Регуляция экспрессии генов сетью транскрипционных факторов MYC при выполнении физических нагрузок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Полученные в последние годы результаты исследований многочисленных функций белка MYC, убедительно свидетельствуют о том, что сверхэкспрессия MYC, вызванная физическими нагрузками (ФН), осуществляется на транскрипционном и эпигенетическом уровне с участием низкомолекулярных метаболитов, образующихся в процессе усиления промежуточного обмена. Выдвинута гипотеза, которая предполагает, что сеть транскрипционных факторов MYC может в значительной степени объяснять адаптивные изменения, вызванные ФН, в мышцах и других жизненно важных органах посредством изменения концентрации лактата. В данном обзоре представлена сеть факторов транскрипции MYC, которая вовлечена в регуляцию клеточного цикла, рост, пролиферацию и метаболизм клеток.

Об авторах

И. В. Астратенкова

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: astratenkova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. Д. Гольберг

ФГБУ Санкт-Петербургский НИИ физической культуры

Email: astratenkova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

В. А. Рогозкин

ФГБУ Санкт-Петербургский НИИ физической культуры

Email: astratenkova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Carroll P.A., Freie B.W., Mathsearaja H., Eisenman R.N. The MYC transcription factor network: balancing metabolism, proliferation, and oncogenesis // Front. Med. 2018. V. 12. № 4. P. 412.
  2. Conacci-Sorrell M., McFerrin L., Eiesenman R.N. An overview of MYC and its interactome // Cold Spring Harb. Perspect. 2014. V. 4. № 1. P. a014357.
  3. Thomas L.R., Wang Q., Grieb B.C. et al. Interaction with WDR5 promotes target gene recognition and tumorigenesis by MYC // Mol. Cell. 2015. V. 58. № 3. P. 440.
  4. Kotekar A., Singh A.K., Devaiah B.N. BRD4 and MYC: power couple in transcription and disease // FEBS J. 2022. https://doi.org/10.1111/febs.16580
  5. Devaiah B.N., Mu J., Akman B. et al. MYC protein stability is negatively regulated by BRD4 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2020. V. 117. № 24. P. 13457.
  6. Imran A., Moyer B.S., Kalina D. et al. Convergent alterations of protein hub produce divergent effects within a binding site // ACS Chem. Biol. 2022. V. 17. № 6. P. 1586.
  7. Farrell A.S., Sears R.S. MYC degradation // Cold Spring Harb. Perspect. 2014. V. 4. № 3. P. a014365.
  8. Chen Y., Sun X.X., Sears R.C., Dai M.S. Writing and erasing MYC ubiquitination and SUMOylation // Genes Dis. 2019. V. 6. № 4. P. 359.
  9. Das S.K., Lewis B.A., Levens D. MYC: a complex problem // Trends Cell. Biol. 2022. V. 33. № 3. P. 235.
  10. Greib B.C., Eischen C.M. MTBP and MYC: a dynamic duo in proliferation, cancer, and aging // Biology (Basel). 2022. V. 11. № 6. P. 881.
  11. Endres T., Solvie D., Heidelberger J.B. et al. Ubiquitylation of MYC couples transcription elongation with double-strand break repair at active promoters // Mol. Cell. 2021. V. 81. № 4. P. 830.
  12. Das S.K., Kuzin V., Cameron D.P. et al. MYC assembles and stimulates topoisomerases 1 and 2 in a topoisome // Mol. Cell. 2022. V. 82. № 1. P. 140.
  13. Nie Z., Guo C., Das S.K. et al. Dissecting transcriptional amplification by MYC // Elife. 2020. V. 9. P. e52483.
  14. Patange S., Ball D.A., Wan Y. et al. MYC amplifies gene expression through global changes in transcription factor dynamics // Cell Rep. 2022. V. 38. № 4. P. 110292.
  15. Luo W., Chen J., Li L. et al. c-MYC inhibits myoblast differentiation and promotes myoblast proliferation and muscle fiber hypertrophy by regulating the expression of its target genes, miRNAs and lincRNAs // Cell Death. Differ. 2019. V. 26. № 3. P. 426.
  16. Gohil K., Brooks G.A. Exercise tames the wild side of the MYC network: a hypothesis // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2012. V. 303. № 1. P. E18.
  17. Jolma A., Yin Y., Nitta K.R. et al. DNA-dependent formation of transcription factor pairs alters their binding specificity // Nature. 2015. V. 527. № 7578. P. 384.
  18. Morgunova E., Taipale J. Structural perspective of cooperative transcription factor binding // Curr. Open Struct. Biol. 2017. V. 47. P. 1.
  19. Brooks G.A., Arevalo J.A., Osmond A.D. et al. Lactate in contemporary biology: a phoenix risen // J. Physiol. 2022. V. 600. № 5. P. 1229.
  20. Brooks G.A., Curl C.C., Leija R.G. et al. Tracing the lactate shuttle to the mitochondrial reticulum // Exp. Mol. Med. 2022. V. 54. № 9. P. 1332.
  21. Xue X., Liu B., Hu J. et al. The potential mechanisms of lactate in mediating exercise-enhanced cognitive function: a dual role as an energy supply substrate and a signaling molecule // Nutr. Metab. (Lond). 2022. V. 19. № 1. P. 52.
  22. Von Walden F., Rea M., Mobley C.B. et al. The myonuclear, DNA methylome in response to an acute hypertrophic stimulus // Epigenetics. 2020. V. 15. № 11. P. 1151.
  23. Mori T., Ato S., Knudsen J.R. et al. c-MYC overexpression increases ribosome biogenesis and protein synthesis independent of mTORC1 activation in mouse skeletal muscle // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2021. V. 321. № 4. P. E551.
  24. Murach K.A., Liu Z., Jude B. et al. Multi-transcriptome analysis following an acute skeletal muscle growth stimulus yields tools for discerning global and MYC regulatory networks // J. Biol. Chem. 2022. V. 298. № 11. P. 102515.

Дополнительные файлы


© И.В. Астратенкова, Н.Д. Гольберг, В.А. Рогозкин, 2023