Krooninen sairaus

tiivistelmä

On vakiintunut, että epänormaali proteiini fosforylaatio voisi olla keskeinen rooli tumorgenesis häiritsemällä erilaisia ​​fysiologisia prosesseja kuten solujen kasvua, signaalitransduktion ja solun liikkuvuus. Lisäksi yhä enemmän fosforylaation liittyviä variantteja on tunnistettu yhdessä syövissä. ADD1 (α-adducin), monipuolinen proteiini ilmaistu kaikkialle in eukaryooteissa, kykenee merkittävä vaikutus kalvon tukirankansa, solujen lisääntymisen ja solu-solu viestintä. Äskettäin missense variantti kodoni ADD1 n fosforylaatiokohdan, rs4963 (Ser586Cys), ilmoitettiin muuttaa riskiä ei-cardia mahasyövän. Tutkia roolia

ADD1

-rs4963 kolorektaalisyövässä (CRC), teimme tapauskontrollitutkimuksessa, joissa on yhteensä 1054 CRC tapauksissa ja 1128 verrokkia kiinalaisessa väestöstä. Sen jälkeen kun säätö muuttujia kuten ikä, sukupuoli, tupakointi ja juominen, osoitettiin, että tämä muunnos merkittävästi siirrettävä herkkyys CRC (G versus C: OR = 1,16, 95% CI = 1,03-1,31, p = 0,016; CG versus CC: OR = 1,25, 95% CI = 1,02-1,55, p = 0,036; GG versus CC: OR = 1,35, 95% CI = 1,06-1,72, p = 0,015). Tutkimme lisäksi vuorovaikutusta

ADD1

-rs4963 savustus tai juominen altistuksen, mutta ei havaittu huomattavia tulosta. Tämä tutkimus on ensimmäinen raportti yhdistyksen välillä

ADD1

ja CRC riski, edistämällä tietomme genetiikan CRC.

Citation: Shen N, Liu C, Li J, Chen X, Yang Y, Zhu Y, et ai. (2015) fosforylaatiosta Related Variant

ADD1

-rs4963 Muuttaa paksusuolen syövän riskiä. PLoS ONE 10 (3): e0121485. doi: 10,1371 /journal.pone.0121485

Academic Editor: Yifeng Zhou, Medical College of Soochow yliopisto, Kiina

vastaanotettu: 9. joulukuuta, 2014; Hyväksytty: 2. helmikuuta 2015 Julkaistu: 27 maaliskuu 2015

Copyright: © 2015 Shen et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään

Data Saatavuus: kaikki asiaankuuluvat tiedot ovat paperi.

Rahoitus: Tätä työtä tuki National Program Support huippusuunnittelijoiden Young Professionals, National Natural Science Foundation of China NSFC-81001275, 81171878, 81222038; Fok Ying Tung Foundation for Young Opettajat Korkeakoulujen Kiinan-131038 ja Natural Science Foundation Hubein-2012FFA011 kalustettu tuki XM. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

peräsuolen syöpä (CRC), jotka edustavat noin 10% maailman syövän, sijoittuu neljänneksi ihmisen syövissä maailmanlaajuisesti [1,2]. Kiinassa on arvioitu, että lähes 253000 uutta tapausta esiintyy vuosittain, mikä noususuunnassa näiden vuosien [1,3]. Useat ympäristön riskitekijät on raportoitu liittyvän CRC [4-7], kuten tupakointi, alkoholi ja liikalihavuus. Kuitenkin vain harvat altistuvat yksilöt lopulta kehittää CRC, ja familiaalinen yhdistäminen olemassa [8], mikä tarkoittaa, että geneettiset tekijät on myös tärkeä rooli CRC riskiä.

Viimeaikaiset räjähdyksiä kandidaattigeenifragmenttikloonien tutkii ja genomin laajuinen yhdistys tutkimukset (GWAS) on huomattavasti edistänyt ymmärrystämme geneettisten komponenttien CRC ja tunnistaneet useita lokusten koko genomin, mutta nämä havainnot voivat selittää vain osan herkkyyden. Näin ollen on olemassa tarve tunnistaa lisää mahdollisia vaihtoehtoja täyttää tyhjät CRC geneettisen arkkitehtuurin. Proteiini fosforylaatio on yksi tärkeimmistä translaation jälkeiset modifikaatiot nykyiset kaikkialle in eukaryooteissa; se säätelee lähes 30% kaikista solun proteiinien ja sillä on keskeinen rooli monissa fysiologisissa prosesseissa, kuten signaalitransduktion, energia-aineenvaihduntaa ja solujen plastisuus [9-11]. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että epänormaali fosforylaatio liittyy monimutkaisia ​​sairauksia kuten peräsuolen syöpä [12-14]. Lisäksi kasvava havaintoja toiminnallisen kokeilut ovat ehdottaneet, että ei-synonyymi yksi ydin- polymorfismit (nsSNPs) voisi olla rooli tumorgenesis suoraan tai välillisesti vaikuttaa proteiinin fosforylaatio [15-19]. Esimerkiksi, Luna, et ai. havaitsivat, että

hOGG1

Ser326Cys polymorfismi (rs1052133) voisivat häiritä nucleolar lokalisointi tämän proteiinin muuttamalla sen fosforylaatio asema solusyklin; tämä toiminnallinen vaihtoehto on raportoitu muuttaa riskin erilaisia ​​syöpiä [15]. Viime aikoina, Chellappa, et ai. tutkittiin suhdetta Src ja HNF4α ihmisen paksusuolen syövän ja totesi myös, että kolme toiminnallista variantteja päässeen HNF4α (rs6093980, rs6031602 ja rs1063239) voisi lisätä fosforylaatiota Src ja vähentää stabiilisuutta HNF4α proteiini [19]. Kaikki tämä kertynyt todisteet osoittavat selvästi, että fosforylaatio liittyvät muunnelmat voivat vaikuttaa synnyssä ja voisi olla hyvä leikkaus pisteen tutkia mahdollisuuksia syy variantteja CRC riskin.

Adducin, joka koostuu α- kanssa β- tai γ-alayksiköiden , on aktiini-sitovaa proteiinia, joka on keskeinen rooli kokoonpanossa kalvon solun tukirangan ja solu-soluadheesion. Aktiivisuus Tämän proteiinin säätelee fosforylaatio kautta useita klassisia kinaasit, kuten proteiinikinaasi A: n (PKA), proteiinikinaasi C (PKC) ja Src [20,21]. Olennainen osa, α- adducin, koodataan

ADD1

-geeni, ja se ilmaistaan ​​kaikkialle. Vuonna 2003 Bowen, et al. raportoitu, että ilmaus

ADD1

oli säädelty kasvaimissa ja mukana lisääntyneen ilmentymisen Ki67, liittämällä tämä proteiini on soluproliferaatioon [22]. Sen jälkeen, Chen, et al. todettiin, että ehtyminen α- adducin voivat vaikuttaa solu-solu risteyksissä ja solujen lisääntymistä [23]. Tuoreessa tutkimuksessa lisäksi havaittu, että fosforyloitu ADD1 myös aiheutti tärkeä tehtävä mitoosin aikana [24].

Mielenkiintoista, Wang, et al. ovat hiljattain yhdistetty dataa PhosphoSitePlus ja dbSNP tietokantojen seulontaan fosforylaation liittyviä variantteja poikki

ADD1

geenialueen, ja he ovat maininneet vain yhdet missensemutaatio variantti vähäisin alleelin taajuus (MAF) on suurempi kuin 0,05 Han Chinese väestöstä, nimittäin rs4963 (Ser586Cys) [25]. Tämä C /G muunnos tuottaa aminohapposubstituutio kysteiinin seriinin kodoni 586, ja fosfoseriinin on havainnut aikaisemmissa tutkimuksissa [26,27]. Wang, et ai. suoritti tapauskontrollitutkimuksessa vuoteen 1998 tapauksia ja 2008 tarkastuksia ja totesi, että

ADD1

-rs4963 (MMM = 0,496) saattaa liittyä alttiuteen kuin cardia mahasyövän (CG versus CC: OR = 1,24, 95 % CI = 1,06-1,46,

P

= 0,008; GG versus CC: OR = 1,49, 95% CI = 1,25-1,78,

P

0,001) [25]. Informatively, me arveltu, että

ADD1

-rs4963 voi myös edistää CRC riskiä vaikuttamalla fosforylaatiota ADD1. Siten tapaus-control tutkimus mukaan lukien 2182 koehenkilöillä toteutettiin Kiinan väestön tutkia tätä olettamusta.

Materiaalit ja menetelmät

Tutkittavat

Tämä tapauskontrollitutkimuksessa palvelukseen 1054 ensisijainen CRC potilasta ja 1128 syöpää vapaa valvontaa. Kaikki nämä aiheet eivät liittyneet Han-kiinalaisia. Tapauksia patologisesti vahvistettu ja peräkkäin palvelukseen kesäkuun 2009 helmikuu 2013 Tongjin sairaalassa Wuhan, Keski-Kiinassa. Potilaat, joilla oli ollut jokin muu syöpä tai kasvain suljettiin pois. Kontrollit valittiin satunnaisesti ihmisiä, jotka osallistuivat terveystarkastusten Wuhan alueella samana aikana, jona tapausta rekrytoitiin. Osa näistä tarkastuksista on kuvattu aiemmissa tutkimuksissa [28-32]. Osallistavan kriteerit Kontrollit olivat, että aineissa tulisi olla syöpää vapaa ja taajuus sovitetaan tapauksissa iän (± 5 vuotta) ja sukupuoli. Aikana rekrytointi, verinäytteet ja demografiset tiedot saatiin jokaiselle osallistujalle, kun hän /hän allekirjoitti tietoisen suostumuksen vapaaehtoisesti. Määritelmät tupakointi ja juominen vastuut olivat aiemmin yksityiskohtaisesti [28]. Tutkimuksemme suoritettiin hyväksynnän Tongji Medical College institutionaalisten katsaus laudat Huazhong tiede ja teknologia.

genotyypin määritys

Perimän DNA uutettiin antikoagulantti ääreisverenkierron kunkin aihe käyttäen RelaxGene veren DNA System (TIANGEN, Peking, Kiina).

ADD1

-rs4963 oli genotyyppi että TaqMan SNP genotyypin määritys (Life Technologies, Carlsbad, Kalifornia) kautta 7900HT Fast Real-Time PCR System (Life Technologies, Carlsbad, Kalifornia) .Negative valvontaa ja 5% kaksoiskappaleet seurattiin laadunvalvontaan. Tässä tutkimuksessa yksimielisyyttä määrä kaksoiskappaleet oli 100%. Genotyyppaustulokset Puhelun hinnan

ADD1

-rs4963 oli 98,4%.

Tilastollinen

hyvyys fit χ

2 testiä käytettiin tutkimaan Hardy -Weinberg tasapaino (HWE) varten genotyyppi

ADD1

-rs4963 kontrolleissa (

P

= 0,808). Erot tapausten ja kontrollien välillä arvioitiin Riippumaton-näytteet t-testi tai Pearsonin χ

2 testiä jakelussa demografisten ominaisuuksien. Yhdistys

ADD1

-rs4963 CRC riski arvioitiin kanssa kerroinsuhde (OR) ja vastaavat 95%: n luottamusväli (95% CI), käyttäen ehdoton logistinen regressio (LR) analyysi ilman tai oikaisu sukupuolten , ikä, tupakointi ja juominen. Mahdollinen geeni-ympäristö vuorovaikutus

ADD1

-rs4963 ja tupakointi tai juominen arvioitiin genotyyppi tupakoinnin tai genotyyppi-juominen yhteinen vaikutus ja kerrannaisvaikutukset vuorovaikutusta aikavälillä. Kaksipuolinen

P

0.05 käytettiin kriteerinä tilastollista merkitystä. Kaikki analyysit suoritettiin PASW Statistics 18,0 (IBM Corporation, New York). Lisäksi tutkimus teho 0,94 arvioitiin kautta Virta v3.0 [33,34] havaitsemaan OR = 1,35 antaneet otoskoko.

Tulokset

Ominaisuudet koehenkilöistä

yhteensä 1054 CRC tapauksissa ja 1128 syöpää vapaa kontrollia sisällytettiin tähän tapauskontrollitutkimuksessa, ja niiden ominaisuudet osoitetaan taulukossa 1. Emme havainneet mitään merkitsevää eroa tapausten ja kontrollien ikä (

P

= 0,388), sukupuoli (

P

= 0,576) tai tupakointi (

P

= 0,201). Kuitenkin huomattavasti enemmän juovat havaittu joukossa tapauksia kuin keskuudessa säätimet (33,2% vs. 28,3%,

P

= 0,013).

Association between

ADD1

-rs4963 ja CRC riski

yhdistyksen analyysit

ADD1

-rs4963 CRC riski on koottu taulukkoon 2. alleelifrekvensseiltään erosivat merkittävästi tapausten ja kontrollien välillä (

P

= 0,011). Samanlainen tulos oli myös osoittanut, että genotyypin jakeluun (

P

= 0,028). Kun tulokset vakioitiin iän, sukupuolen, tupakointi ja juominen, lisääntynyt riski CRC oli tilastollisesti liittyy CG (OR = 1,25, 95% CI = 1,02-1,55,

P

= 0,036) ja GG-genotyyppi (OR = 1,35, 95% CI = 1,06-1,72,

P

= 0,015) verrattuna CC-genotyyppi. Vuonna hallitseva malli, CG ja GG yksilöiden osoitti 1,28-kertainen riski kuin CC yksilöistä monitekijäinen logistinen analyysi (OR = 1,28, 95% CI = 1,05-1,57,

P

= 0,014). Lisäksi G-alleelin osoitti enemmän alttius CRC, ja säätää OR 1,16 (95% CI = 1,03-1,31,

P

= 0,016) alle lisäaine malli.

lisäksi teimme vuorovaikutuksen analyysit välillä

ADD1

-rs4963 ja tupakointi tai juominen altistuksen, mutta ei havaittu huomattavia tulos (taulukko 3).

keskustelu

tutkimus raportoitu täällä perustuu tapauskontrollitutkimuksessa suoritettiin yhteensä 1054 CRC tapauksissa ja 1128 verrokkia tutkia yhdistyksen

ADD1

-rs4963 alttiuteen CRC kiinalaisessa väestöstä. Tuloksemme osoittivat, että G-alleelin huomattavasti CRC riski verrattuna C-alleeli tämän variantin. Aiemmat tutkimukset ovat johdonmukaisesti osoittaneet, että G-alleeli on Riskimuodon liittyvät ei-cardia mahasyövän [25]. Parhaan tietomme mukaan nykyinen tutkimus on ensimmäinen raportti suhde

ADD1

ja CRC riskiä.

Protein fosforylaatio, yleensä sattuivat seriinin, treoniinin ja tyrosiinin tähteet, kääntää toimintaa tai aktiivisuutta monien proteiinien päälle ja pois, jolloin vaikutus ohjaus solujen elintoimintoihin, kuten solujen kasvua, erilaistumista ja apoptoosia. Merkitty kasvu tutkimusten genomisessa aikakausi on tuloksena tunnistettiin monien nsSNPs poikki ihmisen genomin. Vaikka ne muodostavat vain erittäin pienen osan tunnettujen ihmisen variantteja ( 1%), nämä nsSNPs voisi muuttaa aminohapot, vaikuttaa translaation jälkeiset modifikaatiot, ja vaikuttaa vakautta ja proteiinien toimintaa, mikä on rooli patogeneesissä kompleksin sairaudet. Vuonna 2006 Erxleben, et al. Ensimmäinen ehdotettu ”phosphorylopathy” kuvaamaan ihmisen variantit, jotka vaikuttavat poikkeavan proteiinin fosforylaatioon [35]. Myöhemmin, Yang, et al. raportoitu 64 tunnettua sairauteen liittyvien fosforylaatiopaikat integroimalla tietoa nsSNPs peräisin dbSNP tietoja fosforylaatiopaikat kokeellisista tiedoista [36]. Ryu, et al. suoritettu genomin laajuinen ennustamisen geneettisiä variantteja, jotka vaikuttavat fosforylaatiopaikat tai kinaasien [37]. Äskettäin, Ren et ai. kehitti PhosSNP tietokanta auttaa tutkijoita seuloa tärkeä nsSNPs vaikuttava proteiini fosforylaatio [38]. Sen lisäksi havaintoja in silico, kokeellisia ja epidemiologiset tutkimukset ovat myös tunnistettu yhä enemmän fosforylaation liittyvien variantit osallistuvat tumorgenesis, mukaan lukien CRC [15-19,25]. Variantit, joissa proteiini fosforylaatio on houkutella yhä enemmän huomiota.

ADD1

, joka sijaitsee 4p16.3, koodaa α- adducin, joka on ilmaistu kaikkialle erilaisia ​​kudoksia, ja joka on tärkeä osa kalvon solun tukirangan, muuttaa solun mitoosia, adheesiota, ja viestintä [20-24]. On hyvin tiedossa, että fosforylaatio avainasemassa säätelyssä tämän proteiinin toiminnan. Esimerkiksi, fosforylaatio Ser716 ja ADD1 on todettu tukahduttaa Importiini α sitoutua tumalokalisaatiosignaalin (NLS) ja α-adducin, joten fysiologisesti estää tumaansiirtymiseen tämän proteiinin; kuitenkin Ser716Ala mutantti ensisijaisesti kertynyt tumaan ja harvoin viedään sytoplasmaan osallistua kiinnikkeen muodostumisen, mikä vaikuttaa solu-solu- viestintää [23]. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että

ADD1

mahdollisesti on rooli kasvaimissa [22-24]. Erityisesti, Wang, et al. raportoitu yhdistys

ADD1

-rs4963 (Ser586Cys) kanssa riski ei-cardia mahasyövän [25].

ADD1

-rs4963 C-alleeli on kodoni TCT koodaus seriini, kun taas G-alleeli on kodoni TGT koodaa kysteiiniä. Useat tutkimukset ovat tunnistaneet fosfoseriinin kodonissa 586 ADD1 [26,27]. Kun C → G mutaatio esiintyy, seriinitähteen muuttuu kysteiinitähteen, ja tämä sivusto ei voida fosforyloitu puuttumisen vuoksi hydroksyyliryhmien. Lisäksi, tämä variantti kuuluu COOH-terminaalisen hännän α- adducin (aminohappo 430-737), joka on alue usein säännelty kinaasien [23,24]. Niinpä arveltu, että G riski alleelin

ADD1

-rs4963 saattavat vaikuttaa fosforylaatiota α- adducin ja sitten häiritä sen toimintaa, kuten solujen lisääntymisen ja viestintä, mikä vaikuttaa kehittymistä CRC.

useita rajoituksia olisi tunnustettava täällä. Ensinnäkin vain yksi muunnelma tai lähellä

ADD1

geeni genotyypitetty tutkimuksessamme. Tämä johtui siitä,

ADD1

-rs4963, sijaittava kokeellisesti todistettu fosforylaatiokohta, oli ainoa ehdokas variantti tunnistettiin Wang, et ai. yhdistämällä tietoja PhosphoSitePlus ja dbSNP tietokannoista [25]. Sovimme, että se oli mielenkiintoista arvioida muita muunnelmia tai lähellä

ADD1

geeni, joka auttoi onko tämä vaihtoehto oli ”oikean” tällä alueella liittyy CRC. Yritämme tutkia tulevissa tutkimuksissa. Toiseksi, tämä oli tapauskontrollitutkimuksessa. Retrospektiivinen observational muotoilu aiheuttaa väistämättä kahta päätyyppiä bias, yksi on valinta bias johtuu ei-satunnaistamista, ja toinen on tieto bias kuten recall bias. Näin osallistujista ei voinut olla täysin edustava koko väestöön. Kolmanneksi tietoja eräistä muista riskitekijöistä kuten suvussa, lihavuus ja haavainen paksusuolen tulehdus ei täysin tutkimuksen aikana kerättyjen, sillä seurauksella, että syrjäisimpien alueiden CRC riskiä ei voida riittävästi säätää riskin arvioimiseksi vaikutus

ADD1

-rs4963. Lisäksi,

ADD1

-rs4963 ei sijaitse herkkyys loci tunnistetaan CRC GWAS. Yksi mahdollinen selitys on, että GWAS tiedot vaativat tiukempia merkitsevyystasolla (

P

5 x 10

-8) analysoitavaksi, mikä yleensä on jätetty pois monia potentiaalisia alttiuslokukset. Valitettavasti emme onnistuneet saada alkuperäisen CRC GWAS datan jatkotutkimuksiin. Olemme täysin ymmärtää rajoitukset ja lisää tutkimuksia halutaan tarkistaa tuloksemme.

Yhteenvetona Nykyisessä tutkimuksessa korostettiin, että fosforylaatio liittyvä variantti

ADD1

-rs4963 voisi antaa CRC riski. Tämä havainto edelleen edistää ymmärrystämme genetiikan tämän taudin. Itsenäinen replikointi tutkimukset ja kokeet toiminnallisessa biologia tarvitaan vielä tarkistaa tuloksemme ja edelleen tutkia mekanismia taustalla yhdistys.