Деацетилирование p53
Часто полагают, что при умеренном уровне повреждений ДНК p53 вызывает остановку деления клеток для того, чтобы повреждения репарировались, прежде чем клетки продолжат пролиферацию. Если это так, то необходимо выявить пути "выключения" p53 в случае выполнения им своей функции. В этом отношении возможной функцией ацетилирования p53 могла бы заключаться в содействии маркировке активированного p53 промотора для последующей инактивации. С этой точки зрения, связанный с хроматином p53 взаимодействует с такими коактиваторами, как p300/CBP и PCAF, которые функционируют (по крайней мере, частично) посредством ацетилирования нуклеосомных гистонов ( Рис 2 ). Ацетилирование p53 могло бы быть механизмом, осуществляющим сборку ацетилаз для окончательной терминации экспрессии. Конечно, существуют данные относительно того, что взаимодействие p53 с деацетилазами играет важную роль в функционировании p53. Murphy ea (1999) показали, что p53 может ассоциировать с mSin3A , корепрессором, участвующим в транскрипции нескольких генов, необходимых p53 для "привлечения" HDAC1 . Они показали, что комплекс p53-mSin3A-HDAC1 необходим для репрессии посредством p53 по меньшей мере двух из его мишеней, а именно ген MAP4 и ген статмина . Кроме того, Juan ea (2000) обнаружили, что сверхэкспрессия HDAC способна снижать транскрипционную активность p53, а также то, что HDAC1 может непосредственно взаимодействовать с p53 in vitro. Luo и др. (2000) обнаружили другой взаимодействующий с p53 белок, названный ими PID (MTA2) , присутствующий, как было показано, в комплексах деацетилаз, содержащих HDAC1. Таким образом, p53 может входить в состав по меньшей мере двух HDAC1-содержащих комплексов. Когда и как он функционирует в этих комплексах - неясно. Показывает важность деацетилаз в регулировке функции p53 и наблюдение того, что гипоксия клеток заставляет p53 более активно взаимодействовать с mSin3A , который способен предотвратить индуцирование p53 ряда его мишеней ( Koumenis ea 2001 ).
Еще больше значимости взаимодействию между p53 и деацетилазами придают данные двух групп ( Vaziri ea., 2001 ; Luo ea; 2001 ), обнаруживших, что p53 может взаимодействовать с другой ацетилазой гистонов, НАД-зависимым ферментом hSir2 . Как Vaziri и др., так и Luo и др. показали, что временная сверхэкспрессия каталитически активного hSir2 аннулирует опосредованную p53 активацию промоторов-мишеней в экспериментах по котрансфекции, что свидетельствует о взаимодействии этих двух белков как in vivo, так и in vitro. Усиливает ли ацетилирование p53 это взаимодействие, непосредственно проверено не было. Однако, надежные функциональные данные согласуются с представлением о том, что ацетилирование p53 способно содействовать функции Sir2. Luo и др.получили данные с мутантным белком p53, дефектным по ацетилированию (тот же мутантный белок с пятикратно замещенным на аргинин лизином, который был использован Espinosa и Emerson в описанных выше экспериментах in vitro) и впервые показали, что мутантный p53 действительно может активировать соответствующий ген в этих экспериментах. Примечательно, что активация возобновлялась коэкспрессией с hSir2, но степень ингибирования была существенно ниже таковой, наблюдаемой для p53 дикого типа. Одно из объяснений этого - в том, что не способный ацетилироваться мутантный p53 менее эффективен при взаимодействии с hSir2, и, следовательно, в подавлении транскрипции. В любом случае, эти исследования объединяют hSir2 и его интересные связи с общим клеточным метаболизмом (через НАД- зависимость) и продолжительностью жизни с контролем p53.
Каким образом комплексы гистоновых ацетилаз подавляют активируемую p53 экспрессию? Вероятно, это происходит отчасти благодаря деацетилированию нуклеосом вблизи промоторов-мишеней. Но свой вклад может вносить и деацетилирование других факторов, например, самого p53. Действуют ли специфически некоторые комплексы, например, комплекс mSin3A, таким образом, чтобы помочь p53 активно репрессировать транскрипцию некоторых генов, тогда как другие, такие, как PID/MTA2 или Sir2, служат для возвращения хроматина в исходное состояние? Если ацетилирование p53 (которое, вероятно, происходит быстро) служит преимущественно для сборки деацетилаз, что задерживает их взаимодействие с p53 до необходимого момента? Могла бы компартментализация (такое, как накопление ацетилированного p53 в ядерных тельцах) гарантировать, что p53 остается ацетилированным, как это необходимо? Надеемся, что дальнейшие эксперименты дадут ответы на некоторые из этих вопросов.
