Повышение активности ДНК-метилтрансферазы 1 при опухолеобразовании
О важной роли ДНК-метилтрансферазы 1 в жизнедеятельности клетки свидетельствуют два факта: трансгенные мыши с "нокаутированным" dnmt1 погибают на эмбриональной стадии развития [ Li, ea 1992 ] и усиленная экспрессия этого гена ведет к клеточной трансформации. Повышение ДНК- метилтрансферазной активности - хорошо известное свойство трансформированных клеток [ Baylin, ea 1998 ]. В исследованиях клеточных культур установлено, что повышение ДНК-метилтрансферазной активности зачастую предшествует трансформации [ Baylin, ea 1998 ]. Кроме того, применение метода RT-PCR для анализа DNMT1 в клетках толстого кишечника позволило показать прогрессирующее увеличение экспрессии гена по мере развития опухоли - от нормальной слизистой, через стадию аденомы, вплоть до стадии зрелой карциномы [ El-Deiry. ea 1991 ].
Высказывались предположения о том, что повышение ДНК- метилтрансферазной активности является не причиной, а следствием канцерогенеза, а именно отражением увеличения числа пролиферируюших клеток в популяции (активность фермента коррелирует со скоростью синтеза ДНК). Действительно, нормализация этого показателя по отношению к синтезу гистона HI, который является мерой S-фазной активности клетки, в какой-то степени нивелирует резкие различия между нормальными и опухолевыми клетками, обнаруженные в ранних работах [ Baylin, ea 1998 ]. Тем не менее, в большинстве проанализированных случаев такое простое объяснение оказывается несостоятельным - повышение ДНК-метилтрансферазной активности оказывается более значительным, чем увеличение числа пролифернрующих клеток. Молекулярные механизмы усиленной экспрессии DNMT1 в опухолевых и предопухолевых клетках в настоящее время не выяснены. Существует предположение, что это может быть компенсаторной реакцией клетки на общее деметилирование генома. С другой стороны, в экспериментах на культурах клеток показана связь между метилированием ДНК и ras-опосредованными путями передачи митогенных сигналов. Так, введение в мышиные адренокортикальные опухолевые клетки Y1 экзогенного негативного регулятора Ras (Gap) вело, с одной стороны, к снижению уровня мРНК и активности Dnmtl, а с другой - к восстановлению нормального фенотипа. Введение в полученные таким образом ревертанты экзогенного H-ras повышало уровень экспрессии мРНК и активности фермента и восстанавливало трансформированный фенотип [ MacLeod, ea 1995 ].
В экспериментах с клетками, трансформированными конститутивно экспрессируемым c-fos (Fos расположен в цепи передачи сигнала после Ras), установлено, что подавление экспрессии Dnmtl или ее активности восстанавливает нормальный фенотип на фоне неизменной экспрессии экзогенного c-fos [ Bakin, ea 1999 ].
Таким образом, установлено, что по крайней мере некоторые фенотипические проявления Ras-сигнального пути, активация которого отмечена во многих опухолях, опосредованы повышением активности Dnmtl. Как бы то ни было, повышение активности Dnmtl оказывает существенное влияние на профиль метилирования ДНК опухолевых клеток и вносит определяющий, по-видимому, вклад в феномен локального гиперметилирования .
