p53: ацетилирование и взаимодействие с коактиваторами транскрипции
Если функция ацетилирования/деацетилирования p53 - не в модуляции связывания ДНК, тогда какова же она?
Результаты (возможно, неожиданные) двух экспериментов говорят о том, что ацетилирование p53 может и не играть существенной роли в p53-зависимой активации транскрипции. Nakamura ea (2000) выполнили эксперименты по временной трансфекции клеток, дефектных по p53 экспрессионными векторами, кодирующими p53, содержащим остатки лизина в положениях 372, 373, 381 и 382 (сайты ацетилирования p300/CBP), замененные на Ala, Asp или His, в составе плазмиды, созданной на базе p21. Оказалось, что все три мутантных белка p53 активируют экспрессию соответствующего гена в той же степени, что и белок p53 дикого типа, доказывая, что идентичность этих остатков, и, следовательно, их ацетилированная форма, не являются существенными для активации транскрипции. Espinosa & Emerson (2001) поставили изящный эксперимент по транскрипции in vitro для демонстрации того, что хроматиновая матрица, содержащая промотор p21 и дистальный сайт связывания p53, была транскрипционно неактивной при инкубации с ядерным экстрактом HeLa, однако, транскрипция моментально и сильно активировалась предварительным инкубированием матрицы с очищенными p53 и p300 . Примечательно, что p53 дикого типа и его "мутантное" производное с заменой остатков лизина в положениях 370, 372, 373, 380 и 382 на аргинин (который, по предварительному заключению, не мог ацетилироваться p300) показали одинаковый уровень активации. Предполагая возможный механизм для такой активации, эксперименты с ChIp выявили обширное ацетилирование гистонов, зависимое от p53 и p300 в пределах промотора p21.
Результаты вышеприведенных исследований дают серьезный повод к заключению о том, что ацетилирование p53 не играет непосредственной роли в способности белка функционировать в качестве транскрипционного фактора. Однако с этой картиной не согласуются результаты Barlev ea (2001) , говорящие о том, что ацетилирование p53 является, в сущности, важным для активации транскрипции, облегчая взаимодействие коактиваторов p300/CBP и комплекса PCAF . Временная трансфекция с p53 дикого типа и мутантным p53 показала небольшое, но отчетливое уменьшение экспрессии либо вектора на основе p21, либо эндогенного p21. Имелся ряд отличий этих опытов по трансфекции от таковых, поставленных Nakamura и др. (например, Barlev и др. использовали другие мутантные белки, чаще всего один из них, с заменой лизина на аргинин в положении 320, сайте P/CAF, а также в положениях 373, 381 и 382), однако неясно, может ли это объяснить расхождение в результатах. Barlev и др. выдвинули также предположение о том, что ацетилирование p53 необходимо прежде всего для эффективного взаимодействия in vivo CBP и комплекса PCAF с промоторной областью, и, кроме того, для взаимодействия p53 с этими факторами in vitro. Эти данные, по крайней мере, для CBP, особенно трудно согласовать с функциональными экспериментами in vitro Эспинозы и Эмерсона ( несмотря на различие в поведении CBP и p300, что представляется беспрецедентным для подобных экспериментов). Особенно озадачивает то, каким образом изменение единичного остатка (К382R) значительно уменьшало связывание с CBP (и PCAF), но более обширные изменения, проанализированные Эспинозой и Эмерсоном (см. выше), не оказали влияния на способность p53 к функциональному взаимодействию с p300 для активации транскрипции in vitro. Следует также отметить, что, если ацетилирование p53 и необходимо для трансактивации, оно не является достаточным, поскольку Gottifredi ea (2001) показали, что, когда репликация ДНК блокирована, ацетилированный p53 накапливается, но является транскрипционно инертным.
Итак, хотя в настоящее время представляется совершенно очевидным, что ацетилирование не требуется для связывания ДНК c p53, различные экспериментальные подходы дают противоречивые сведения относительно необходимости этой модификации для активации транскрипции посредством p53. Каким образом эти противоречивые результаты могут быть согласованы? Наиболее приемлемое предположение - в том, что ацетилирование p53 может умеренно усиливать активацию транскрипции, и лишь при определенных специфических условиях, но отнюдь не всегда. Более того, поскольку в приведенных исследованиях использовались различные формы p53 с мутантными остатками лизина, неизвестно, сходны ли полученные таким образом белки в структурном и функциональном отношении с таковыми, несущими в тех же положениях неацетилированные остаки лизина. Неизвестно также, существуют ли дополнительные участки ацетилирования p53, тоже необходимые для его функционирования, а также, возможно, специфический паттерн ацетилирования и фосфорилирования. Подобные возможности необходимо исследовать для получения более ясной картины процесса.
См. также P300/СВР: ацетилировние и активация транскрипционных факторов (p53)
