The effect of PIG3 on the p53 stability

Abstract

항암 유전자로 널리 알려진 p53 은 유전자 손상과 같은 다양한 자극에 반응하여 세포 주기를 억제하고 세포 사멸을 유도하여 손상된 세포를 제거하는데 중요한 역할을 담당하고 있다. 이런 p53 의 세포 내 발현을 조절하는 대표적 기전으로 MDM2 와 관련된 ubiquitination 과정을 들 수 있다. MDM2 는 p53 과 결합하여 p53 의 ubiquitination 을 유도함으로써, p53 의 하위 유전자로 알려진 PIG 의 세포 사멸을 조절하는 것 외에 아직 어떠한 기전도 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 siRNA 를 이용하여 PIG3 발현을 억제한 결과 p53 이 감소하고 MDM2 가 증가하는 것을 볼 수 있었고, p53 의 half-life 가 감소하는 것을 볼 수 있었다. 또한 PIG3 과발현에 의해 p53 이 증가하고 MDM2 가 감소하는 것을 관찰 할 수 있었다. 더욱이, coimmunoprecipitation 실험을 통해 세포 내에서 PIG3, MDM2, p53 이 결합함을 확인 하였다. 이러한 결과를 종합해볼 때, p53 의 하위 유전자로써 PIG3 는 P53 의 ubiquitination 을 감소시키고, MDM2 ubiquitination 을 증가 시킴으로써 p53 의 단백질 안정성을 조절한다고 할 수 있다.|The tumor suppressor p53 induces apoptosis or cell-cycle arrest in response to genotoxic and other stresses. One of the most important regulators of p53 is mouse double minute 2 (Mdm2), a RING domain E3 ligase that ubiquitinates p53, leading to both proteasomal degradation and relocation of p53 from the nucleus to the cytoplasm1. The p53-inducible gene 3 (PIG3) is a transcriptional target of p53 and is thought to play a role in apoptosis, but its other functions are not clear now. In this study, we showed that knocking down PIG3 by siRNA decrease p53 levels and increase Mdm2 levels, and decreased the half-life of wild-type p53 in several of the human cell lines; whereas, overexperssion of PIG3 increase p53 levels and decrease Mdm2 levels. Overexpression of PIG3 inhibited ubiquitination of exogenous p53 and enhance ubiquitination of exogenous Mdm2 in a dose-dependent manner, whereas knocking down PIG3 by siRNA enhanced ubiquitination of endogenous p53. Using a co-immunoprecipitation assay, the interaction between endogenous PIG3 and Mdm2 is detected, it indicate that PIG3 binds with Mdm2 in normal condition. These results suggest that as the transcriptional target of p53, PIG3 regulate p53 stability via it increasing ubiquitination of Mdm2, which decrease the ubiquitination of p53.