Вирусный онкоген akt1 полиморфизм glu17lys e17k

Маркер связан с плотностью дофаминовых рецепторов на клеточной мембране. Исследуется для выявления генетической предрасположенности к курению, алкогольной и наркотической зависимости, оценки способности концентрировать внимание и обучаемости.

Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь, буккальный (щечный) эпителий.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Специальной подготовки не требуется.

OMIM

Локализация гена на хромосоме

Ген DRD2 кодирует рецептор дофамина – белок, располагающийся на поверхности нейронов, сопряженный с G-белками и ингибирующий аденилатциклазу под воздействием дофамина. Ген ANKK1 располагается в регуляторной зоне гена DRD2 и регулирует его экспрессию.

Генетический маркер C2137T

Участок ДНК в кодирующей области гена ANKK1, в котором происходит замена цитозина (С) на тимин (T), называется генетическим маркером C2137T, также известным как полиморфизм TaqIA дофаминового D2 рецептора (dopamineD2 receptorTaqIAC>Tpolymorphism). В результате происходит замена аминокислоты глутамин на лизин (Glu713Lys) в позиции 713 аминокислотной последовательности белка ANKK1.

Возможные генотипы

Встречаемость в популяции

Встречаемость Т-аллеля в европейской популяции составляет 18 %.

Ассоциация маркера с заболеваниями

Алкоголизм
Наркомания
Никотиновая зависимость
Игромания

Общая информация об исследовании

В организме человека вырабатывается "гормон удовольствия" дофамин. Относящийся к семейству катехоламинов, дофамин является нейромедиатором и осуществляет передачу импульсов между нейронами. Дофамин участвует в биохимическом обеспечении множества процессов, протекающих в центральной нервной системе, как базовых форм поведения (приём пищи, избегание опасности, половое поведение), так и высших видов деятельности (мотивация, обучение, тонкая моторная координация, память, внимание). Дофамин выделяется в качестве поощрения, при достижении человеком какой-либо цели и вызывает чувство удовольствия.

Дофамин воздействует на специфические дофаминовые рецепторы, располагающиеся на поверхности нейронов (в синапсах – местах контакта нейронов между собой). Нарушение работы дофаминеэргичесокой системы ассоциировано с неврологическими и психическими заболеваниями. А дофаминовые рецепторы часто являются мишенями действия различных лекарственных препаратов.

Существует два типа дофаминовых рецепторов: D1 (включает в себя D1- и D5-рецепторы, воздействующие на аденилатциклазу) и D2-подобные (D2-, D3- и D4-рецепторы). Ген DRD2 кодирует рецептор D2, локализованный на дофаминергических нейронах. Существует несколько альтернативных вариантов (аллелей) данного гена, появившихся в результате однонуклеотидного полиморфизма. В гене DRD2 изучено несколько полиморфных сайтов, часть из которых расположена в последовательности, кодирующей белок. Нуклеотидные замены в них могут изменять структуру белка, тем самым нарушая его функцию. Для некоторых аллелей показана ассоциация с шизофренией, а также с аддиктивным поведением (алкогольной и наркотической зависимостью, курением, игроманией).

На регуляцию экспрессии гена DRD2 оказывает влияние ген ANKK1, локализующийся с ним рядом. Один из полиморфных локусов гена ANKK1 располагается в позиции 2137 в 8-м экзоне, в нём может происходить замена цитозина (С) на тимин (T). Данный участок называется генетическим маркером C2137T, или TaqIA (rs1800497 – номер по dbSNP). В результате аминокислота глутамин замещается на лизин (Glu713Lys) в позиции 713 аминокислотной последовательности белка ANKK1.

Белок ANKK1 является негативным регулятором экспрессии транскрипционного фактора – ядерного фактора каппаВ (NF-κB, NuclearFactor-KappaB), регулирующим в свою очередь экспрессию гена DRD2. Следствием аминокислотной замены в ANKK1 является нарушение регуляции экспрессии гена NF-κB и опосредованное им снижение плотности D2 рецепторов в головном мозге. Основной аллель гена ANKK1 с азотистым основанием С в позиции 2137 обозначается А2, а измененный минорный аллель Т обозначается как А1. У носителей А1-аллеля наблюдается 30-процентное снижение плотности дофаминовых рецепторов D2 во всех участках полосатого тела (комплекс подкорковых узлов (базальных ганглиев), входящих в экстрапирамидную систему головного мозга).

Проводились исследования, связанные с изучением ассоциации генотипа по маркеру C2137T и процессов обучения на основе обработки стимулов обратной связи. То есть оценивалась эффективность обучения по избеганию действий с отрицательными последствиями. В группе носителей минорного аллеля А1 обучение проходило менее эффективно, чем в группе носителей основного аллеля.

Интересная гипотеза возникла у ученых в связи с возможной ролью снижения плотности рецепторов дофамина на примере синдрома недостатка вознаграждения (состояние, при котором "вознаграждающий центр мозга" медленно активируется). Хорошо известно, что при нормальных условиях дофамин выделяется в синапс, связывается с рецепторами дофамина, вызывает эйфорию и снимает стресс. Синдром недостатка вознаграждения характеризуется снижением базального уровня дофамина из-за недостаточной мощности рецепторов, и это приводит к необходимости поиска человеком событий, способных вызвать повышение уровня дофамина для хорошего самочувствия (это может быть достигнуто за счет наркотиков, азартных игр, алкоголя и т.д.).

Таким образом было показано, что снижение плотности дофаминовых рецепторов у носителей аллеля А1 снижает чувствительность к негативным последствиям и толкает людей на поиск событий, которые смогут привести к повышению уровня дофамина, что может объяснить повышенный риск развития аддиктивного поведения. Всё это подтверждается исследованиями, показывающими ассоциацию А1-аллеля с алкоголизмом, наркоманией, курением и игроманией.

Плотность рецепторов дофамина в головном мозге также может влиять на пищевое поведение. При стрессовых состояниях большинство людей склонно снижать уровень потребления пищи. Было показано, что у подростков, на которых оказывалось психологическое влияние (контроль) со стороны их родителей, потребность в еде повышалась, если они являлись носителями как минимум одного аллеля А1. Другие исследования показывают, что люди, страдающие ожирением, проявляют больший интерес к еде и сильнее стремятся ее добыть, если в их генотипе присутствует аллель А1.

Исследование данного генетического маркера может быть использовано для определения риска развития какого-либо аддиктивного поведения (склонности к алкоголизму, наркомании, курению, ожирению вследствие переедания и других).

Оценка генотипа по маркеру:

С/С – генотип, не ведущий к снижению плотности рецепторов дофамина в головном мозге
С/Т и Т/Т – генотип, ведущий к снижению плотности рецепторов дофамина в головном мозге

Интерпретация результатов исследования должна проводиться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.

Для данного маркера не существует понятия "норма" и "патология", т. к. исследуется полиморфизм гена.

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Генетические факторы привычного невынашивания беременности и риска образования венозных тромбозов

Риск привычного невынашивания беременности может складываться из нарушений нормального функционирования как минимум трёх систем: тромбообразования, тромболизиса и синтеза половых гормонов.

Тромбофилия — патологическое состояние организма, характеризующееся повышенной склонностью к внутрисосудистому тромбообразованию вследствие врожденного, наследственного или приобретенного нарушения системы гемостаза, приводящего к утрате одной из ее основных функций — поддержания циркулирующей крови в жидком состоянии.

Тромбофилия может быть обусловлена наследственным нарушением, т.е. изменениями в генах, ответственных за поддержание гемостаза. Тромбофилия также может быть связана с физиологическими состояниями – беременностью, ожирением и с внешними причинами: хирургическими операциям, использованием гормональных контрацептивов, антифосфолипидным синдромом, повышением уровня гомоцистеина, курением или долгим периодом неподвижности. К числу наиболее распространенных генных маркеров наследственных тромбофилий относятся мутации генов протромбина , метилентетрагидрофолатредуктазы и фактора Лейдена . У многих людей с наследственной тромбофилией нет никаких симптомов (или эти симптомы проходят незамеченными), поскольку тенденция к тромбофилии недостаточно сильно выражена. Эти генетические нарушения проявляются часто только при дополнительных условиях (особенности питания, беременность, прием лекарств). Исследования последних лет показали, что наличие генетической предрасположенности к тромбофилии сопряжено с повышенным риском развития осложнений беременности (привычное невынашивание, плацентарная недостаточность, задержка роста плода, поздний токсикоз (гестоз). Полиморфизмы перечисленных генов также могут являться причиной развития венозных тромбозов.

Нарушения системы фибринолиза (лизиса и перестройки фибрина) в большинстве случаев обусловлены полиморфизмами генов PAI-1 и фактора свертывания крови XIII . Известно, что ингибирование фибринолиза часто приводит к нарушению процесса имплантации плода. В связи с этим, снижение активности данной системы является одной из причин раннего прерывания беременности. В настоящее время полиморфизм 4G гена PAI-1 обнаруживается у 82%, а полиморфизм Val34Leu фактора свертывания крови XIII у 51% женщин с регулярным невынашиванием беременности.

Эндотелиальная дисфункция также может являться причиной привычного невынашивания беременности, а также преэклампсии и эклампсии. Генетической причиной эндотелиальной дисфункции является полиморфизм гена ACE . Генотип D/D обнаруживается у 28-31% женщин, попадающих в группу риска привычного невынашивания беременности.

Повышенный уровень андрогенов (мужских половых гормонов) может быть обусловлен полиморфизмом гена CYP17 , генотипы A1/A2 и A2/A2 которого соответствуют предрасположенности к невынашиванию беременности.

Наиболее полное обследование для выявления факторов невынашивания беременности и развития венозных тромбозов включает все перечисленные гены (комплекс №3 — см. прейскурант).

Исследование генетической предрасположенности к тромбофилии показано в следующих случаях:

Наличие в анамнезе двух и более прерываний беременности на ранних сроках;
Наличие в анамнезе тяжёлых осложнений беременности (гестоз, задержка развития плода, внутриутробная гибель плода);
Наличие родственников с тромботическими проявлениями в возрасте до 50 лет (инфаркт миокарда, ОНМК, тромбоэмболия лёгочной артерии, тромбоз глубоких вен нижних конечностей и др.);
Несколько неудачных попыток ЭКО;
Повышение уровня антифосфолипидных антител и/или гомоцистеина;
Планирование гинекологических оперативных вмешательств;
Назначение оральных гормональных контрацептивов (ОК). Женщинам с эпизодом венозной тромбоэмболии, получающим оральные контрацептивы;
Назначение заместительной гормональной терапии. Женщинам с эпизодом венозной тромбоэмболии, получающим заместительную гормональную терапию;
Курящим мужчинам в возрасте до 50 лет с эпизодом венозной тромбоэмболии;
Наличие тромбофлебита.

1.1 Ген: MTHFR, метилентетрагидрофолат-редуктаза.

Функция белкового продукта гена

Метилентетрагидрофолатредуктаза является основным ферментом метаболизма гомоцистеина. Гомоцистеин — продукт метаболизма метионина — одной из 8 незаменимых аминокислот организма. В норме он не накапливается. Обладает выраженным токсическим действием на клетку. Циркулируя в крови, гомоцистеин повреждает сосуды, тем самым повышая свертываемость крови и образование микротромбов в сосудах (одна из причин невынашивания беременности). Снижение активности метилентетрагидрофолатредуктазы — одна из важных причин накопления гомоцистеина в крови.

Интерпретация аллелей и генотипов

У лиц, гомозиготных по данной мутации (генотип TT), отмечается термолабильность MTHFR и снижение активности фермента примерно до 35% от среднего значения. Наличие этой мутации сопровождается повышением уровня гомоцистеина в крови. У гетерозигот это повышение выражено в меньшей степени. Повышение частоты аллеля 677T отмечено не только при позднем токсикозе (гестозе), но и при других осложнениях беременности (отслойке плаценты, задержке роста плода, антенатальной смерти плода). При беременности наличие аллеля 677T и сочетание его с другими факторами риска: мутациями гена фактора Лейдена, гена протромбина и антифосфолипидными антителами приводит к повышению вероятности раннего выкидыша.

Генотип Интерпретация TT Значительно выраженная предрасположенность к невынашиванию беременности. Повышен риск развития венозных тромбозов. CT Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. CC Норма

1.2 Ген: F5, фактор V свертываемости крови (лейденский фактор)

Функция белкового продукта гена

Важным звеном каскада антикоагуляционных реакций является ограничение тромбообразования активированным протеином C. Активированный протеин C является одним из главных физиологических антикоагулянтов, ращепляющих активированные факторы свертывания V и VIII. Одной из важных причин тромбофилии является устойчивость этих факторов к разрушающему действию протеина C. Такое состояние называется резистентностью к протеину C. Главной причиной такой резистентности является лейденская мутация.

Интерпретация аллелей и генотипов

Наличие лейденской мутации повышает вероятность развития целого ряда осложнений беременности: невынашивания беременности на ранних сроках (риск повышается в 3 раза), отставания развития плода, позднего токсикоза (гестоза), фетоплацентарной недостаточности. Лейденская мутация встречается у 15% пациенток с поздними выкидышами. Было обнаружено наличие лейденской мутации у 19% пациенток с невынашиванием беременности, тогда как в контрольной группе лейденская мутация была обнаружена только у 4% женщин.
У беременных женщин – носительниц лейденской мутации повышен риск плацентарного тромбообразования. Именно тромбозы в плаценте являются причиной повышенного риска развития всех вышеперечисленных осложнений.
Дополнительными факторами риска тромбообразования являются: повышение уровня гомоцистеина, мутации гена MTHFR и гена протромбина, антифосфолипидные антитела.

генотип Интерпретация AA Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. AG Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. GG Норма

1.3 Ген: F2, фактор II свертываемости крови (протромбин)

Полиморфизм: G20210A Функция белкового продукта гена

Протромбин характеризует состояние свертывающей системы крови и является одним из важнейших показателей коагулограммы, Протромбин или фактор II свертывания крови – это предшественник тромбина (белка, стимулирующего образование тромба). При наличии мутации G20210A в гене протромбина обнаруживается повышенное количество химически нормального протромбина, уровень протромбина может быть в полтора-два раза выше, чем в норме.

Интерпретация аллелей и генотипов

При микротромбообразовании мутация G20210A часто встречается в сочетании с лейденской мутацией. Данная мутация является фактором риска всех осложнений, связанных с лейденской мутацией (невынашивание беременности, фетоплацентарная недостаточность, внутриутробная гибель плода, гестозы, задержка развития плода, отслойка плаценты). Мутация протромбина G20210A встречается достоверно реже во всех группах репродуктивных потерь (по сравнению с антифосфолипидными антителами, лейденской мутацией и MTHFR 677Т) и составляет соответственно 4,2% и 3% в группах ранних и поздних выкидышей.

1.4 Ген: F13, фактор XIII свертываемости крови

Полиморфизм: Val34Leu Функция белкового продукта гена

Фактор XIII — фибринстабилизирующий фактор, или фибриназа участвует в образовании нерастворимого фибрина, представляющего собой основу кровяного сгустка, или тромба. Тромбы, образовавшиеся в присутствии фибриназы, очень медленно подвергаются лизису. Повышение активности фактора XIII сопровождается увеличением адгезивности и агрегации кровяных пластинок. У больных с тромбоэмболическими осложнениями активность фибриназы повышена.

Интерпретация аллелей и генотипов.

У лиц – носителей мутации 34Leu количество фибриназы соответствует показателям нормы, но активность этого фермента повышена в 2-3 раза. Мутация 34Leu наблюдается у 51% женщин с привычным невынашиванием беременности. Риск привычного невынашивания беременности еще выше у лиц – носителей мутации 34Leu в сочетании с мутацией 4G/4G в гене PAI-1.

генотип Интерпретация Leu/Leu Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. Val/Leu Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. Val/Val Норма 1.5 Ген: PAI-1, ингибитор активатора плазминогена

Полиморфизм: 675 4G/5G Ф ункция белкового продукта гена

Ингибитор-1 активатора плазминогена ингибирует фибринолиз, а также является маркером воспаления. PAI -1 играет важную роль в процессе фибринолитического контроля при беременности как фактор маточно–плацентарной циркуляции. Дисбаланс маточно–плацентарного фибринолитического контроля в результате повышенной продукции PAI–1 связан не только с повышением уровня фибрина в маточных сосудах и снижением маточно–плацентарного кровотока, но также играет важную роль в снижении степени инвазии трофобласта на ранних сроках беременности. Таким образом, повышенная продукция PAI–1 создает предпосылки для развития в дальнейшем гестоза и задержки внутриутробного роста плода.

Интерпретация аллелей и генотипов

Промоторный полиморфизм 4G/5G в гене PAI-1 связан с повышением уровня PAI-1 и тромбоэмболизмом. У лиц – носителей гомозиготной формы 4G/4G-мутации отмечается повышение количества и функциональной активности тромбоцитов, и как следствие, снижение фибринолитической активности. В настоящее время гомозиготная форма 4G/4G гена PAI-1 обнаруживается у 82% — 85% женщин с привычным невынашиванием беременности.
Повышение уровня PAI–1 возможно вследствие полиморфизма 4G/4G в гене PAI–1, при СПКЯ или метаболическом синдроме.

генотип Интерпретация 4G/4G Предрасположенность к невынашиванию беременности.
Повышен риск развития венозных тромбозов. 4G/5G Норма 5G/5G Норма 1.6 Ген: АСЕ, ангиотензин-превращающий фермент

Полиморфизм: D/I Функция белкового продукта гена

Ангиотензин-превращающий фермент (ACE) превращает неактивный ангиотензин I в ангиотензин II – одно из самых мощных биологически активных веществ, повышающих артериальное давление. Артериальная гипертензия у беременных характеризуется повышением чувствительности сосудов к ангиотензину II, а также выраженной эндотелиальной дисфункцией. Высокий уровень ангиотензин-превращающего фермента может приводить к таким состояниям, как преэклампсия и эклампсия. Преэклампсия и эклампсия является одним из наиболее опасных осложнений беременности. Частота этих осложнений составляет около 6-10% беременностей.

Интерпретация аллелей и генотипов

Риск повторного развития преэклампсии/эклампсии может быть повышенным в случае носительства полиморфизма в гене ренин-ангиотензин-альдостероновой системы АСЕ (ангиотензин-превращающего фермента).
У лиц – носителей гомозиготного генотипа D/D в гене АСЕ уровень ангиотензин-превращающего фермента в 2 раза выше, чем у носителей гомозиготного генотипа I/I. У носителей гетерозиготного генотипа I/D промежуточный уровень фермента.
Генотип D/D обнаруживается у 28-31% женщин, попадающих в группу риска привычного невынашивания беременности. При интерпретации результатов важно учитывать сочетанное взаимодействие генотипов D/D гена ACE с 4G/4G гена PAI-I, либо D/D гена ACE с Leu/Leu гена F13. При наличии единственного генотипа D/D гена ACE риск развития преэклампсии/эклампсии незначителен.

генотип Интерпретация D/D Предрасположенность к невынашиванию беременности. Предрасположенность к развитию преэклампсии/эклампсии. I/D Норма I/I Норма 1.7 Ген: CYP17, 17a-гидроксилаза/17,20-лиаза

Полиморфизм: A1/A2 (5′ — C/T) Функция белкового продукта гена

17а-гидролаза/17,20-лиаза является ключевым ферментом биосинтеза стероидных гормонов в яичниках и надпочечниках. Фермент катализирует как 17 a-гидроксилирование прегненолона и прогестерона, так и 17,20-лигирование 17a-гидроксипрегненолона и 17- a-гидроксипрогестерона (поэтому продукт экспрессии гена CYP17 известен и как 17-гидроксилаза, и как 17,20-лиаза)

Интерпретация аллелей и генотипов

В промоторной области гена CYP17 находится полиморфизм, распознаваемый рестриктазой MspAI. Рестрикция фрагментов позволяет выделить два аллеля — А1 и А2. Известно, что аллель А2 обладает усиленной скоростью транскрипции; что соответствует повышенной активности фермента и ускоренному образованию стероидов. Генотипы A1/A2 и A2/A2 соответствуют предрасположенности к невынашиванию беременности, причем с эффектом дозы гена. Риски патологии у носительниц генотипов A1/A2 и A2/A2 в сравнении с носительницами генотипа A1/A1 составляют 1,7 и 2,4, соответственно.

генотип Интерпретация A2/A2 Значительно выраженная предрасположенность к невынашиванию беременности. A1/A2 Предрасположенность к невынашиванию беременности. A1/A1 Норма

The AKT1 gene encodes for the serine-threonine protein kinase. AKT1 and the related AKT2 are activated by platelet-derived growth factor. It plays an important role in the nervous system as a mediator of growth factor-induced neuronal survival. It can suppress cell death (R).

Mutations in this gene are associated with Proteus syndrome, which is an overgrowth of bones and organs (R).

AKT1-specific substrates have been recently identified, including palladin (PALLD), which phosphorylation modulates cytoskeletal organization and cell motility; prohibitin (PHB), playing an important role in cell metabolism and proliferation; and CDKN1A, for which phosphorylation at 'Thr-145' induces its release from CDK2 and cytoplasmic relocalization. These recent findings indicate that the AKT1 isoform has a more specific role in cell motility and proliferation. Phosphorylates CLK2 thereby controlling cell survival to ionizing radiation.

Recommended name:

RAC-alpha serine/threonine-protein kinase

Short name:

Alternative name(s):

Protein kinase B
Protein kinase B alpha
PKB alpha
Proto-oncogene c-Akt
RAC-PK-alpha

To see your genotype, you should be logged in and have a file with your genotype uploaded.

Disease	Score

To Increase levels of active AKT1 :

Increase intake of Acetyl-L-Carnitine [R].
Increase intake of Fish Oil [R].
Increase Amino acid intake [R].
Increase intake of Picamilon [R].

To Decrease levels of active AKT1:

Increase intake of L-Glutamine [R].

Substances	Interaction	Organism	Category

Substances	Interaction	Organism	Category

lung cancer Genetics Home Reference provides information about lung cancer. ovarian cancer Genetics Home Reference provides information about ovarian cancer. Proteus syndrome At least one mutation in the AKT1 gene has been found to cause Proteus syndrome, a rare condition characterized by overgrowth of the bones, skin, and other tissues. This mutation changes a single protein building block (amino acid) in AKT1 kinase. Specifically, it replaces the amino acid glutamic acid with the amino acid lysine at protein position 17 (written as Glu17Lys or E17K). The mutation is not inherited from a parent; in people with Proteus syndrome, the mutation arises randomly in one cell during the early stages of development before birth. As cells continue to grow and divide, some cells will have the mutation and other cells will not. This mixture of cells with and without a genetic mutation is known as mosaicism. The Glu17Lys mutation leads to the production of an overactive AKT1 kinase that is turned on when it should not be. The abnormally active protein disrupts a cell's ability to regulate its own growth, allowing the cell to grow and divide abnormally. Increased cell proliferation in various tissues and organs leads to the overgrowth characteristic of Proteus syndrome. Studies suggest that the AKT1 gene mutation is more common in groups of cells that experience overgrowth than in the parts of the body that grow normally. cancers The Glu17Lys mutation in the AKT1 gene (described above) has also been found in a small percentage of breast, ovarian, and colorectal cancers. In these cases the mutation is somatic, which means it is acquired during a person's lifetime and is present only in tumor cells. The mutation abnormally activates AKT1 kinase, allowing cells to grow and divide without control or order. This disordered cell proliferation leads to the development of cancerous tumors. Although the Glu17Lys mutation has been reported in only a few types of cancer, increased activity (expression) of the AKT1 gene is found in many types of cancer. other disorders Several common variations (polymorphisms) in the AKT1 gene have been found more often in people with schizophrenia than in those without the disease. These polymorphisms alter single DNA building blocks (nucleotides) in the AKT1 gene. It is unknown whether the genetic changes have an effect on the structure or function of AKT1 kinase, and if so, how they are related to the development of schizophrenia. AKT1 gene polymorphisms appear to be one of many genetic and environmental factors that contribute to the development of this complex psychiatric disorder.

The AKT1 gene provides instructions for making a protein called AKT1 kinase. This protein is found in various cell types throughout the body, where it plays a critical role in many signaling pathways. For example, AKT1 kinase helps regulate cell growth and division (proliferation), the process by which cells mature to carry out specific functions (differentiation), and cell survival. AKT1 kinase also helps control apoptosis, which is the self-destruction of cells when they become damaged or are no longer needed. Signaling involving AKT1 kinase appears to be essential for the normal development and function of the nervous system. Studies have suggested a role for AKT1 kinase in cell-to-cell communication among nerve cells (neurons), neuronal survival, and the formation of memories. The AKT1 gene belongs to a class of genes known as oncogenes. When mutated, oncogenes have the potential to cause normal cells to become cancerous.

Condition	Change (log ₂ fold)	Comparison	Species	Experimental variables	Experiment name

Condition	Change (log 2 fold)	Comparison	Species	Experimental variables	Experiment name

Expressed in prostate cancer and levels increase from the normal to the malignant state (at protein level). Expressed in all human cell types so far analyzed. The Tyr-176 phosphorylated form shows a significant increase in expression in breast cancers during the progressive stages i.e. normal to hyperplasia (ADH), ductal carcinoma in situ (DCIS), invasive ductal carcinoma (IDC) and lymph node metastatic (LNMM) stages.

In light of strong homologies in the primary amino acid sequence, the 3 AKT kinases were long surmised to play redundant and overlapping roles. More recent studies has brought into question the redundancy within AKT kinase isoforms and instead pointed to isoform specific functions in different cellular events and diseases. AKT1 is more specifically involved in cellular survival pathways, by inhibiting apoptotic processes; whereas AKT2 is more specific for the insulin receptor signaling pathway. Moreover, while AKT1 and AKT2 are often implicated in many aspects of cellular transformation, the 2 isoforms act in a complementary opposing manner. The role of AKT3 is less clear, though it appears to be predominantly expressed in brain.

Three specific sites, one in the kinase domain (Thr-308) and the two other ones in the C-terminal regulatory region (Ser-473 and Tyr-474), need to be phosphorylated for its full activation. Inhibited by pyrrolopyrimidine inhibitors like aniline triazole and spiroindoline.

Установочные данные свидетельствуют о том, что изменения в передаче сигналов АКТ играют важную роль в развитии рака. В более раннем исследовании была обнаружена онкогенная мутация гена AKT1 (AKT1 E17K) в молочной железе, колоректальном и яичническом раке. Целью этого исследования было выяснить, является ли мутация AKT1 E17K распространенной в молочной, колоректальной, легкой, желудочной и гепатоцеллюлярной карциномах и острой лейкемии. Мы проанализировали наличие мутации AKT1 E17K в 731 раковой ткани методом однонитевого конформационного полиморфизма. Кроме того, мы проанализировали соответствующие последовательности AKT1 E17K в генах AKT2 и AKT3. В целом, мы обнаружили четыре мутации AKT1 E17K при раке молочной железы (4/93, 4,3%), но ни один из других видов рака. В раках не было мутации AKT2 или AKT3. Это исследование показало, что мутация AKT1 E17K происходит при раке молочной железы с низкой частотой и что она встречается редко при других распространенных раковых заболеваниях, включая колоректальные, легкие, желудочные и гепатоцеллюлярные карциномы и острую лейкемию. Несмотря на подтвержденную онкогенную функцию AKT1 E17K, редкие случаи мутации предполагают, что она не может играть решающую роль в развитии наиболее распространенных видов рака человека.

Белкин-киназы регулируют клеточные сигнальные пути, опосредуя ряд процессов в клеточной пролиферации, дифференцировке и выживаемости (Gschwind et al, 2004). AKT1 (также известный как протеинкиназа B) является подсемейством серин / треонин-протеинкиназ, а гены AKT представляют собой эквивалент млекопитающих мышиного вирусного онкогена v-akt (Testa and Bellacosa, 2001). Существует три изоформы AKT (AKT1, AKT2 и AKT3), и каждый член AKT содержит N-концевую область гомологий плекстрина (PH), короткий α-спиральный линкер и C-концевую киназную область (Testa and Bellacosa, 2001) ). AKT являются основными нисходящими мишенями рецепторов фактора роста, которые передаются через фосфатидилинозитол-3-киназу (Testa and Bellacosa, 2001). Установлено, что активация белков AKT имеет важное значение для развития рака (Muise-Helmericks et al., 1998; Dimmeler et al, 1999; Khwaja, 1999; Ozes et al, 1999; Mende et al, 2001; Wei et al, 2001) , PTEN ингибирует активацию AKT и работает как супрессор опухоли (Testa and Bellacosa, 2001). Инактивирующая мутация PTEN и активирующая мутация PIK3CA были обнаружены во многих раковых опухолях человека и были известны как основные активирующие механизмы пути передачи сигналов AKT при раковых заболеваниях (Testa and Bellacosa, 2001; Samuels et al, 2004). Напротив, активация мутации генов AKT широко не сообщается при раковых заболеваниях человека.

Недавно исследовательская группа обнаружила рецидивирующую соматическую мутацию гена AKT1 в раке молочной железы человека, колоректального и яичникового рака (Carpten et al, 2007). Мутация AKT1 была missense мутацией, которая заменила аминокислоту (E17K) в PH-домене AKT1. Мутация AKT1 E17K была обнаружена у 5 из 61 (8,2%) рака молочной железы, 3 из 51 (5,9%) колоректальных раков и 1 из 50 (2,0%) раковых яичников (Carpten et al., 2007). Мутация E17K была взаимоисключающей в отношении мутации PIK3CA и потери экспрессии PTEN (Carpten et al, 2007). Функционально мутация AKT1 E17K стимулирует передачу сигналов AKT, индуцирует клеточную трансформацию и вызывает лейкемию у мышей, что настоятельно указывает на то, что эта мутация может сыграть решающую роль в развитии рака (Carpten et al, 2007).

Чтобы дополнительно охарактеризовать мутацию AKT1 E17K при раковых заболеваниях человека, в этом исследовании были исследованы следующие вопросы: (а) были ли мутации рака человека от различных гистологических происхождений мутацией AKT1 E17K; (б) существует ли какая-либо этническая разница в отношении мутаций AKT1 E17K при раке молочной железы и колоректального рака; и (c) происходит ли какая-либо соответствующая мутация AKT1 E17K в генах AKT2 или AKT3.

Мы проанализировали AKT1 для обнаружения мутации AKT1 E17K в тканях, закрепленных в метакарне, из 93 карциномы молочной железы, 104 колоректальных аденокарциномы, 180 аденокарциномы желудка, 68 гепатоцеллюлярных карцином и 157 немелкоклеточных раковых заболеваний легких (NSCLC) и свежие нефиксированные свежие ткани 129 острой лейкемии взрослого человека с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) — анализ полиморфизма сплошной цепи (SSCP). Все раковые больные были корейцами. Утверждение для этого исследования было получено из Совета по институциональному обзору Католического университета Кореи, Колледжа медицины. Карциномы желудка состояли из 40 ранних и 140 расширенных карцином желудка. Карциномы молочной железы состояли из 15 раковых карциномы in situ и 78 инвазивных протоковых карцином. NSCLC состоял из 74 аденокарциномы, 70 плоскоклеточных карцином, 3 аденоскомических карцином и 10 крупноклеточных карцином. Острые лейкозы состояли из 95 острого миелогенного лейкоза, 33 острого лимфобластного лейкоза (ВСЕ) (29 B-ALL и 4 T-ALL) и 1 недифференцированного острого лейкоза. Для твердых опухолей злокачественные клетки и нормальные клетки выборочно получали из окрашенных гематоксилин и эозиновых слайдов микродиссекцией, как описано ранее (Lee et al, 1999), тогда как для лейкемии были непосредственно использованы нефиксированные свежие костные мозги. Поскольку мутация AKT1 E17K была обнаружена в экзоне 3, геномная ДНК каждой из опухолевых клеток и соответствующие нормальные клетки амплифицировали с помощью одной пары праймеров, покрывающей экзон. 3. Радиоизотоп ([32P] dCTP) был включен в продукты ПЦР для обнаружения с помощью SSCP ауторадиограмма. После SSCP полосы, показывающие сдвиги подвижности, повторно амплифицировали и секвенировали с помощью капиллярного автоматического секвенатора.

Мы также проанализировали экзон 3 эктона AKT2 и эктон 2 AKT3 с помощью того же метода PCR-SSCP. В этом подходе мы использовали 45 карциномы молочной железы, 45 колоректальных аденокарцином, 45 аденокарциномы желудка, 45 гепатоцеллюлярных карцином и 45 НМРЛ и 45 острой лейкемии взрослого возраста.

Анализ PCR-SSCP эктона AKT1 3 в раках 731 выявил аберрантно мигрирующие полосы в четырех раках молочной железы (4/93, 4,3%), но не в других раках (рис. 1А). Все четыре рака молочной железы были инвазивными протоковыми карциномами. Анализ последовательности ДНК показал, что аберрантные полосы представляют собой идентичную мутацию (c.49G> A (p.E17K)) (рисунок 1B). Ни у одного из нормальных образцов у пациентов с мутацией AKT1 E17K не было доказательств мутации с помощью SSCP, что указывает на то, что мутации выросли соматически. Мы также подтверждаем мутацию путем прямого секвенирования ДНК в четырех раках молочной железы (данные не показаны). Кроме того, мы провели прямые анализы секвенирования ДНК для мутации AKT1 E17K в 120 случаях рака и не обнаружили дополнительной мутации AKT1 E17K в раках (данные не показаны).

Затем мы попытались выяснить соответствующую мутацию AKT1 E17K как в генах AKT2, так и в AKT3. Однако SSCP из опухолей не выявил какой-либо аберрантно-мигрирующей полосы по сравнению с полосами дикого типа из нормальных тканей (данные не показаны). Мы дважды повторяли эксперименты, в том числе анализ микродиссекции тканей, ПЦР, SSCP и анализ секвенирования ДНК для обеспечения специфичности результатов и обнаружили, что данные были согласованными.

Поскольку предыдущее исследование показало умеренные случаи мутации AKT1 E17K (до 8,2%) в широком диапазоне видов рака (Carpten et al, 2007), мы ожидали обнаружить сопоставимые мутации AKT1 E17K в наших образцах рака. Однако мы обнаружили мутацию AKT1 E17K при раке молочной железы (4,3%), но не в других формах рака. По статистике, нет разницы частоты мутации AKT1 E17K при раке молочной железы между предыдущим исследованием и нашим исследованием (точный тест Фишера, P = 0,253). Напротив, существует значительная разница частоты мутаций AKT1 E17K в раковых заболеваниях колоректального рака между предыдущим исследованием и нашим исследованием (точное исследование Фишера, P = 0,034), предполагая, что может существовать расовая разница. Однако, поскольку в предыдущих докладах не описывалась этническая принадлежность пациентов (Carpten et al, 2007), невозможно сделать вывод о том, возникла ли разница от расовой разницы. Вместе эти данные свидетельствуют о том, что мутация AKT1 E17K может быть редкой в распространенных раковых опухолях человека, помимо рака молочной железы. Также мы не обнаружили мутации AKT2 или AKT3 в соответствующих последовательностях к AKT1 E17K, что указывает на то, что мутационное изменение ни AKT2, ни AKT3 не способствует развитию рака.

Поскольку самые впечатляющие примеры недавней терапии рака нацелены на активированные киназы генетическими изменениями, исследования рака были сосредоточены на оценке киназ как перспективных молекулярных целей для лечения рака (Druker et al, 2001; Fukuoka et al, 2003; Gschwind et al, 2004; Paez et al, 2004). Открытие мутации AKT1 E17K при раках вызвало возможность лечения рака, нацеливая мутированный AKT1. Однако наши данные подтверждают более ранние данные только при раке молочной железы, но не в других типах распространенных видов рака. Поэтому в настоящем исследовании было предложено дополнительно проанализировать мутацию AKT1 E17K в более широком диапазоне случаев рака.

Эта работа была поддержана Корейским исследовательским фондом (2007-313-E00105).

Репрезентативные данные о мутации AKT1 E17K в раках. (A) ПЦР-продукты экзона 3 от рака молочной железы были визуализированы на SSCP. Стрелки указывают на аберрантные полосы по сравнению с полосами дикого типа. (B) Одна из аберрантных полос на SSCP была секвенирована. Ящики показывают нуклеотидные изменения в опухолевой ДНК по сравнению с нормальной ДНК ткани.

Читайте также: