Opracowanie bezpiecznej i skutecznej metody wzmocnienia tego szlaku, takiej jak inhibitor Bach1, może być mieć duże znaczenie kliniczne. --- Wiadomo, że element odpowiedzi antyoksydacyjnej (ARE) i Nrf2 regulują ekspresję i skoordynowaną indukcję genów kodujących enzymy detoksykujące w tym oksydoreduktazy NAD(P)H:chinon1 (NQO1) w odpowiedzi na przeciwutleniacze. W tym raporcie wykazaliśmy, że nadekspresja czynnika transkrypcyjnego Bach1 w komórkach Hep-G2 negatywnie regulowała ekspresję genu NQO1 i indukcję w odpowiedzi na przeciwutleniacz t-BHQ. Testy bandshift i supershift ujawniły, że Bach1 wiąże się z ARE jako heterodimer z małymi białkami Maf, ale nie jako homodimer lub heterodimer z Nrf2. Transfekcja i testy ChIP ujawniły że Bach1 i Nrf2 konkurowały ze sobą, regulując ekspresję genów za pośrednictwem ARE ekspresji genów. Hem, negatywny regulator Bach1, złagodził represję Bach1 ekspresji genu NQO1 w transfekowanych komórkach. Transkrypcja Bach1 i Nrf2 nie zmieniła się w odpowiedzi na t-BHQ. Testy immunofluorescencyjne i analiza Western blot analiza ujawniła, że zarówno Bach1, jak i Nrf2 zlokalizowane w cytoplazmie i jądrze nieleczonych komórek. Leczenie komórek za pomocą t-BHQ spowodowało akumulację jądrową zarówno Bach1, jak i Nrf2. Co ciekawe indukowana t-BHQ akumulacja jądrowa Bach1 była znacznie opóźniona w stosunku do tego Nrf2. Wyniki te doprowadziły do wniosku, że równowaga Nrf2 i Bach1 wewnątrz jądra wpływa na regulację w górę lub w dół ekspresji genów za pośrednictwem ARE. ekspresji genów. Wyniki sugerują ponadto, że indukowana przez przeciwutleniacze opóźniona akumulacja akumulacja Bach1 przyczynia się do obniżenia regulacji genów regulowanych przez ARE, przypuszczalnie w celu obniżenia poziomu enzymów antyoksydacyjnych do normalnego poziomu. --- Oksygenaza hemowa 1 (HO-1) katalizuje rozpad hemu, ostatecznie uwalniając żelazo, tlenek węgla i bilirubinę IXalfa. HO-1 jest indukowana przez hem będący jej substratem i różne czynniki środowiskowe, co stanowi odpowiedź ochronną przed stresem oksydacyjnym. Tutaj pokazujemy, że niedotlenienie hamuje ekspresję HO-1 w trzech typach komórek ludzkich, ale indukuje ją w komórkach szczurów, bydła i małp, wskazując na międzygatunkową różnicę w hipoksyjnej regulacji ekspresji HO-1 ekspresji. Tłumienie ekspresji HO-1 za pośrednictwem niedotlenienia jest konsekwentnie związane z indukcją Bach1, represora transkrypcji regulowanego przez hem w ludzkich komórkach. represora w ludzkich komórkach. Bach1 jest podstawowym białkiem suwaka leucynowego, tworzącym heterodimer z małym białkiem Maf. Ekspresja HO-1 była również zmniejszona w ludzkich komórkach pod wpływem interferonu-gamma lub chelatora żelaza desferrioksamina, z których każdy indukował ekspresję Bach1. W przeciwieństwie do tego, indukcja ekspresji HO-1 przez CoCl(2) jest związana ze zmniejszoną ekspresją Bach1 mRNA. Zatem ekspresja HO-1 i Bach1 jest odwrotnie regulowana. Zidentyfikowaliśmy zidentyfikowaliśmy element rozpoznający Maf w ludzkim genie HO-1, który jest wymagany dla represji genu reporterowego przez niedotlenienie i ukierunkowany przez Bach1. Dlatego Bach1 działa jako represor indukowany niedotlenieniem dla genu HO-1, tym samym przyczyniając się do precyzyjnego dostrojenia homeostazy tlenowej w ludzkich komórkach. --- Stres oksydacyjny jest powiązany z uszkodzeniem tkanek w wyniku urazowego uszkodzenia mózgu. mózgu. Oksygenaza hemowa-1 (HO-1) jest indukowalnym enzymem, który degraduje prooksydant hemu do zmiatającej rodniki biliwerdyny/bilirubiny w celu ochrony komórek przed stresem oksydacyjnym. stresem oksydacyjnym. Chociaż HO-1 jest indukowany po indukcji uszkodzenia mózgu, mechanizm regulacyjny mechanizm regulacyjny HO-1 w mózgu jest nadal niejasny. Bach1 jest represorem transkrypcji genu HO-1 i odgrywa kluczową rolę w ochronie tkanek przed stresem oksydacyjnym poprzez ochronie tkanek przed stresem oksydacyjnym w wyniku reperfuzyjnego uszkodzenia mięśnia sercowego. W W tym badaniu zbadaliśmy rolę Bach1 w regulacji HO-1 w różnych mózgu poprzez badanie ekspresji Bach1 i HO-1 w tkankach mózgu myszy z niedoborem Bach1 (Bach1(-/-)) lub genów typu dzikiego (Bach1(+/+)). Podczas gdy poziomy ekspresji Bach1 mRNA w opuszce węchowej były znacznie wyższe niż w innych obszarach mózgu, te w korze mózgowej wykazywały najniższą aktywność. najniższą aktywność. Myszy Bach1(-/-) wykazywały znacznie wyższe poziomy ekspresji mRNA HO-1 niż myszy Bach1(+/+) we wszystkich badanych obszarach mózgu. Ponadto, wyższą indukcję HO-1 obserwowano wokół uszkodzonych tkanek po urazie zimnem u myszy Bach1(-/-) niż Bach1(+/+). Tak więc Bach1 odgrywa ważną rolę w regulowanie konstytutywnych i indukowalnych poziomów ekspresji HO-1 w mózgu. Chociaż znacznie wyższy poziom HO-1 zaobserwowano u Bach1 (-/-) niż u myszy Bach1(+/+), ablacja genetyczna genu Bach1 nie wykazała żadnego nie wykazała żadnego efektu ochronnego tkanki po uszkodzeniu kory mózgowej przez zimno. --- Bach1 jest transkrypcyjnym represorem oksygenazy hemowej-1 (HO-1, alias HSP-32), która jest indukowalnym enzymem i ma właściwości przeciwutleniające / przeciwzapalne wykazane w różnych modelach urazów narządów. Ponieważ stres oksydacyjny odgrywa kluczową rolę w patogenezie niealkoholowego stłuszczeniowego zapalenia wątroby (NASH), indukcja HO-1 powinna zapobiegać rozwojowi NASH. W tym badaniu, zbadaliśmy wpływ ablacji Bach1 u myszy na progresję NASH w modelu diety z niedoborem metioniny i choliny (MCD). Ablacja Bach1 spowodowała w znaczącej indukcji HO-1 mRNA i jego aktywności w wątrobie. Podczas karmienia dieta MCD, myszy Bach1 (-/-) wykazywały znikome stłuszczenie wątroby w porównaniu do wyraźne stłuszczeniowe zapalenie wątroby u myszy typu dzikiego z 6-krotnym wzrostem wątroby zawartość trójglicerydów. Podczas gdy karmienie dietą MCD zmniejszyło ekspresję mRNA receptora aktywowanego proliferatorami peroksysomów (PPAR) α i mikrosomalnego trójglicerydu białko transferowe (MTP) u myszy typu dzikiego, nie było żadnych zmian u myszy Bach1 (-/-) myszy. Ponadto, wątrobowe stężenie dialdehydu malonowego (MDA), biomarkera dla stresu oksydacyjnego, a także aminotransferazy alaninowej (ALT) w osoczu było znacznie niższe u myszy Bach1(-/-). Odkrycia te sugerują, że ablacja Bach1 wywiera działanie hepatoprotekcyjne przeciwko stłuszczeniowemu zapaleniu wątroby, prawdopodobnie poprzez indukcję HO-1 i może być potencjalnym celem terapeutycznym. --- BTB i CNC homolog 1 (Bach1) jest transkrypcyjnym represorem oksygenazy hemowej-1 (HO-1). Odgrywa ważną rolę w regulacji sprzężenia zwrotnego ekspresji HO-1 która chroni komórki przed różnymi urazami, w tym stresem oksydacyjnym i cytokinami zapalnymi. Jednak rola Bach1 w zapaleniu jelit pozostaje niejasna. pozostaje niejasna. W tym badaniu rola Bach1 w uszkodzeniu błony śluzowej jelita uszkodzenie błony śluzowej zostało wyjaśnione przy użyciu 8-tygodniowych samic C57BL / 6 (typ dziki) i homozygotycznych myszy C57BL/6 z niedoborem Bach1. Urazy błony śluzowej jelit wywołane przez pojedynczym podskórnym podaniem indometacyny oceniano makroskopowo, histologicznie i biochemicznie. Zawartość białka błony śluzowej i Poziomy mRNA chemokin określono metodą PCR w czasie rzeczywistym. Nasze wyniki wykazały, że uszkodzenie jelit wywołane indometacyną uległo znacznej poprawie w myszy z niedoborem Bach1. Badanie histologiczne wykazało, że obszar uszkodzenia uszkodzenia był zmniejszony u myszy z niedoborem Bach1 w porównaniu do myszy typu dzikiego. Podawanie indometacyny indukowało ekspresję zapalnych chemokin takich jak KC, MIP1alfa i MCP1, która była tłumiona u myszy z niedoborem Bach1. Aktywność mieloperoksydazy w błonie śluzowej jelit była również znacząco zmniejszona u myszy z niedoborem Bach1. Dodatkowo, niedobór Bach1 zwiększył immunopozytywność HO-1 w błonie śluzowej jelit po podaniu indometacyny podaniu indometacyny. Zakłócenie genu Bach1 spowodowało zatem zahamowanie uszkodzenia błony śluzowej. uszkodzenie, wskazując, że hamowanie Bach1 może być nową strategią terapeutyczną w leczeniu uszkodzeń jelit wywołanych indometacyną. --- Eksport niektórych białek jądrowych jest zaangażowany w regulację różnych funkcji jądrowych, w tym transkrypcji. funkcji jądrowych, w tym transkrypcji. W niektórych przypadkach eksport docelowych białek białek jest indukowany przez sygnały środowiskowe lub komórkowe, co skutkuje warunkową ekspresję genów. Małe białka Maf wydają się być krytycznymi regulatorami oksygenazy hemowej (HO)-1, antyoksydacyjnego enzymu obronnego, który który degraduje hem do żelaza, tlenku węgla i biliwerdyny. Chociaż HO-1 jest represjonowany przez heterodimery Bach1 / small Maf, jest aktywowany przez heterodimery Nrf2 / small Maf wskazując, że Bach1 i Nrf2 konkurują ze sobą. My Przewidywaliśmy, że stężenie jądrowe Bach1 może być regulowane, aby zapewnić że cały system skutecznie reaguje na różne bodźce. Przeprowadziliśmy szczegółową analizę domeny Bach1 w celu zrozumienia, w jaki sposób różne induktory induktory HO-1 inaktywują Bach1. Pokazujemy tutaj, że kadm, silny induktor HO-1, aktywuje eksport jądrowy Bach1. Ten indukowany kadmem eksport Bach1 był pośredniczony w trans przez jego C-końcowy region, który jest konserwowany między Bach1 i Bach2. Eksport jądrowy Bach2 był również indukowany przez kadm, wskazując, że odpowiedzialność kadmu jest wspólna dla Bach1 i Bach2. Eksport jądrowy Bach1 był zależny od Crm1/Exportin-1, jak również od aktywność kinazy regulowanej sygnałem zewnątrzkomórkowym-1/2 (ERK1/2). Wyniki te wskazują, że eksport jądrowy Bach1 stanowi ważny mechanizm regulacyjny mechanizm łagodzący represję genów, takich jak ho-1, w której pośredniczy Bach1. --- Bach1 jest białkiem regionu podstawowego suwaka leucynowego (bZip), które tworzy heterodimery z małymi białkami Maf. z małymi białkami Maf i działa jako represor ekspresji genów. Jednym z genów docelowych Bach1 jest Hmox-1, który koduje oksygenazę hemową-1 (HO-1). HO-1 degraduje hem do tlenku węgla (CO), biliwerdyny i żelaza. HO-1 jest silnie indukowany przez różne stresy, a także jego substrat hem, i chroni komórki i tkanki przed urazami poprzez różnorodne funkcje cytoprotekcyjne produktów reakcji CO i biliwerdyny. Niedobór Bach1 u myszy prowadzi do wyższą ekspresję Hmox-1 w różnych tkankach. Tutaj zbadaliśmy skutki niedoboru Bach1 u myszy na uszkodzenia tkanek: uszkodzenie wątroby wywołane przez D-galaktozaminą (GalN) i lipopolisacharydem (LPS) oraz obrzękiem łapy myszy indukowanym przez karageninę, polisacharyd pochodzący z różnych wodorostów. Niedobór Bach1 hamował indukcję osoczowej aminotransferazy alaninowej (ALT) i asparaginianowej aminotransferazy asparaginianowej (AST) w odpowiedzi na leczenie GalN/LPS. Jednak produkcja czynnika martwicy nowotworów alfa (TNF-alfa) i tlenku azotu (NO), które są mediatorami cytotoksycznymi w uszkodzeniu wątroby wywołanym przez LPS, u myszy z niedoborem Myszy z niedoborem Bach1 i ich makrofagi otrzewnowe były podobne do dzikiego typu kontroli. W przeciwieństwie do tego, niedobór Bach1 nie wpłynął na zakres obrzęku łapy myszy indukowanego przez karageninę, która zwiększa przepuszczalność naczyń poprzez aktywację uwalniania kininy uwalnianie. Wyniki te wskazują, że Bach1 odgrywa rolę hamującą w cytoprotekcji uszkodzenia wątroby wywołanego przez LPS, ale nie w obrzęku zapalnym, w którym pośredniczy kinina. obrzęk zapalny. Hamująca rola Bach1 może wynikać z jego aktywności do represji ekspresji genów, w tym HO-1. --- Oksygenaza hemowa-1 (HO-1), enzym ograniczający szybkość degradacji hemu i białko obrony antyoksydacyjnej, jest indukowany w płucach zwierząt narażonych na hiperoksję. Jednak wysoki poziom ekspresji HO-1 może być szkodliwy, a zatem wymagając ścisłej regulacji. Poprzednie doniesienia pokazują różnice dojrzewania w regulacji HO-1 u szczurów w hiperoksji, ponieważ noworodki nie regulują w górę HO-1mRNA w porównaniu z dorosłymi. Aby lepiej zrozumieć zróżnicowaną odpowiedź płuc HO-1 na hiperoksję, wystawiliśmy nowonarodzone i dorosłe myszy na działanie >95% tlenu. Płuca noworodków płuca miały zmniejszoną indukcję mRNA HO-1 w porównaniu z dorosłymi i noworodkami transgeniczne myszy z nadekspresją lucyferazy napędzanej przez promotor HO-1 15 kb (HO-1/Luc Tg) miały mniej zwiększoną emisję światła w hiperoksji w porównaniu z dorosłymi. W porównaniu z dorosłymi, poziomy represora transkrypcji HO-1, Bach1, był wyższy w płucach noworodków, podobnie jak wiązanie białka jądrowego z DNA do elementu odpowiedzi antyoksydacyjnej (ARE) z HO-1. Ponadto, na linii podstawowej i w hiperoksji, immunoprecypitacja chromatyny (ChIP) ujawniła zwiększone wiązanie Bach1 z dystalnymi wzmacniaczami (DE) HO-1 u noworodków w porównaniu z dorosłymi. Dane te sugerują, że podwyższony poziom Bach1 może pomóc ograniczyć indukcję HO-1 u noworodków na poziomie wyjściowym i w odpowiedzi na stres oksydacyjny. --- Zarówno podjednostka 45 kDa czynnika jądrowego erytroidalnego 2 (p45), jak i homolog 1 BTB i CNC (Bach) mogą tworzyć dimery z jednym z małych białek Maf. (Bach) mogą tworzyć dimery z jednym z małych białek Maf, i te heterodimery wiążą się z onkogenem włókniakomięsaka mięśniowo-powięziowego (Maf) (MARE). Wiadomo, że MARE działa jako krytyczny cis-regulator genów erytroidalnych i megakariocytarnych. Chociaż szczegółowe szczegółowe analizy zmutowanych myszy p45-null i małych zmutowanych myszy maf ujawniły że oba te czynniki są krytyczne dla produkcji płytek krwi, funkcjonalny wkład Bach1 oraz związek lub redundancja między Bach1 i p45 w megakariocytach pozostają do wyjaśnienia. Aby rozwiązać te kwestie, wygenerowaliśmy transgeniczne linie myszy niosących ludzki cDNA BACH1 pod kontrolą hematopoezy GATA-1 pod kontrolą hematopoetycznej domeny regulatorowej. Transgeniczne linie myszy wykazały znaczną małopłytkowość związaną z upośledzonym dojrzewaniem megakariocytów i megakariocytów i rozwinęły zwłóknienie szpiku. Megakariocyty u transgenicznych myszy u myszy transgenicznych wykazywały zmniejszone tworzenie płytek krwi, a modalna klasa ploidii megakariocytów wynosiła 2N, co wskazuje na upośledzenie endomitozy. Transkrypcja genów docelowych p45 była regulowana w dół i rzeczywiście znaleźliśmy że BACH1 wiąże się z genem syntazy tromboksanu, jednym z genów docelowych dla p45 w megakariocytach. p45 w megakariocytach. Odkrycia te dostarczają zatem dowodów na to, że BACH1 działa jako represor transkrypcji w regulacji genów zależnych od MARE w megakariocytach. megakariocytach. --- CEL: Stres oksydacyjny przyczynia się do wtórnego urazu po urazie rdzenia kręgowego (SCI). rdzenia kręgowego (SCI). Ekspresja oksygenazy hemowej-1 (HO-1), która chroni komórki przed przed różnymi urazami, w tym stresem oksydacyjnym, jest zwiększona w uszkodzonych rdzeniach kręgowych. rdzenia kręgowego. Myszy z niedoborem Bach1 (Bach1-/-), represora transkrypcji HO-1 i beta-globiny, wyrażają wysoki poziom mRNA i białka HO-1 w różnych narządach. różnych narządach. Autorzy postawili hipotezę, że HO-1 moduluje proces wtórnego proces urazu po SCI u myszy Bach1 (-/-). METODY: Samce myszy C57BL/6 (typu dzikiego) i homozygotyczne myszy Bach1(-/-) C57BL/6 zostały poddane umiarkowanemu SCI. poddane umiarkowanemu SCI i różnicom w funkcji motorycznej kończyny tylnej oraz elektrofizjologiczne, molekularne biologiczne i histopatologiczne zmiany były oceniano przez 2 tygodnie. WYNIKI: Odzyskiwanie funkcji było większe, a potencjały wywołane ruchowo były znacznie większe u myszy Bach1 (-/-) niż u myszy typu dzikiego przez cały okres obserwacji. okres obserwacji. Ekspresja mRNA HO-1 w rdzeniu kręgowym była znacznie zwiększona u obu myszy do 3 dni po urazie i była znacznie wyższa u myszy Bach1 (-/-) niż u myszy typu dzikiego w każdym punkcie oceny. punkcie oceny. Badanie histologiczne z użyciem barwienia błękitem Luxol w 1 dzień po urazie wykazało, że uszkodzone obszary były mniejsze u myszy Bach1 (-/-) niż u myszy typu dzikiego. Immunoreaktywność HO-1 nie została wykryta w nieuszkodzonym rdzenia kręgowego, ale 3 dni po urazie liczba komórek immunoreaktywnych HO-1 była oczywiście wyższa w uszkodzonym obszarze u obu myszy, szczególnie u myszy Bach1 (-/-) myszy. HO-1 był głównie indukowany w mikrogleju/makrofagach u obu myszy. WNIOSKI: Wyniki te sugerują, że HO-1 moduluje proces wtórnego uszkodzenia proces, a wysoka ekspresja HO-1 może zachować funkcję rdzenia kręgowego we wczesnych etapach po SCI u myszy Bach1(-/-). Leczenie indukujące ekspresję HO-1 na na tych wczesnych etapach może zachować funkcjonalny wynik po SCI. --- Mezoporfiryna cynowa (SnMP), konkurencyjny inhibitor oksygenazy hemowej (HO), również indukuje ekspresję mRNA i białka HO-1 przez mechanizm, który nie jest w pełni w pełni poznany. Zbadaliśmy, czy w indukcji przez SnMP pośredniczy de-represję Bach1, czynnika transkrypcyjnego, który hamuje gen HO-1. Inkubacja komórek NIH3T3-HO-1-luc z SnMP osłabiła aktywność HO z jednoczesnym wzrostem HO-1. jednoczesnym wzrostem HO-1 mRNA i białka oraz spadkiem Bach1 i HO-2 białek, co nie było spowodowane transkrypcyjną regulacją w dół, ale przyspieszonym rozpadem białek. rozpad białka. Podobnie, degradacja białka HO-1 została zwiększona przez SnMP, pomimo wzrostu transkrypcji HO-1. Transfekcja Bach1 shRNA w komórkach Hepa znacznie podniosła podstawową ekspresję HO-1, a leczenie SnMP dodatkowo zwiększyło HO-1 mRNA. Podsumowując, SnMP indukuje ekspresję HO-1 nie tylko nie tylko poprzez de-represję promotora HO-1 przez wiązanie Bach1, ale także przez przyspieszenie degradacji Bach1. --- MikroRNA let-7 (miRNA) odgrywa ważną rolę w rozwoju ludzkiej wątroby i chorób, takich jak rak wątrobowokomórkowy, zwłóknienie wątroby i zapalenie wątroby, w których stres oksydacyjny przyspiesza postęp tych chorób. Do tej pory miRNA w modulacji oksygenazy hemowej 1 (HMOX1), kluczowego enzymu cytoprotekcyjnego. enzymu cytoprotekcyjnego, pozostaje nieznana. Naszym celem było ustalenie, czy let-7 miRNA bezpośrednio reguluje Bach1, represor transkrypcji genu HMOX1, i czy pośrednia regulacja w górę HMOX1 przez let-7 miRNA łagodzi uszkodzenie oksydacyjne w ludzkich hepatocytach. w ludzkich hepatocytach. Wpływ let-7 miRNA na ekspresję genów Bach1 i HMOX1 w komórkach Huh-7 i HepG2 określono za pomocą qRT-PCR w czasie rzeczywistym, Western blot i testy reporterowe lucyferazy. Podwójne testy reporterowe lucyferazy ujawniły, że let-7b, let-7c lub miR-98 znacząco zmniejszyły Bach1 3'-untranslated region (3'-UTR) - zależną aktywność lucyferazy, ale nie mutanta Bach1 3'-UTR-zależną aktywność lucyferazy, podczas gdy zmutowany let-7 miRNA zawierające komplementarność zasad ze zmutowanym Bach1 3'-UTR przywróciło jego wpływ na let-7b, let-7c lub miR-98 regulowały w dół poziom białka Bach1 o 50-70%, a następnie miR-98 obniżał poziom białka Bach1 o 50-70%. Bach1 o 50-70%, a następnie zwiększały ekspresję genu HMOX1 o 3-4 krotnie, w porównaniu z niespecyficznymi kontrolami. Ponadto, komórki Huh-7 transfekowane z let-7b, let-7c lub mimetykiem miR-98 wykazywały zwiększoną odporność na utleniacz uszkodzenie indukowane przez nadtlenek tert-butylu (tBuOOH), podczas gdy ochrona była zniesiona przez nadekspresję Bach1. Podsumowując, miRNA let-7 działa bezpośrednio na 3'-UTR Bach1 i negatywnie reguluje ekspresję tego białka, a tym samym tym samym reguluje w górę ekspresję genu HMOX1. Nadekspresja członków rodziny let-7 miRNA może stanowić nowe podejście do ochrony ludzkich hepatocytów przed uszkodzeniem oksydacyjnym. --- BTB i homologia CNC 1 (Bach1) jest represorem transkrypcji enzymów antyoksydacyjnych, takich jak oksygenaza hemowa-1 (HO-1). enzymów, takich jak oksygenaza hemowa-1 (HO-1). Stres oksydacyjny jest podobno zaangażowany w upośledzenie wydzielania insuliny i insulinooporność związaną z otyłością. oporność na insulinę. Jednak rola Bach1 w rozwoju cukrzycy jest niejasna. niejasna. Ekspresja HO-1 w wątrobie, białej tkance tłuszczowej i wysepkach trzustkowych była znacznie zwiększona. była znacznie zwiększona u myszy z niedoborem Bach1. Nieoczekiwanie testy tolerancji glukozy i testy tolerancji insuliny nie wykazały różnic u otyłych myszy typu dzikiego (WT) i otyłych myszy z niedoborem Bach1 po obciążeniu dietą wysokotłuszczową przez 6 tygodni, co sugeruje minimalną rolę Bach1 w rozwoju insulinooporności. W przeciwieństwie do tego, Niedobór Bach1 znacząco tłumił indukowaną aloksanem trzustkową insulinę i wynikający z tego wzrost stężenia glukozy. Ponadto, Komórki TUNEL-dodatnie w wysepkach trzustkowych myszy z niedoborem Bach1 były znacznie zmniejszone o 60% w porównaniu z tymi u myszy WT. Ekspresja HO-1 w wysepkach była znacząco podwyższona u myszy z niedoborem Bach1, którym wstrzyknięto alloksan, podczas gdy ekspresja innych enzymów antyoksydacyjnych, np. katalazy, dysmutazy ponadtlenkowej, i peroksydazy glutationowej, nie została zmieniona ani przez podawanie alloksanu, ani przez Bach1. Nasze wyniki sugerują, że niedobór Bach1 chroni trzustkę komórki β przed apoptozą wywołaną stresem oksydacyjnym i że wzmocnienie ekspresji HO-1 odgrywa ważną rolę w tej ochronie. --- Bach1 jest transkrypcyjnym represorem genu oksygenazy hemowej (HO)-1. Myszy Bach1-null (Bach1(-/-)) są chronione przed uszkodzeniem mięśnia sercowego niedokrwienie / uraz reperfuzyjny; jednak wpływ zakłócenia Bach1 na inny model stresu oksydacyjnego hiperoksycznego uszkodzenia płuc nie został jeszcze określony. Aby zbadać rolę Bach1 w hiperoksycznym uszkodzeniu płuc, Bach1(-/-) myszy i myszy typu dzikiego (WT) były narażone na 90% O(2). Podczas ekspozycji na hiperoksję, przeżywalność przeżycie myszy Bach1(-/-) było znacznie dłuższe niż myszy WT. Jednak podawanie protoporfiryny cynku, inhibitora aktywności HO-1 aktywności, nie zmieniło śmiertelności u żadnej z myszy, sugerując w ten sposób że w tym działaniu ochronnym nie pośredniczyła nadekspresja HO-1 u myszy Bach1(-/-) myszy. Wskaźniki uszkodzenia płuc w płucach myszy Bach1(-/-) były niższe niż u myszy WT; nieoczekiwanie jednak poziomy IL-6 w płukaniu oskrzelowo-pęcherzykowym płynie z płukania oskrzelowo-pęcherzykowego (BAL) od myszy Bach1(-/-) były znacznie wyższe niż u myszy WT. Co ciekawe, śródpłucne podawanie małego interferującego RNA przeciwko IL-6 wykazano, że zmniejsza poziomy IL-6 w płynach BAL i skraca przeżycie myszy Bach1(-/-) podczas ekspozycji na hiperoksję. Ponadto Ponadto analiza immunoprecypitacji chromatyny ujawniła wiązanie Bach1 z promotorem IL-6 i jego odłączenie po stresie oksydacyjnym. Biorąc pod uwagę wcześniejszą obserwację, że myszy transgeniczne z nadekspresją IL-6 są chronione przed hiperoksycznym uszkodzeniem płuc, wyniki te wskazują zatem, że IL-6 pośredniczy w zwiększone przeżycie u myszy Bach1(-/-) podczas ekspozycji na hiperoksję. --- Reaktywne formy tlenu (ROS), produkty uboczne oddychania tlenowego, promują niestabilność genetyczną i przyczyniają się do złośliwej transformacji komórek. niestabilność genetyczną i przyczyniają się do złośliwej transformacji komórek. Wśród genów związanych z metabolizmem ROS, Bach1 jest represorem odpowiedzi na stres oksydacyjny i negatywnym regulatorem starzenia komórkowego wywołanego przez ROS. odpowiedzi na stres oksydacyjny i negatywnym regulatorem starzenia komórkowego indukowanego przez ROS kierowanym przez p53 u wyższych eukariontów. Podczas gdy ROS są ściśle zaangażowane w karcynogenezę, nie jest jasne, czy Bach1 jest zaangażowany w ten proces. My odkryliśmy, że starzejące się mysie fibroblasty embrionalne (MEF) z niedoborem Bach1 ulegały spontanicznej immortalizacji, podobnie jak komórki typu dzikiego. Kiedy transdukowane konstytutywnie aktywnym Ras (H-Ras(V12)), proliferacja i tworzenie kolonii tych komórek i tworzenie kolonii tych komórek in vitro były znacznie zmniejszone. Kiedy przeszczepione do atymicznych nagich myszy, wzrost i unaczynienie guzów pochodzących z komórek pozbawionych Bach1 były również zmniejszone. Ekspresja genów profilowanie MEF ujawniło nową sygnaturę H-Ras (V12), która była odmienna od wcześniej opisanych sygnatur w guzach nabłonkowych i była częściowo zależna od Bach1. Komórki z niedoborem Bach1 wykazywały zmniejszoną fosforylację MEK i ERK1/2 w odpowiedzi na H-Ras(V12), co było zgodne ze zmianami w profilu ekspresji genów, w tym genów fosfatazy. Wreszcie, myszy z niedoborem Bach1 były mniej podatne na raka języka indukowanego 4-nitrochinolino-1-tlenkiem (4-NQO) niż myszy typu dzikiego. Nasze dane dostarczają dowodów na krytyczną rolę Bach1 w transformacji komórek i wzroście guza indukowanym przez aktywowany H-Ras(V12). --- Transkrypcja genu ferrytyny jest regulowana przez hem, podobnie jak translacja mRNA ferrytyny. translacja, w której pośredniczy dobrze zbadany kompleks białkowy mRNA.IRE/IRP. Wrażliwa na hem sekwencja DNA w genach ferrytyny jest elementem rozpoznającym maf element rozpoznawania/odpowiedzi antyoksydacyjnej obecny w kilku innych genach, które są indukowane przez hem i hamowane przez Bach1. Obecnie donosimy, że chromatyna immunoprecypitowana z surowicą odpornościową Bach1 zawiera sekwencje DNA ferrytyny. Ponadto Ponadto nadekspresja białka Bach1 w transfekowanych komórkach zmniejszyła ekspresję ferrytyny, wskazując na niewystarczającą endogenną Bach1 dla pełnej represji; zmniejszenie Bach1 za pomocą antysensownego RNA zwiększyło ekspresję ferrytyny. Reduktaza tioredoksyny1, gen, który również zawiera element rozpoznający maf/odpowiedź antyoksydacyjną, ale jest mniej zbadany. ale jest mniej zbadany, zareagował podobnie do ferrytyny, podobnie jak pozytywne kontrole oksygenazy hemowej1 i reduktazy (oksydo) chinonu NADP(H)1. Interakcje promotora Bach1-DNA w komórkach potwierdzono in vitro z rozpuszczalnym, rekombinowanym białkiem Bach1 i ujawniły ilościowy zakres stabilności Bach1/DNA ferrytyny L w przybliżeniu ferrytyny H w przybliżeniu beta-globiny, beta-globina około 2-krotnie > oksygenaza hemowa1 = reduktaza chinonowa beta-globina około 4-krotnie > reduktaza tioredoksyny1. Takie wyniki wskazują na możliwość, że modulacja komórkowych stężeń Bach1 będzie miała zmienne efekty wśród genów koordynacyjnie regulowanych przez maf w metabolizmie żelaza/tlenu/antyoksydantów. --- Wewnątrzkomórkowy hem jest cząsteczką aktywną redoks, która może być szkodliwa dla komórek w wysokich stężeniach lub w warunkach utleniających. Aby zapobiec akumulacji, indukowalny enzym oksygenaza hemowa-1 (HMOX1) katalizuje degradację hemu. W przypadku przy braku podwyższonego wewnątrzkomórkowego stężenia hemu lub stresu oksydacyjnego, region podstawowy leucyny BACH1 wiąże elementy odpowiedzi antyoksydacyjnej HMOX1 i hamuje transkrypcję. i hamuje transkrypcję. I odwrotnie, zwiększone wewnątrzkomórkowe utlenianie hemu lub utlenianie sulfhydrylu inaktywują BACH1, umożliwiając indukcję transkrypcji HMOX1. Tutaj badamy wpływ inaktywacji BACH1 na indukcję HMOX1 i jako mechanizm szerszej indukcji genów. Pokazujemy, że BACH1 jest inaktywowany przy niskich mikromolarnych stężeniach arsenu i że inaktywacja BACH1 jest konieczna i wystarczająca do indukcji transkrypcji HMOX1. Ponieważ uważa się, że BACH1 oddziałuje z motywami elementów odpowiedzi antyoksydacyjnej, dalej badaliśmy rolę BACH1 jako regulatora indukowalnego przeciwutleniacza ekspresji genów poprzez ocenę globalnego profilu ekspresji genów po BACH1 przy użyciu małego interferującego RNA. Utrata funkcji BACH1 w ludzkich keratynocytach keratynocytach powoduje prawie wyłącznie indukcję HMOX1, co sugeruje, że BACH1 może działać jako reostat regulujący poziomy wewnątrzkomórkowego wolnego hemu.
Czy regulator transkrypcji BACH1 jest aktywatorem czy represorem?
BACH1, podstawowy represor transkrypcyjny ssaków z suwakiem leucynowym, negatywnie reguluje oksygenazę hemową 1 (HMOX1), kluczowy enzym cytoprotekcyjny, który ma działanie przeciwutleniające i przeciwzapalne. W przypadku braku podwyższonego wewnątrzkomórkowego poziomu hemu lub stresu oksydacyjnego, BACH1 działa jako represor wzmacniaczy genu oksygenazy hemowej-1 (HO-1) (Hmox-1) poprzez tworzenie heterodimerów z małymi białkami Maf, takimi jak MafK. Bach1 jest rekrutowany do podzbioru genów docelowych p53 i przyczynia się do hamowania działania p53 poprzez promowanie deacetylacji histonów.