Onkogenna fuzja AKAP9-BRAF jest nowym mechanizmem aktywacji szlaku MAPK w raku tarczycy

Geny kluczowe dla rozwoju raka można zmutować za pomocą różnych mechanizmów, które mogą odzwierciedlać naturę mutagenu. W raku brodawkowatym tarczycy, mutacje genów kodujących efektory wzdłuż szlaku MAPK są kluczowe dla transformacji. Mutacja punktowa BRAF występuje najczęściej w sporadycznych guzach. Natomiast nowotwory wywołane promieniowaniem są związane z inwazją paracentryczną aktywującą receptorowe kinazy tyrozynowe RET i NTRK1. Zgłaszamy tutaj przegrupowanie BRAF przez paracentryczną inwersję chromosomu 7q, w wyniku czego powstaje fuzja w ramce między eksonami (8 z genu AKAP9 i eksonami 9 (1818 z BRAF. Białko fuzyjne zawiera domenę kinazy białkowej i brakuje mu autoimmuncyjnej N-końcowej części BRAF. Ma podwyższoną aktywność kinazy i transformuje komórki NIH3T3, co po raz pierwszy, jak wiemy, dowodzi aktywacji wewnątrzkomórkowego efektora wzdłuż szlaku MAPK przez rekombinację. Fuzja AKAP9-BRAF znajdowała się preferencyjnie w raku brodawkowatym wywołanym promieniowaniem, rozwijającym się po krótkim opóźnieniu, podczas gdy mutacje punktowe BRAF były nieobecne w tej grupie. Dane te wskazują, że w raku tarczycy promieniowanie aktywuje komponenty szlaku MAPK głównie przez chromosomalne inwersje paracentryczne, podczas gdy w sporadycznych postaciach choroby efektory na tej samej ścieżce są aktywowane głównie przez mutacje punktowe. Wprowadzenie Rak brodawkowaty tarczycy jest najczęstszym typem nowotworu endokrynnego. W tym nowotworze mutacje genów kodujących efektory wzdłuż szlaku MAPK mają kluczowe znaczenie dla transformacji. Rzeczywiście, mutacje aktywujące BRAF, RET lub RAS występują w 70% wszystkich przypadków i rzadko zachodzą na siebie w tym samym guzie (1. 3). Gen RET koduje kinazę tyrozynową receptora błony komórkowej (4, 5). W raku brodawkowatym jest on aktywowany poprzez przegrupowanie chromosomalne, co powoduje fuzję 3. część genu kodującego domenę kinazy tyrozynowej do 5. część różnych genów, tworząc chimeryczne onkogeny o nazwie RET / PTC (6, 7). Dwa najczęściej spotykane rodzaje rearanżacji, RET / PTC1 i RET / PTC3, są inwersjami paracentrycznymi, ponieważ zarówno RET, jak i odpowiadający mu partner fuzyjny, H4 lub NCOA4 (ELE1), znajdują się na długim ramieniu chromosomu 10 (8, 9). Fuzja prowadzi do niezależnej od liganda aktywacji skróconego receptora RET. Wykazano, że wiązanie aktywowanego RET z SHC przez Y1062 ma kluczowe znaczenie dla transformacji i odróżnicowania za pośrednictwem RET, głównie za pośrednictwem szlaku RAS-RAF-MAPK (10, 11). RAS z kolei może być niezależnie aktywowany przez mutacje punktowe, głównie w wariancji pęcherzykowej raka brodawkowatego tarczycy (12). Ostatnio mutacje punktowe aktywujące kinazę seryno / treoninową BRAF pojawiły się jako najczęstsze zdarzenie genetyczne w sporadycznych raku brodawkowatym tarczycy (1, 13). Białka RAF, w tym ARAF, BRAF i CRAF lub RAF-1, fosforylują kinazę MAPK / ERK (MEK) w kaskadzie MAPK po stymulacji przez RAS. Mutacje somatyczne BRAF odkryto po raz pierwszy w złośliwych czerniakach oraz w mniejszej podgrupie raka jelita grubego i jajnika (14). Większość mutacji w tych nowotworach i praktycznie wszystkie mutacje w raku tarczycy powodują substytucję waliny do glutaminianu w reszcie 600 (V600E), uprzednio oznaczonej jako V599E. Uważa się, że ta mutacja wytwarza konstytutywnie aktywną kinazę przez zakłócanie oddziaływań hydrofobowych między resztami w pętli aktywacyjnej i resztami w miejscu wiązania ATP, które utrzymują nieaktywną konformację, umożliwiając rozwój nowych interakcji, które fałdują kinazę do struktury katalitycznie kompetentnej (15). . Odpowiednio, BRAFV600E wykazuje podwyższoną podstawową aktywność kinazy i transformuje komórki NIH3T3 z wysoką wydajnością (14). Niewykluczone, że inne zmiany, które uwolniłyby hamujące wiązania katalitycznej domeny BRAF, również mogły spowodować aktywację kinazy. Rzeczywiście, wykazano, że utrata N-końcowych domen regulatorowych w wyniku fuzji z różnymi genami podczas transfekcji in vitro aktywuje kinazę BRAF i transformuje komórki NIH3T3 (16, 17). Pomimo tych raportów, które pojawiły się ponad dekadę temu, ten mechanizm aktywacji BRAF nie został zidentyfikowany w ludzkich guzach. Tutaj opisujemy aktywację BRAF poprzez przegrupowanie chromosomalne, które powoduje jego N-końcowe skrócenie w kilku raku brodawkowatokomórkowym. Pokazujemy, że gen fuzyjny wykazuje podwyższoną podstawową aktywność kinazy, stymuluje fosforylację ERK i indukuje transformację komórek NIH3T3, co jest zgodne z jego funkcjonowaniem jako onkogenem. Ta obserwacja dostarcza także wgląd w różne mechanizmy aktywacji składników szlaku MAPK w rakach indukowanych promieniowaniem, które obejmują inwersję chromosomową, w przeciwieństwie do sporadycznych raków, gdzie zdarza się głównie przez mutacje punktowe. Wyniki Identyfikacja przegrupowania BRAF
[podobne: rezonans magnetyczny kościerzyna, eve online pl, eve online poradnik ]
[podobne: mięśnie grzbietu anatomia, sushi a karmienie piersią, dawstwo komórek jajowych ]