Survivin

Baculovirales IAP repita que contiene 5
PDB procesamiento basado en 1e31.
Estructuras disponibles PDB Búsqueda de ortholog: PDBe, COPIA Lista de códigos de identificación PDB 1E31, 1F3H, 1XOX, 2QFA, 2RAW, 2RAX, 3UEC, 3UED, 3UEE, 3UEF, 3UEG, 3UEH, 3UEI, 3UIG, 3UIH, 3UII, 3UIJ, 3UIK, 4A0I, 4A0J, 4A0N
Identificadores
Símbolos	BIRC5; API4; EPR-1
Identificadores externos	OMIM::603352 MGI::1203517 HomoloGene::37450 ChEMBL: 5989 GeneCards: Gene BIRC5
Ontología génica Función molecular • actividad tipo cisteína endopeptidasa inhibitor • Unión a proteínas • microtubule obligatorios • enlace de iones Zinc • Corrió GTPasa vinculante • enlace de tubulina • atascamiento de la enzima • Unión a proteínas idénticas • actividad de la proteína T329N • actividad de inhibidor de tipo cisteína endopeptidasa implicada en procesos apoptóticos • enlace de iones metálicos • actividad de la proteína heterodimerization • encuadernación cofactor • enlace de ion cobalto • acompañante vinculante Componente celular • cromosoma nuclear • cromosoma, región centromérica • cinetocoro cromosoma condensado • núcleo • citoplasma • centriolo • huso • citosol • microtúbulos • microtúbulos del huso • microtúbulos citoplasmáticos • medio cuerpo • Centro organizador de microtúbulos de interfase • pasajero del cromosoma complejo Proceso biológico • Transición G2/M del ciclo celular mitótico • ciclo celular mitótico • citocinesis • transcripción, ADN-plantilla • fosforilación de la proteína • procesos apoptóticos • segregación cromosómica • División nuclear mitótica • regulación positiva de la proliferación celular • regulación negativa de la actividad endopeptidasa • localización complejo de proteína • regulación positiva de la salida de mitosis • control del huso • regulación negativa de procesos apoptóticos • regulación negativa de la actividad de tipo cisteína endopeptidasa implicada en procesos apoptóticos • regulación negativa de la transcripción, ADN-plantilla • regulación positiva del ciclo celular mitótico • división celular • establecimiento de la localización cromosómica Fuentes: Amigo / QuickGO
Patrón de expresión de RNA
Más datos de expresión de referencia
Ortólogos
Especies	Humano	Ratón
Entrez	332	11799
Ensembl	ENSG00000089685	ENSMUSG00000017716
UniProt	O15392	O70201
RefSeq (mRNA)	NM_001012270	NM_001012272
RefSeq (proteína)	NP_001012270	NP_001012273
Ubicación (UCSC)	Chr 17: 76.21 – 76,22 mb	Chr 11: 117.85 – 117,86 mb
PubMed búsqueda de	[1]	[2]

Survivin, también llamado baculovirales inhibidor de la apoptosis que contienen repetición 5 o BIRC5, es un proteína que, en los seres humanos, está codificada por el BIRC5 Gene. Secuencia NCBI referencia: NG_029069.1

Survivin es miembro de la inhibidor de la apoptosis Familia (IAP). Las funciones de la proteína curso para inhibir caspasas activación de tal modo hacia la regulación negativa de la apoptosis, o muerte celular programada. Esto se ha demostrado por la interrupción de survivin zigzagueando de inducción para aumentar en la apoptosis y disminución en el crecimiento del tumor. El curso de la proteína se expresa altamente en los tumores más humanos y tejido fetal, pero está totalmente ausente en las células terminalmente diferenciadas. Estos datos sugieren survivin podría proporcionar un nuevo objetivo para el tratamiento del cáncer que discriminaría entre células normales y transformadas. Survivin expresión es también altamente regulado por el ciclo celular y sólo se expresa en la fase G2-M. Es sabido que survivin se localiza a la huso mitótico por la interacción con tubulina durante mitosis y pueden desempeñar un papel contribuyente en la regulación de mitosis. Los mecanismos moleculares de regulación survivin están todavía no bien entendidos, pero regulación de survivin parece vincularse a la p53 proteína. También es un gen objetivo directo de la Vía de Wnt y es upregulated por beta-catenina.

Familia IAP de proteínas anti-apoptóticas

Survivin es miembro de la familia IAP de antiapoptóticos proteínas. Se muestra a conservarse en función a través de la evolución como homólogos de la proteína se encuentran tanto en vertebrados y invertebrados. Los primeros miembros de las IAPs identificados eran de la baculovirus IAPs, Cp-IAP y Op-IAP, que se unen a e inhibir las caspasas como un mecanismo que contribuya a su ciclo de infección y replicación eficiente en el host. Más tarde, cinco vueltas más humanos incluyó XIAP, c-IAPl, C-IAP2, NAIP, y survivin fueron descubiertos. Survivin, como los demás, fue descubierto por su homología estructural a familia IAP de proteínas en humanos Linfoma de células B. El humano IAPs, XIAP, c-IAPl, C-IAP2 han demostrado que se unen a caspase-3 y -7, ¿cuáles son las caspasas efectoras en la vía de señalización de la apoptosis. No se sabe con certeza absoluta, aunque como los IAPs inhiben la apoptosis mecanísticamente a nivel molecular.

Una característica común que está presente en todos IAPs en presencia de un BIR (Baculovirus IAP repito, un motivo de ~ 70 aminoácidos) en uno a tres copias. Fue demostrado por Tamm et al. esa anulación de BIR2 de XIAP fue suficiente para causar una pérdida de función en términos de XIAPs capacidad para inhibir las caspasas. Esto da la implicación que es dentro de estos motivos BIR que contiene la función anti-apoptotic de estas vueltas. Un dominio BIR de survivin muestra una secuencia similar en comparación con el de los dominios de XIAP BIR.

Isoformas

El curso solo gen puede dar transcripciones subida a cuatro diferentes empalmado alternativamente:

1. Survivin, que tiene una estructura de tres-del intrón – cuatro-exón en ratón y humanos.
2. Survivin-2B, que tiene una inserción de un exón alternativo 2.
3. Survivin-Delta-Ex-3, que tiene el exón 3 eliminado. El retiro del exón 3 resulta en un cambio del marco que genera una terminal carboxilo única con una nueva función. Esta nueva función puede implicar una señal de localización nuclear. Por otra parte, también se genera una señal de localización mitocondrial.
4. Survivin-3B, que tiene una inserción de un exón alternativo 3.

Estructura

Una característica estructural común a todas las proteínas familias IAP es que todos ellos contienen (repetición) por lo menos un baculovirales IAPBIR) dominio caracterizado por un motivo Cys/su coordinación de cinc conservado en el N-terminal la mitad de la proteína.

Survivin se distingue de otros miembros de la familia IAP en que tiene solamente un dominio BIR. Los ratones y humano dominio BIR de survivin son muy similares estructuralmente excepto por dos diferencias que influyen en la variabilidad de la función. El survivin humana también contiene una alargada C-terminal hélice que comprende 42 aminoácidos. Survivin es 16.5 kDa grande y es el miembro más pequeño de la familia IAP.

Cristalografía de rayos x ha mostrado dos moléculas de humano curso que se unen para formar un dímero bowtie en forma a través de una interfaz hidrofóbico. Esta interfaz incluye residuos N-terminal 6-10 justo antes de la región BIR dominio y en la región 10 residuos conectando el dominio BIR a la hélice c-terminal. La integridad estructural de la estructura cristalina determinada de survivin es bastante confiable, ya que las condiciones fisiológicas se utilizaron para obtener las imágenes.

Función

Apoptosis

Apoptosis, el proceso de muerte celular programada, implica complejas vías de señalización y cascadas de eventos moleculares. Este proceso es necesario para el correcto desarrollo durante el desarrollo embrionario y fetal donde hay destrucción y reconstrucción de las estructuras celulares. En organismos adultos, apoptosis es necesario para mantener el tejido diferenciado por encontrar el equilibrio entre la proliferación y muerte celular. Es sabido que las proteasas intracelulares llamadas caspasas degradarán el contenido celular de la célula por proteólisis en la activación de la vía de la muerte.

Las células mamíferas tienen dos vías principales que conducen a la apoptosis.

1. Vía extrínseca:: Iniciada por ligandos extrínsecas vinculante a receptores de muerte en la superficie de la célula. Un ejemplo de ello es el atascamiento de tumor necrosis factor-alpha (TNF-alfa) a Receptor de TNF-alfa. Un ejemplo de un receptor TNF es Fas (CD95), que recluta a las caspasas activador como caspasa-8 sobre encuadernación TNF en la superficie celular. La activación de las caspasas iniciador luego inicia una cascada descendente de eventos que se traduce en la inducción de las caspasas efectoras que funcionan en la apoptosis.

2. Vía intrínseca:: Este camino se inicia por estímulos ambientales o intracelulares. Se centra en detectar el funcionamiento incorrecto de la mitocondria en la célula y, en consecuencia, activa las vías de señalización para suicidarse. La permeabilidad de la membrana de los aumentos de las mitocondrias y particulares proteínas son liberadas en el citoplasma Eso facilita la activación de las caspasas iniciador. La proteína particular liberada de las mitocondrias es citocromo c. Citocromo c luego se une a Apaf-1 en el citosol y los resultados en la activación de la caspasa-9 iniciador. La activación de las caspasas iniciador luego inicia una cascada descendente de eventos que se traduce en la inducción de las caspasas efectoras que funcionan en la apoptosis.

Una familia de proteínas llamadas IAPs desempeña un papel en la regulación de la muerte celular inhibiendo el proceso. IAPs como survivin, inhibir la apoptosis al físicamente a e inhibiendo la caspasa adecuada función. La función de IAPs es evolutivamente conservada como Drosophila homólogos de IAPs han demostrado ser esenciales para la supervivencia celular.

IAPs han sido implicados en los estudios para tener un efecto regulador en la división celular. Las células de levadura con knock-out de ciertos genes IAP no mostró problemas asociados con la muerte celular, pero demostradas defectos en la mitosis caracterizaron por segregación cromosómica inadecuada o fallaron citocinesis.

Eliminación de IAPs particulares no parece tener un efecto profundo sobre el camino a la muerte celular como hay una redundancia de función por los IAPs muchas que existen en una celda. Ellos se han implicado, sin embargo, para desempeñar un papel en el mantenimiento de un entorno de anti-apoptotic intracelularmente. Cambiar la expresión de IAPs particulares ha mostrado un aumento en la inducción de muerte celular espontánea o aumento de la sensibilidad a los estímulos de la muerte.

Mecanismo de acción

Inhibición de apoptosis inducida por Fas y de Bax

Tamm et al. han demostrado que ambos survivin inhibe Bax y FAS-inducida por vías apoptóticas. El experimento implicado transferencia Células HEK 293 con un plásmido de codificación de Bax, que resultó en un incremento en la apoptosis (~ 7 veces) según lo medido por DAPI la coloración. Se contransfected entonces los 293 células con codificación de Bax plásmido y codificación survivin plásmidos. Observaron que las células transfectadas con el survivin mostraron una disminución significativa en la apoptosis (~ 3 veces). Un resultado similar también mostrado células transfectados con el plásmido overexpressing Fas. Immunoblots realizaron y confirmó que survivin no inhibe por mecanismo de impedir que la proteína Bax o Fas en proteínas completamente funcionales. Por lo tanto, survivin debería actuar en algún lugar aguas abajo de la vía de señalización Bax o Fas para inhibir la apoptosis a través de estas vías.

Interacción con caspasa-3 y -7

En esta parte del experimento, Tamm et al. transfectadas 293 células con survivin y lisis para obtener lisado celular. Los lisados se incubaron con caspasa diferentes formas y survivin fue immunopercipitated con el anticuerpo anti-curso. La idea detrás de esto es que, si survivin ATA físicamente con el caspase con que se incuba, será co precipitado junto con el survivin mientras todo lo demás en el lisado se erosiona. Los immunoprecipitates entonces fueron funcionadas en SDS-PAGE y luego immunoblotted para la detección de la caspasa deseada. Si se detecta la caspasa de interés, significaba que estaba destinado a survivin en el paso de inmunoprecipitación implicando survivin y el caspase particular había atado previamente. Activo caspasa-3 y -7 coinmunoprecipitó con survivin. Los proforms inactivos de caspasa-3 y -7 no vinculan survivin. Survivin también no se unen a activo caspasa-8. Caspasa-3 y -7 son proteasas efectoras mientras que caspase-8 es un caspase del iniciador que se encuentra más arriba en la vía apoptótica. Estos resultados demuestran la capacidad de survivin para enlazar con las caspasas particulares in vitro, pero no necesariamente puede traducir sobre reales condiciones fisiológicas.

Evidencia adicional para apoyar la idea que survivin bloquea la apoptosis mediante la inhibición de las caspasas directamente fue dada por Tamm et al. 293 células fueron transfectadas con sobreexpuestas caspasa-3 o -7 codificación plásmido y survivin. Mostraron que survivin inhibe la transformación de estas dos caspasas en sus formas activas. Mientras survivin ha demostrado como se mencionó anteriormente para enlazar a solamente las formas activas de las caspasas, es probable aquí que survivin inhibe las formas activas de las caspasas resultantes de unirse y activar más de su propio proforms. Así, una cascada de amplificación escote y activación del suceso dando por resultado survivin actos posiblemente previniendo tales disminuyó apoptosis.

De manera similar, mirando la vía mitocondrial de la apoptosis, citocromo c transitoriamente se expresó en 293 células para mirar los efectos inhibitorios survivin tenía en este camino. Aunque los detalles no están aquí, survivin mostró también inhiben el citocromo c y caspasa-8-inducida por la activación de las caspasas.

Regulación de la citocinesis

Mientras que el mecanismo por el cual survivin puede regular de la célula mitosis y citocinesis No se conoce, las observaciones realizadas sobre su localización durante la mitosis sugiere fuertemente que participa de alguna manera en el proceso de citocinéticos.

Células proliferantes Daoy se colocaron en un cubreobjetos de vidrio, fijo y manchados con anticuerpos fluorescentes para survivin y alfa-tubulina. Inmunofluorescencia usando microscopia confocal fue utilizado para ver la localización de survivin y tubulina durante el ciclo celular en busca de cualquier patrón de expresión survivin. Survivin estuvo ausente en interfase, pero presente en la G2-M fase.

Durante las diferentes etapas de la mitosis, se pudo ver que survivin sigue un cierto patrón de localización. En profase y metafase, survivin es principalmente nuclear en ubicación. Durante la profase, como la [cromatina] condensa así es visible al microscopio, survivin empieza a mover a los centrómeros. En la Prometafase cuando se desvincula de la membrana nuclear y los microtúbulos del huso cruzan la región nuclear, survivin estancias puso en el centrómeros. En metafase, cuando los cromosomas alinean en la placa media y son tirados por los accesorios del cinetocoro, con alta tensión o polo survivin entonces asocia los cinetocoros. En la anafase como separación de las cromátides ocurre, los microtúbulos cinetocoros reducir como los cromosomas trasladar hacia los polos del huso y survivin también se mueve a lo largo de al midplate. Survivin así se acumula en el midplate en telofase. Finalmente, survivin se localiza en el medio cuerpo en el surco de la hendidura.

Interacción y localización de las mitocondrias

Se ha demostrado que survivin pueden heterodimerize individualmente con el empalme de dos variantes Survivin-2B y survivin-deltaEx3. Evidencia de la heterodimerization de survivin variantes del empalme con survivin fue mostrado con co-inmunoprecipitación experimentos después de cotransfection con las respectivas variantes curso con survivin. Para determinar la localización de forma exógena expresó survivin-2B y survivin-deltaEx3, fusión de las construcciones de las proteínas fueron hechas con GFP y HcRed respectivamente y Daoy células fueron transfectadas con las plásmido construcciones. Survivin también fueron etiquetada con una proteína fluorescente. La fusión de las variantes de curso con las moléculas fluorescentes permite la detección simple de localización celular por microscopía de fluorescencia. Survivin-2B por sí mismo, localizada a compartimentos citoplasmáticos y nucleares mientras que survivin-deltaEx3 localizada en el núcleo. La localización de las tres variantes (survivin Survivin-2B y survivin-deltaEx3) difieren, sin embargo, cuando cotransfected juntos en lugar de individualmente.

Para ver cuales compartimentos subcelulares contienen los curso complejos de variantes del empalme, se emplearon marcadores de anticuerpos fluorescentes para distintos orgánulos de la célula. La suposición es que, bajo microscopía de fluorescencia, si se encuentra el complejo curso particular en ese compartimiento celular particular, uno observaría una superposición de la fluorescencia emitida por el complejo curso etiquetado y el compartimiento de etiquetado también. Fluorescencia de diverso color se utiliza para distinguir el compartimiento de survivin.

• Retículo endoplasmático y lyosomes:: no colocalización
• Las mitocondrias y golgi:: ambos survivin survivin-2B y survivin survivin-deltaEx3 colocalize

Para comprobar estas observaciones, se fracciona los compartimientos subcelulares y realizó análisis de inmunoblot para decir definitivamente que survivin complejos de hecho localizar en estos compartimientos.

Papel en el cáncer

Expresión en diferentes carcinomas

Survivin es conocido por ser expresada durante el desarrollo fetal y a través de más tipos de células tumorales, pero es raramente presente en las células del adulto normales, no malignos. Tamm et al. demostró que survivin fue expresada en todas las líneas tumorales humanas diferentes 60 utilizadas en los Instituto Nacional del cáncerdel programa de detección de drogas de cáncer, con los más altos niveles de expresión en las líneas de cáncer de mama y pulmón y los niveles más bajos en renal cánceres. Conocer los niveles de la expresión relativa de survivin en tipos de tumores diferentes puede resultar útil como terapia survivin-relacionada puede administrarse según el nivel de expresión y dependencia del tipo de tumor survivin para resistencia a la apoptosis.

Como un oncogen

Survivin puede considerarse como un oncogen, ya que su sobreexpresión aberrante en la mayoría de las células cancerosas contribuye a su resistencia a estímulos apoptóticos y tratamientos quimioterapéuticos, contribuyendo así a su supervivencia en curso.

Inestabilidad genómica

Los cánceres más humanos se han encontrado para tener ganancias y pérdidas de cromosomas que pueden ser debido a la inestabilidad cromosómica (CIN). Una de las cosas que causan CIN es la inactivación de genes que controlan la segregación apropiada de la hermana cromátides hermanas durante la mitosis. En la obtención de una mejor comprensión de la función de survivin en regulación mitótico, científicos han investigado el área de inestabilidad genómica. Es sabido que survivin asociados con los microtúbulos del huso mitótico en el inicio de la mitosis.

Se ha demostrado en la literatura que noquear survivin en las células cancerosas se interrumpen la formación de microtúbulos y resultar en poliploidía así como masiva apoptosis. También se ha demostrado que las células survivin-agotado salida mitosis sin lograr un alineamiento apropiado del cromosoma y entonces las reformas solo núcleos tetraploides. Más evidencia también sugiere que survivin es necesaria para mantener la detención mitótica tras encuentro con problemas de mitosis. Las pruebas mencionadas implica que survivin desempeña un papel regulador importante en la progresión de la mitosis y sostener la detención mitótica. Esto parece extraño como survivin es conocida por ser altamente upregulated en la mayoría de las células cancerosas (que generalmente contiene características de inestabilidad cromosómica), y su función es que promueve la adecuada regulación de la mitosis.

Regulación por p53

p53 inhibe la expresión curso a nivel transcripcional

Wild type p53 se ha demostrado para reprimir la expresión curso a nivel de mRNA. Usando un vector de adenovirus para p53 de tipo salvaje, el cáncer de ovario humano célula línea 2774qw1 (que expresa p53 mutante) fue transfectadas. se analizaron los niveles de mRNA de survivin por () PCR cuantitativa en tiempo realRT-PCR) y dependiente del tiempo demostró por regulación de survivin niveles de mRNA cuando las células se infectaron con p53 de tipo salvaje. Un pliegue 3.6 disminución de survivin mRNA nivel observó 16 horas después de la iniciación de la infección y disminuyó 6.7 veces 24 horas después de la infección. Mancha blanca /negra occidental resultados muestran que existe de hecho el p53 desde el vector adenoviral estaba siendo expresado en las células utilizando anticuerpos específicos para p53. La expresión de p53 niveles indicativos de su papel en la represión survivin muestra que p53 comenzó a expresarse 6 horas en infección y tuvo su nivel más alto en 16 – 24 horas. Para confirmar aún más ese endógena p53 de tipo salvaje realmente está causando la represión de la expresión del gen survivin, los autores inducida A549 (línea celular cáncer de pulmón humano con p53 de tipo salvaje) y T47D (línea celular cáncer mama humana con p53 mutante) células con agente dañan el ADN Adriamycin para desencadenar la respuesta apoptótica p53 fisiológica en estas células cancerosas y comparar los niveles curso medidos a las mismas células sin ADN dañan la inducción. La línea A549, que intrínsecamente tiene funcionamiento p53 de tipo salvaje, mostrado una reducción significativa en survivin en comparación con las células no-inducida. Este mismo efecto no fue visto en las células T47D que llevan p53 mutante inactivos.

La función normal de p53 es regular los genes que control la apoptosis. Como survivin es un conocido inhibidor de la apoptosis, puede ser implicaba que p53 represión de survivin es un mecanismo por el cual las células pueden sufrir apoptosis sobre la inducción de señales o estímulos apoptóticos. Cuando survivin sobreexpresado en las líneas celulares mencionadas en el párrafo anterior, respuesta apoptótica de agente dañan el ADN adriamycin disminuyó en forma dosis dependiente. Esto sugiere que abajo-regulación de survivin por p53 es importante para la vía apoptótica mediada por p53 como resultado con éxito en la apoptosis. Es conocido que una característica definitoria de la mayoría de los tumores es la sobreexpresión de survivin y la pérdida completa de p53 de tipo salvaje. La evidencia presentada por Mirza et demuestra que existe un vínculo entre survivin y p53 que posiblemente puede explicar un acontecimiento crítico que contribuye a la progresión del cáncer.

p53 supresión de survivin expresión

Para ver si la reexpresión de p53 en células de cáncer (que han perdido la expresión de p53) tiene el efecto supresor sobre el promotor del gene del curso, se realizó una construcción reportero luciferasa. El promotor curso aislado se colocó arriba del gen reportero luciferasa. En un ensayo de reportero luciferasa, si el promotor es activo, el gen de la luciferasa es transcrita y traducido a un producto que emite luz que puede medida cuantitativamente y, por lo tanto, representa la actividad del promotor. Esta construcción fue transfectada en las células cancerosas que p53 de tipo salvaje o mutante. Actividad de luciferasa alta fue medida en las células con p53 mutante y significativamente los niveles más bajos de la luciferasa fueron medidos por células con p53 de tipo salvaje.

Transfección de diferentes tipos de células con p53 de tipo salvaje se asoció con una fuerte represión del curso promotor. Transfección con p53 mutante no fue exhibida a reprimir fuertemente el curso promotor. Más construcciones luciferasa fueron preparadas con diferentes grados de supresión del extremo 5' de la región del promotor curso. En un momento dado, había borrado que causaron los niveles curso ser indiferente a la presencia del plásmido de sobreexpresión de p53, indicando que hay una región específica proximal a la sitio de inicio de transcripción es necesario para la supresión de survivin p53. Aunque se ha encontrado que dos sitios de unión de p53 se encuentran en el promotor del gen curso, análisis mediante las mutaciones y deleciones ha demostrado que estos sitios no son esenciales para la inactivación transcripcional.

En cambio, se observa que la modificación de la cromatina en el interior de la región del promotor puede ser responsable de la represión transcripcional del gen curso. Esto se explica a continuación en la sección de regulación epigenética.

Regulación del ciclo celular

Survivin se muestra claramente ser regulado por el ciclo celular, como su expresión se encuentra sólo en la fase G2/M dominante. Este Reglamento existe a nivel transcripcional, mientras que hay evidencia de la presencia de la región de homología génica elemento/ciclo celular celular-ciclo-dependiente (CDE/CHR) cajas ubicadas en la región del promotor curso. Evidencia adicional para apoyar este mecanismo de regulación incluye la evidencia de que surivin es poli-ubiquinated y degradados por proteasomas durante la interfase del ciclo celular. Por otra parte, ha demostrado survivin para localizar a los componentes del huso mitótico durante la metafase y anafase de la mitosis. Se ha demostrado Asociación física entre tubulina polimerizada y survivin in vitro tan bien. También está demostrado que la modificación postranscripcional de survivin que involucra la fosforilación de Thr34 conduce a la estabilidad creciente de la proteína en la fase G2/M del ciclo celular.

Se conoce de Mirza et al. Esa represión de survivin por p53 no es el resultado de cualquier regulación progresiva del ciclo celular. El mismo experimento por Mirza et al. con respecto a la determinación de p53 supresión de survivin a nivel transcripcional se repitió, pero esta vez para las células detenidas en diferentes etapas del ciclo celular. Fue demostrado que, aunque p53 arrestos al número de células en diferentes grados en distintas fases, el nivel medido de survivin mRNA y los niveles de proteína eran iguales en todas las muestras transfectadas con el p53 de tipo salvaje. Esto demuestra que p53 actúa de forma independiente ciclo celular al inhibir la expresión de curso.

Regulación epigenética y genética

Como se observa a través de la literatura, survivin se encuentra demasiado ser expresado a través de muchos tipos de tumores. Los científicos no están seguros del mecanismo que provoca esta sobreexpresión anormal de survivin; Sin embargo, p53 es regulada en casi todos los cánceres, es tentador sugerir que survivin sobreexpresión es debido a la inactividad de p53. Wagner et al. investigan el posible mecanismo molecular implicado con la expresión de survivin en leucemia mieloide aguda (AML). En sus experimentos, hicieron un epigenéticos y un análisis genético de la región del promotor del gene curso en pacientes AML y comparó las observaciones a lo que fue visto en células mononucleares de sangre periférica (PBMCs) que han demostrado para no expresar ninguna survivin. Suponiendo que el mecanismo molecular de survivin reexpresión en las células cancerosas a nivel transcripcional, los autores decidieron ver determinadas partes de la región del promotor survivin para ver lo que ocurre en las células cancerosas que no ocurre en las células normales que causa un nivel tan alto de survivin para expresarse. Con respecto a un mecanismo epigenético de survivin regulación génica, los autores midieron el estatus de metilación del promotor curso, puesto que se acepta que la metilación de genes desempeña un papel importante en la carcinogénesis mediante silenciamiento de ciertos genes o viceversa. La metilación de autores utilizadas específica reacción en cadena de polimerasa con secuenciación de bisulfito métodos para medir el estado de metilación del promotor en AML y PBMCs y encontrado unmethylated promotores curso en ambos grupos. Este resultado demuestra que el estatus de metilación de ADN no es un importante regulador de survivin reexpresión durante leukemogenesis. Sin embargo, De Carvalho et al. realiza una investigación e identificó que la metilación del ADN de IRAK3 desempeña un papel clave en curso para arriba-regulación en diferentes tipos de cáncer, la metilación del ADN lo que sugiere que los mecanismos epigenéticos juega un papel indirecto en anormal sobreexpresión de survivin. En relación con el análisis genético de la región del promotor curso, el ADN de AML y PBMCs aislados fueron tratados con bisulfito y la secuencia de región promotora curso fue amplificada hacia fuera con la PCR y secuenciada para buscar cualquier particulares cambios genéticos en la secuencia de ADN entre los dos grupos. Tres polimorfismos de nucleótido (SNPs) se identificaron y estuvieron presentes tanto en donantes sanos en pacientes AML. Este resultado sugiere que la ocurrencia de estos SNPs en la región promotora del gen curso también parece ser de ninguna importancia para survivin expresión. Sin embargo, se ha no se descarta aún que pueden existir otros posibles mecanismos epigenéticos que pueden ser responsables de un alto nivel de survivin expresión observado en las células cancerosas y no en las células normales. Por ejemplo, el perfil de la acetilación de la región del promotor curso puede también ser mirado. Diferentes tipos de cáncer y el tejido pueden tener leves o importantes diferencias en la forma curso expresión está regulada en la célula, y por lo tanto, el estatus de metilación o diferencias genéticas en el curso promotor pueden observarse a ser diferente en diversos tejidos. Por lo tanto, más experimentos evaluar el perfil genético y epigenético tipos de tumores diferentes deben ser investigados.

Como una diana farmacológica

Expresión en cáncer como una herramienta para la terapia dirigida por cáncer

Survivin es conocida por ser altamente expresada en tumor más tipos de células y ausente en las células normales, por lo que es un buen objetivo para el tratamiento del cáncer. La explotación de promotor muy activa del survivin en más tipos de células de cáncer permite la entrega de la terapéutica solamente en las células cancerosas y eliminado de las células normales.

ARN interferente pequeño (siRNA) son sintéticos oligonucleótidos antisentido para el mRNA del gen de interés que trabaja para silenciar la expresión de un gen determinado por su unión complementaria. siRNAs, tales como LY2181308, atado a los respectivos resultados de mRNA en la interrupción de la traducción de ese gen en particular y por lo tanto la ausencia de esta proteína en la célula. Por lo tanto, el uso de siRNAs tiene gran potencial para ser un ser humano terapéutico, ya que puede atacar y silenciar la expresión de potencialmente cualquier proteína que quieras. Un problema surge cuando la expresión siRNA en una célula no puede ser controlada, permitiendo su expresión constitutiva de causar efectos secundarios tóxicos. En cuanto a tratamiento práctico de cáncer, es necesario entregar los siRNAs específicamente en las células cancerosas o controlar la expresión de siRNA. Los métodos anteriores de siRNA terapia emplean el uso de secuencias de siRNA clonados en vectores bajo el control de promotores constitutivamente activas. Esto causa un problema, ya que este modelo es inespecífica al cáncer de las células y daña las células normales también. Sabiendo que survivin sobreexpresado específicamente en el cáncer de las células y ausente en las células normales, uno puede implicar que el promotor curso es activo sólo en las células cancerosas. Así pues, la explotación de esta diferencia entre las células cancerosas y las células normales permitirá una terapia apropiada dirigida sólo a las células de un paciente que son perjudiciales. En un experimento para demostrar esta idea, Trang et al han creado un vector específica por cáncer expresando siRNA para la proteína verde fluorescente (GFP) bajo el promotor humano curso. Las células de cáncer de mama MCF7 fueron cotransfected con este vector y un vector GFP-expresando así. Su mayor hallazgo fue que MCF7 células transfectadas con el vector de siRNA para GFP bajo el promotor curso tenían una reducción significativa en la expresión de GFP entonces las células transfectadas con el vector de siRNA bajo un promotor no específicos de cáncer. Por otra parte, normales no cancerosos células transfectadas de la misma manera mencionada no mostraron ninguna reducción significativa en la expresión de GFP. Esto implica que, en las células normales, promotor de curso no está activo, y, por lo tanto, no se expresan los siRNA bajo un promotor curso inactivo.

Oligonucleótidos antisentido dirigidos a survivin mRNA

Como es sabido survivin exceso se expresa en la mayoría de los cánceres, que puede contribuir a la resistencia de las células cancerosas a estímulos apoptóticos del ambiente. El uso de antisentido survivin terapia pretende representar las células cancerosas sensibles a la apoptosis eliminando curso expresión en las células cancerosas.

Olie et al había desarrollado diferentes 20-mer fosfotioato oligonucleótidos antisentido ese objetivo diferentes regiones en el mRNA del gen curso. La función de los oligonucleótidos antisentida permite atar a sobrevivir mRNA y, dependiendo de la región en la que se une, podría inhibir sobrevivir mRNA de ser traducido a una proteína funcional. PCR en tiempo real fue utilizada para evaluar los niveles de ARNm presentes en una línea de células de adenocarcinoma de pulmón A549 que overexpresses survivin. Los oligonucleótidos antisentido mejor fue identificado que efectivamente regula survivin niveles de mRNA y resultó en la apoptosis de las células. Papel de survivin en el desarrollo de cáncer en el contexto de una vía de señalización es su capacidad para inhibir la activación de la caspasa-3 abajo y -7 de apoptosis induciendo estímulos. La sobreexpresión de survivin en tumores puede servir para aumentar la resistencia de los tumores a la apoptosis y, así, contribuir a la inmortalidad de la célula incluso en presencia de los estímulos de la muerte. En este experimento, el oligonucleótido 4003 que se dirige a nucleótidos 232-251 de survivin mRNA fue encontrado para ser el más efectivo en el abajo-regulación de los niveles de survivin mRNA en la línea tumoral a 549. Los 4003 oligonucleótidos fueron introducidos en las células del tumor por la transfección. Luego se realizaron los experimentos posteriores sobre 4003. Uno de los experimentos adicionales involucrados determinación del efecto dosis-dependiente de 4003 en la regulación de los niveles de mRNA survivin. Fue encontrado que una concentración de 400 nM dio lugar a una regulación máxima de 70% de los mRNA curso inicial presente. Otro experimento en 4003 involucrados evaluar cualquier biológico o efecto citotóxico 4003 regulación de survivin mRNA tiene sobre las células A549 mediante el ensayo MTT. El número de células A549 transfectadas con 4003 disminuidas significativamente con el aumento de concentración de 4003 comparado a las células transfectadas con una forma de desajuste de la 4003 o lipofectin control. Se realizaron muchas observaciones físicas que confirmaron la inducción de apoptosis por 4003. Por ejemplo, lisados de las células tratadas con 4003 mostraron mayores niveles de actividad de la caspasa-3-como proteasa; los núcleos fueron observados para condensar y cromatina estaba fragmentada.

Inmunoterapia del cáncer

Survivin ha sido un objetivo de la atención en los últimos años para inmunoterapia del cáncer, como es un antígeno que se expresa principalmente en el cáncer de las células y ausente en las células normales. Esto es porque survivin es considerada como un actor crucial en la supervivencia del tumor. Ha habido mucha evidencia acumulada durante los años que muestra survivin como un antígeno de activación de células T fuerte, y ya han iniciado los ensayos clínicos para probar su utilidad en la clínica.

Activación del sistema inmune adaptativo

A. respuesta de los linfocitos T celular

La primera evidencia específica survivin CTL reconocimiento y matanza fue demostrada en un ensayo en el cual las células T citotóxicas (CTL) inducida por lisis de las células B transfectadas para presentar péptidos curso sobre su superficie. Las células T CD8 + ingenuo fueron preparadas con las células dendríticas y, por tanto, podría reconocer los péptidos específicos de survivin presentó en el complejo de histocompatibilidad mayor superficie I (MHC I) las moléculas de las células B.

B. respuesta de anticuerpos humorales

Tomar muestras de sangre de pacientes con cáncer, los científicos han encontrado anticuerpos específicos para survivin. Estos anticuerpos estuvieron ausentes en las muestras de sangre de pacientes sanos y normales. Por lo tanto, esto demuestra que es capaz de provocar una respuesta inmune humoral completo survivin. Esto puede resultar útil, como uno podría medir el nivel de anticuerpos específicos survivin en la sangre del paciente como un monitor de la progresión del tumor. En la adquisición de la respuesta humoral a antígenos tumorales como survivin, se activan las células T CD4 + para inducir a las células B para producir anticuerpos dirigidos contra los antígenos particulares.

El aislamiento de los anticuerpos específicos para survivin péptidos es útil, como uno puede mirar la estructura y secuencia de la ranura de encuadernación del epítopo del anticuerpo y, por lo tanto, deducir epitopos posibles que pueden encajar en la ranura de anticuerpo particular. Por lo tanto, uno puede determinar la porción particular péptido de la proteína curso enlazado más eficientemente y más comúnmente por humorales anticuerpos generados contra survivin. Esto llevará a la producción de vacunas curso más específicas que contienen una porción específica de la proteína curso que suele provocar una buena respuesta inmune, generar memoria inmunológica y permitir para la protección del desarrollo tumoral.

Sobreexpresión en tumores y tejidos metastásicos

Xiang et al encontraron un nuevo enfoque en la inhibición de crecimiento tumoral y la metástasis atacando simultáneamente tanto el tumor y su vasculatura por una respuesta de células T citotóxicas (CTL) contra la proteína curso, que más tarde dará lugar a la activación de la apoptosis en las células tumorales.

La idea y el principio general detrás de su técnica se describe a continuación. Ratones fueron inmunizados con la vacuna oral y luego sometidas a retos tumor inyectando en el pecho con un cierto número de células tumorales y un Matrigel matriz extracelular preformada para unir las células del tumor. Los ratones fueron sacrificados y el tejido del endotelio se tiñó con un colorante fluorescente que ayudaría en la cuantificación del tumor coroidal usando un análisis Matrigel. Allí fue encontrado para ser una diferencia significativa entre los grupos control y prueba, por el que los ratones dadas la vacuna tenían menos angiogénesis del desafío de tumores de los ratones de control que no recibieron ninguna de la vacuna antes del desafío del tumor. También se realizaron ensayos in vitro y otras pruebas para validar la idea de la ocurrencia de una respuesta inmune para apoyar lo que observaron en los ratones. Por ejemplo, el bazo de los ratones desafiados fueron aislados y medido por la presencia de citoquinas y específicamente grupos de células inmunes activadas que sería indicativo que ocurrió una respuesta inmune específica sobre vacunación. Los aislado CTLs específicos para la proteína curso después de la vacunación de los ratones fueron utilizados en los ensayos citoxicidad donde las células tumorales de ratones expresando survivin fueron demostradas para ser asesinado tras la incubación con los CTLs específicos.

Mediante el uso de una vacuna de ADN oral llevada en una forma no virulenta atenuada de Salmonella typhimurium, que co codificada secretor chemokine CCL21 y survivin proteína en ratones C57BL/6J, Xiang et al. han sido capaces de provocar una respuesta inmune llevada a cabo por células dendríticas (DCs) y listas CTL para eliminar y suprimir las metástasis pulmonares de carcinoma del pulmón de células no pequeñas. La activación de la respuesta inmune más probable es que lleva a cabo en el órgano linfoide secundario llamado parche de la Peyer en el intestino donde toman el curso de la proteína por fagocitosis DCs y presentan en sus receptores de la superficie de células T CD8 + ingenuo (CTL uninactivated) para lograr una específica dirigida a survivin exclusivamente la respuesta inmune. Activado CTLs específicos para matar a un antígeno particular sus células diana por piezas primeras reconocimiento de la proteína curso expresado en MHC I proteínas (immunohistocompatability) presentó en la superficie de las células tumorales y vasculatura y soltando los gránulos que inducen a las células del tumor a sufrir apoptosis. La vacuna de ADN contenía la Quimiocina secretor CCL21 como una forma de mejorar las posibilidades de obtención de la respuesta inmune por mejor mediar la interacción física de los DCs presentadoras de antígeno y las células T CD8 + ingenuo, resultando en una mayor probabilidad de la activación inmune.

Sensibilización mediada por resveratrol

Se ha demostrado por Fulda et que el compuesto natural resveratrol (un polifenol que se encuentra en las uvas y vino tinto) puede utilizarse como un sensibilizador de apoptosis inducida por medicamentos contra el cáncer por la acción de causar la detención del ciclo celular. Esta detención del ciclo celular provoca un descenso dramático en survivin niveles en las células, como es conocido de la literatura que survivin expresión está muy vinculada con el estado de fase del ciclo celular. Así, la disminución survivin, que es un factor que contribuye a la resistencia a la quimioterapia y terapias de inducción de apoptosis, haría que las células cancerosas más propensas a estos tratamientos para el cáncer. Fulda et al han demostrado los beneficios del resveratrol a través de una serie de experimentos. Probaron los efectos citotóxicos intrínsecos de resveratrol, los autores del documento. Encontraron que indujo apoptosis moderados niveles solamente en las células del neuroblastoma SHEP. Después, probaron el resveratrol en combinación con varios diferentes conocidos agentes anticancerígenos. Encontraron un aumento constante en el nivel de apoptosis inducida por las drogas cuando resveratrol también estuvo presente. Por otra parte, variaban el orden con que las drogas o el resveratrol fue introducido a las células cancerosas para determinar si la secuencia de tratamiento tuvo algún efecto importante. Se encontró que los niveles más altos de la inducción de apoptosis se observaron cuando se agregó el resveratrol antes del tratamiento con medicamentos anticancerosos. A continuación, los autores probados para cualquier sensibilidad diferencial a la apoptosis relacionada con la fase del ciclo celular de en que las células eran. El análisis mediante citometría de flujo reveló una acumulación de células en fase S sobre el tratamiento con resveratrol. Las células fueron también se detuvo en diferentes fases del ciclo celular mediante compuestos especiales y luego tratadas con los medicamentos anticancerosos. Descubrieron que las células en fase S eran significativamente más sensibles a los efectos de los fármacos citotóxicos.

Para determinar la participación de survivin en sensibilización mediada por el resveratrol, los autores decidieron probar si downregulation de la expresión de la proteína curso específico podría conferir un efecto similar en el fenotipo de las células tratadas con resveratrol. En cuanto a ver en qué nivel resveratrol trabajó, hicieron una mancha blanca /negra norteña y encontraron que el resveratrol tratamiento dio lugar a una disminución en los niveles de mRNA, survivin por lo tanto, lo que implica la acción inhibitoria del resveratrol a nivel transcripcional. Para ver más lejos si survivin jugó un papel clave en la sensibilización de las células cancerosas a fármacos citotóxicos, curso oligonucleótidos antisentidos se utilizaron para derribar cualquier curso mRNA y, así, también se elimina la posibilidad de ser traducido. siRNAs para survivin son complementos en secuencia a los mRNA survivin codificación de secuencia. Cuando estos siRNA para survivin se introducen en las células, se unen a los respectivos mRNA complementario y, así, evitar su traducción desde el mRNA ahora se ve impedida de interacción física adecuada con la maquinaria traduccional. De esta manera, los siRNAs para survivin efectivamente regula survivin nivel de expresión en la célula. Las células tratadas con oligonucleótidos antisentido para survivin mostraban sensibilización similar a las drogas citotóxicas como células tratadas con resveratrol, que ofrece soporte para el mecanismo de acción del resveratrol.

Cáncer de próstata

Se ha observado que el desarrollo de resistencia a la hormona en el cáncer de próstata puede ser debido a la regulación al alza de los genes antiapoptóticos, uno de los cuales es survivin.

Zhang et al. la hipótesis de, si survivin es un contribuyente importante al desarrollo de la resistencia de la terapia hormonal en las células de cáncer de próstata, dirigidos a survivin y bloqueando aumentaría la susceptibilidad de células de cáncer de próstata a terapia antiandrógeno. La base de la terapia antiandrógeno implica el uso de fármacos que eliminan la presencia de andrógenos en la célula y el ambiente celular, ya que la presencia de andrógenos son conocidos por mejorar la inmortalidad de tumor de células de cáncer de próstata. Zhang et al. primero evaluó el nivel de survivin expresión de LNCaP (una cáncer de próstata andrógeno dependientes línea celular que expresa receptores androgénicos intacto) mediante análisis cuantitativo occidental y encontró alta expresión de survivin en estas células. Las células exponen a dihidrotestosterona (DHT), un andrógeno exógeno, mostrado los niveles crecientes de survivin expresión solamente y no en otros miembros de familia de IAP. Este resultado implica que los andrógenos en el contexto fisiológico pueden survivin alza, lo que contribuye a la resistencia de la apoptosis observada en las células del tumor. A continuación, con la adición de Flutamida(un antiandrógeno) a las células, se observaron niveles curso a reducir de manera significativa. Las células LNCaP fueron transduced por separado con las diferentes construcciones del gene del curso (mutante o wild type) y sometidas a tratamiento flutamida y evaluaron el nivel de apoptosis. Curso mutante-transduced células tratadas con flutamida fueron demostradas para aumentar significativamente la apoptosis por el doble de la flutamida tratamiento solas. En el otro extremo, la sobreexpresión del salvaje-tipo survivin fue encontrada para reducir significativamente los niveles de apoptosis de flutamida tratamiento comparado con flutamida tratamiento solo. Por lo tanto, estos resultados apoyan la hipótesis que afirma que survivin juegan un papel en la contribución de la naturaleza anti-apoptosis de las células LNCaP cáncer y que survivin inhibición en las células de cáncer de próstata parecen mejorar el efecto terapéutico de la flutamida.

Interacciones

Survivin ha demostrado que interactuar con Caspasa 3, Caspasa 7, INCENP, Quinasa Aurora B, Homólogo del diablo y CDCA8.

Lectura adicional

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