Стабільність мРНК та протеїнів родини MRPS18 in vitro

  • А. В. Сушньова Інститут експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 45
  • В. С. Хрещенюк Інститут експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 45
  • Л. М. Ковалевська Інститут експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 45
  • O. В. Кашуба Інститут експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України, Україна, 03022, м. Київ, вул. Васильківська, 45 https://orcid.org/0000-0001-7001-4035
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v39.1839
Ключові слова: мітохондріальні рибосомні білки, MRPS18, MRPS18-2, деградація мРНК, деградація білка, протеасоми

Анотація

Мета. Родина MRPS18 (MRPS18-1-3) складається з білків, які формують малу субодиницю мітохондріальної рибосоми. Крім того, MRPS18-2 проявляє екстрарибосомні функції, а саме, бере участь у контролі клітинного циклу, апоптозі, епітеліально-мезенхімальному переході та підтримці плюрипотентності. Даних щодо стабільності мРНК генів родини MRPS18 немає. Тому метою даної роботи було дослідити стабільність мРНК генів родини MRPS18 (MRPS18-1-3) та їх білкових продуктів in vitro. Методи. Деградацію мРНК оцінювали після обробки пухлинних клітин раку грудної залози MCF7 і клітин рабдоміосаркоми ТЕ671 актиноміцином D за допомогою кількісної ПЛР (кПЛР). Протеасомну деградацію білків вивчали in vitro за допомогою конструкцій у векторі pGEM та системи екстракту зародків пшениці T7/SP6 Coupled Wheat Germ Extract System. Результати. мРНК MRPS18-2 характеризувалася найнижчою стабільністю серед проаналізованих транскриптів у лінії клітин MCF7, на відміну від білка MRPS18-2, який показав високу стабільність. мРНК MRPS18-1 та MRPS18-3 продемонстрували вищу стабільність, тоді як кодовані даними генами білки деградували швидше. Висновки. Необхідні нові дослідження для розуміння впливу стабільності мРНК та протеїна на функції білка MRPS18-2.

Посилання

Agarwal V., Kelley D. R. The genetic and biochemical determinants of mRNA degradation rates in mammals. Genome Biology. 2022. Vol. 23. P. 245–273. https://doi.org/10.1186/s13059-022-02811-x.

Buchynska L. G., Iurchenko N. P., Kashuba E. V., Brieieva O. V., Glushchenko N. M., Mints M., Lukianova N. Yu., Chekhun V. F. Overexpression of the mitochondrial ribosomal protein S18-2 in the invasive breast carcinomas. Experimental Oncology. 2018. Vol. 40. P. 303–308.

Ciechanover A. The ubiquitin-proteasome proteolytic pathway. Cell. 1994. Vol. 79. P. 13–21. https://doi.org/10.1016/0092-8674(94)90396-4.

Feshina M. O., Kovalevska L. M., Kashuba O. V. Study on ubiquitination of proteins of the MRPS18 family in vitro. Faktori eksperimental'noi evolucii organizmiv. 2022. Vol. 30. P. 116–121. https://doi.org/10.7124/FEEO.v30.1471.

Greber B. J., Boehringer D., Leitner A., Bieri P., Voigts-Hoffmann F., Erzberger J. P., Leibundgut M., Aebersold R., Ban N. Architecture of the large subunit of the mammalian mitochondrial ribosome. Nature. 2014. Vol. 505. P. 515–519. https://doi.org/10.1038/nature12890.

Greber B. J., Bieri P., Leibundgut M., Leitner A., Aebersold R., Boehringer D., Ban N. Ribosome. The complete structure of the 55S mammalian mitochondrial ribosome. Science. 2015. Vol. 348. P. 303–308. https://doi.org/10.1126/science.aaa3872.

Kashuba E., Yurchenko M., Yenamandra S. P., Snopok B., Isaguliants M., Szekely L., Klein G. EBV-encoded EBNA-6 binds and targets MRS18-2 to the nucleus, resulting in the disruption of pRb-E2F1 complexes. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2008. Vol. 105. P. 5489–5494. https://doi.org/10.1073/pnas.0801053105.

Kovalevska L., Kalman S., Sushnova A., Malysheva O., Rozumenko V., Malysheva T., Kashuba E. Differential Expression of MRPS18 Family Genes in Brain Tumor Samples. Experimental Oncology. 2025. Vol. 46. P. 368–374. https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2024.04.368.

Kovalevska L., Kashuba E. Expression pattern of MRPS18 family genes in malignantly transformed b-cells. Experimental Oncology. 2020. Vol. 42. P. 295–299. https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-42-no-4.15366.

Kovalevska L., Malysheva T. A., Kalman S., Rozumenko A. V., Verbova L., Rozumenko V. D., Kashuba E. Expression pattern of MRPS18 family genes in gliomas. Experimental Oncology. 2021. Vol. 43. P. 204–208. https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-43-no-3.16461.

Mints M., Mushtaq M., Iurchenko N., Kovalevska L., Stip M. C., Budnikova D., Andersson S., Polischuk L., Buchynska L., Kashuba E. Mitochondrial ribosomal protein S18-2 is highly expressed in endometrial cancers along with free E2F1. Oncotarget. 2016. Vol. 7. P. 22150–22158. https://doi.org/10.18632/oncotarget.7905.

Mushtaq M., Ali R. H., Kashuba V., Klein G., Kashuba E. S18 family of mitochondrial ribosomal proteins: evolutionary history and Gly132 polymorphism in colon carcinoma. Oncotarget. 2016. Vol. 7. P. 55649–55662. https://doi.org/10.18632/oncotarget.10957.

Mushtaq M., Jensen L., Davidsson S., Grygoruk O. V., Andrén O., Kashuba V., Kashuba E. The MRPS18-2 protein levels correlate with prostate tumor progression and it induces CXCR4-dependent migration of cancer cells. Scientific Reports. 2018. Vol. 8. P. 2268–2282. https://doi.org/10.1038/s41598-018-20765-8.

Penzo M., Montanaro L., Trere D., Derenzini M. The Ribosome Biogenesis-Cancer Connection. Cells. 2019. Vol 8. P. 55–70. https://doi.org/10.3390/cells8010055.

Wang C., Liu H. Factors influencing degradation kinetics of mRNAs and half-lives of microRNAs, circRNAs, lncRNAs in blood in vitro using quantitative PCR. Scientific Reports. 2022. Vol. 12. P. 7259–7270. https://doi.org/10.1038/s41598-022-11339-w.

Yang E., van Nimwegen E., Zavolan M., Rajewsky N., Schroeder M., Magnasco M., Darnell J. E. Jr. Decay rates of human mRNAs: correlation with functional characteristics and sequence attributes. Genome Research. 2003. Vol. 13. P. 1863–1872. https://doi.org/10.1101/gr.1272403.