Μελέτη σταδίων καρκινογένεσης που σχετίζονται με επιθηλιο - μεσεγχυματική μετατροπή σε κυτταρικές σειρές και αξιολόγηση των καρκινικών δεικτών που σχετίζονται με τον παραπάνω φαινότυπο

Abstract

E-cadherin (CDH1) loss occurs frequently in carcinogenesis contributing to invasionand metastasis. We observed that mouse and human epithelial cell linesoverexpressing the replication licensing factor Cdc6 undergo phenotypic changes withmesenchymal features and loss of E-cadherin. Analysis in various types of humancancer revealed a strong correlation between increased Cdc6 expression and reducedE-cadherin levels. Prompted by these findings, we discovered that Cdc6 repressesCDH1 transcription by binding to the E-boxes of its promoter, leading to dissociationof the chromosomal insulator CTCF, displacement of the histone variant H2A.Z andpromoter heterochromatinization. Mutation analysis identified the Walker-B motifand C-terminal region of Cdc6 being essential for CDH1 transcriptional suppression.Strikingly, CTCF displacement results in activation of adjacent origins of replication.These data demonstrate that Cdc6 acts as a molecular switch at the E-cadherin locuslinking transcriptional repression to activation of replication and provide a tellingexample of how replication licensing factors could usurp alternative programs tofulfill distinct cellular functions.

Η απώλεια της Ε- Καδερίνης (E-cad) είναι σύνηθες φαινόμενο στη διαδικασία της καρκινογένεσης, συμβάλλοντας στη μετάσταση. Παρατηρήσαμε ότι επιθηλιακές κυτταρικές σειρές τόσο του ανθρώπου, όσο και του ποντικού όταν υπερεκφράζουν τον παράγοντα αδειοδότησης έναρξης αντιγραφής Cdc6 υφίστανται φαινοτυπικές μεταβολές, όπως απόκτηση μεσεγχυματικών χαρακτηριστικών και απώλεια της Ε- Καδερίνης. Ανάλυση σε διάφορους τύπους ανθρώπινων όγκων αποκάλυψε ισχυρή συσχέτιση μεταξύ αυξημένης έκφρασης του Cdc6 και μειωμένων επιπέδων έκφρασης της πρωτείνης Ε- Καδερίνης. Παρακινουμένοι από αυτό το εύρημα, ανακαλύψαμε ότι το Cdc6 καταστέλλει τη μεταγραφή του CDH1 μέσω πρόσδεσής του την αλληλουχία E-box, οδηγώντας στην απομάκρυνση του χρωμοσωμιακού υποκινητή CTCF και της ιστόνης H2A.Z και στον επακόλουθο ετεροχρωματισμό της περιοχής. Μελέτη με μεταλλαγμένες μορφές του Cdc6 αποκάλυψε ότι οι περιοχές Walker –B και το καρβοξυτελικό άκρο είναι απαραίτητες για τη μεταγραφική καταστολή του CDH1. Αξιοσημείωτον είναι ότι η απομάκρυνση του CTCF καταλήγει σε ενεργοποιήση των γειτονικών περιοχών έναρξης αντιγραφής. Τα αποτελέσματα αυτά αποδεικνύουν το ρόλο του Cdc6, ως μοριακός διακόπτης στην περιοχή της Ε- Καδερίνης, συνδέοντας της μεταγραφική καταστολή με την ενεργοποίηση περιοχών έναρξης αντιγραφής. Τέλος, παρέχουν ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα του πώς παράγοντες αδειοδότησης αντιγραφής μπορούν να χρησιμοποιούν εναλλακτικούς τρόπους προκειμένου να εκπληρώσουν διαφορετικές κυτταρικές λειτουργίες.