scholarly journals Interaction between Tumor Suppressor Adenomatous Polyposis Coli and Topoisomerase IIα: Implication for the G2/M Transition

2008 ◽  
Vol 19 (10) ◽  
pp. 4076-4085 ◽  
Author(s):  
Yang Wang ◽  
Yoshiaki Azuma ◽  
David Moore ◽  
Neil Osheroff ◽  
Kristi L. Neufeld
Keyword(s):  
Cell Cycle ◽  
Tumor Suppressor ◽  
Adenomatous Polyposis Coli ◽  
Fluorescent Protein ◽  
Adenomatous Polyposis ◽  
Polyposis Coli ◽  
Topoisomerase Iiα ◽  
Nuclear Localization Signals

The tumor suppressor adenomatous polyposis coli (APC) is implicated in regulating multiple stages of the cell cycle. APC participation in G1/S is attributed to its recognized role in Wnt signaling. APC function in the G2/M transition is less well established. To identify novel protein partners of APC that regulate the G2/M transition, APC was immunoprecipitated from colon cell lysates and associated proteins were analyzed by matrix-assisted laser desorption ionization/time of flight (MALDI-TOF). Topoisomerase IIα (topo IIα) was identified as a potential binding partner of APC. Topo IIα is a critical regulator of G2/M transition. Evidence supporting an interaction between endogenous APC and topo IIα was obtained by coimmunoprecipitation, colocalization, and Förster resonance energy transfer (FRET). The 15-amino acid repeat region of APC (M2-APC) interacted with topo IIα when expressed as a green fluorescent protein (GFP)-fusion protein in vivo. Although lacking defined nuclear localization signals (NLS) M2-APC predominantly localized to the nucleus. Furthermore, cells expressing M2-APC displayed condensed or fragmented nuclei, and they were arrested in the G2 phase of the cell cycle. Although M2-APC contains a β-catenin binding domain, biochemical studies failed to implicate β-catenin in the observed phenotype. Finally, purified recombinant M2-APC enhanced topo IIα activity in vitro. Together, these data support a novel role for APC in the G2/M transition, potentially through association with topo IIα.

scholarly journals Multivalent tumor suppressor adenomatous polyposis coli promotes Axin biomolecular condensate formation and efficient β-catenin degradation

2020 ◽  
Vol 10 (1) ◽  
Author(s):  
Tie-Mei Li ◽  
Jing Ren ◽  
Dylan Husmann ◽  
John P. Coan ◽  
Or Gozani ◽  
...  
Keyword(s):  
Tumor Suppressor ◽  
Adenomatous Polyposis Coli ◽  
Adenomatous Polyposis ◽  
Polyposis Coli ◽  
Intrinsically Disordered ◽  
High Efficient ◽  
Condensate Formation ◽  
Core Components ◽  
Liquid Liquid Phase Separation

Abstract The tumor suppressor adenomatous polyposis coli (APC) is frequently mutated in colorectal cancers. APC and Axin are core components of a destruction complex that scaffolds GSK3β and CK1 to earmark β-catenin for proteosomal degradation. Disruption of APC results in pathologic stabilization of β-catenin and oncogenesis. However, the molecular mechanism by which APC promotes β-catenin degradation is unclear. Here, we find that the intrinsically disordered region (IDR) of APC, which contains multiple β-catenin and Axin interacting sites, undergoes liquid–liquid phase separation (LLPS) in vitro. Expression of the APC IDR in colorectal cells promotes Axin puncta formation and β-catenin degradation. Our results support the model that multivalent interactions between APC and Axin drives the β-catenin destruction complex to form biomolecular condensates in cells, which concentrate key components to achieve high efficient degradation of β-catenin.

scholarly journals Adenomatous polyposis coli protein nucleates actin assembly and synergizes with the formin mDia1

2010 ◽  
Vol 189 (7) ◽  
pp. 1087-1096 ◽  
Author(s):  
Kyoko Okada ◽  
Francesca Bartolini ◽  
Alexandra M. Deaconescu ◽  
James B. Moseley ◽  
Zvonimir Dogic ◽  
...  
Keyword(s):  
Adenomatous Polyposis Coli ◽  
Microtubule Dynamics ◽  
Actin Dynamics ◽  
Adenomatous Polyposis ◽  
Actin Assembly ◽  
Polyposis Coli ◽  
Adenomatous Polyposis Coli Protein ◽  
Cell Protrusion

The tumor suppressor protein adenomatous polyposis coli (APC) regulates cell protrusion and cell migration, processes that require the coordinated regulation of actin and microtubule dynamics. APC localizes in vivo to microtubule plus ends and actin-rich cortical protrusions, and has well-documented direct effects on microtubule dynamics. However, its potential effects on actin dynamics have remained elusive. Here, we show that the C-terminal “basic” domain of APC (APC-B) potently nucleates the formation of actin filaments in vitro and stimulates actin assembly in cells. Nucleation is achieved by a mechanism involving APC-B dimerization and recruitment of multiple actin monomers. Further, APC-B nucleation activity is synergistic with its in vivo binding partner, the formin mDia1. Together, APC-B and mDia1 overcome a dual cellular barrier to actin assembly imposed by profilin and capping protein. These observations define a new function for APC and support an emerging view of collaboration between distinct actin assembly–promoting factors with complementary activities.

scholarly journals Adenomatous Polyposis Coli Tumor Suppressor Protein Has Signaling Activity in Xenopus laevis Embryos Resulting in the Induction of an Ectopic Dorsoanterior Axis

1997 ◽  
Vol 136 (2) ◽  
pp. 411-420 ◽  
Author(s):  
Kris Vleminckx ◽  
Ellen Wong ◽  
Kathy Guger ◽  
Bonnee Rubinfeld ◽  
Paul Polakis ◽  
...  
Keyword(s):  
Colon Cancer ◽  
Tumor Suppressor ◽  
Adenomatous Polyposis Coli ◽  
Protein A ◽  
Homeobox Gene ◽  
Xenopus Embryo ◽  
Adenomatous Polyposis ◽  
Polyposis Coli ◽  
Human Colon Cancer ◽  
Signaling Activity

Mutations in the adenomatous polyposis coli (APC) tumor suppressor gene are linked to both familial and sporadic human colon cancer. So far, a clear biological function for the APC gene product has not been determined. We assayed the activity of APC in the early Xenopus embryo, which has been established as a good model for the analysis of the signaling activity of the APC-associated protein β-catenin. When expressed in the future ventral side of a four-cell embryo, full-length APC induced a secondary dorsoanterior axis and the induction of the homeobox gene Siamois. This is similar to the phenotype previously observed for ectopic β-catenin expression. In fact, axis induction by APC required the availability of cytosolic β-catenin. These results indicate that APC has signaling activity in the early Xenopus embryo. Signaling activity resides in the central domain of the protein, a part of the molecule that is missing in most of the truncating APC mutations in colon cancer. Signaling by APC in Xenopus embryos is not accompanied by detectable changes in expression levels of β-catenin, indicating that it has direct positive signaling activity in addition to its role in β-catenin turnover. From these results we propose a model in which APC acts as part of the Wnt/β-catenin signaling pathway, either upstream of, or in conjunction with, β-catenin.

Μελέτη των μηχανισμών εκδήλωσης συγγενών καρδιοπαθειών με την χρήση του zebrafish ως πειραματικό μοντέλο

2016 ◽  
Author(s):  
Δέσποινα Μπουρνελέ
Keyword(s):  
Adenomatous Polyposis Coli ◽  
Outflow Tract ◽  
Adenomatous Polyposis ◽  
Polyposis Coli

Οι βαλβιδοπάθειες με συχνότητα εμφάνισης 5% επί των ζώντων νεογνών αποτελούν το 20-30% του συνόλου των συγγενών καρδιοπαθειών. Οι καρδιακές βαλβίδες αναπτύσσονται και διαμορφώνονται ταυτόχρονα με το σχηματισμό της καρδιάς και όσο αυτή συστέλλεται. Οι βαλβίδες λειτουργούν καθ’όλη τη διάρκεια της ζωής ενός οργανισμού με σκοπό την παρεμπόδιση της παλίνδρομης ροής του αίματος μεταξύ των καρδιακών κοιλοτήτων. Η ακριβής τους διαμόρφωση είναι σημαντική για την φυσιολογική καρδιακή λειτουργία και είναι αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της συσταλτικότητας της καρδιάς και της αιμοδυναμικής ροής. Ποικίλα σηματοδοτικά μονοπάτια εμπλέκονται στη μορφοποίηση των καρδιακών βαλβίδων. Ωστόσο, οι μοριακοί μηχανισμοί που διέπουν την ανάπτυξη τους δεν έχουν πλήρως διαλευκανθεί.Το zebrafish αποτελεί ένα ιδανικό πειραματικό μοντέλο για τη μελέτη της ανάπτυξης των καρδιακών βαλβίδων καθώς επιτρέπει τη μη επεμβατική in vivo παρατήρηση της ανάπτυξης του καρδιαγγειακού συστήματος. Επίσης, η καρδιά του, zebrafish έχει την ικανότητα να αναγεννάται σε όλη τη διάρκεια ζωής του ψαριού, προσφέροντας γνώση για την κατανόηση των μηχανισμών που διέπουν την αναγέννηση της ανθρώπινης καρδιάς. Το zebrafish είναι ακόμα ένα πολύτιμο γενετικό εργαλείο για την ταυτοποίηση υποψήφιων γονιδίων για συγγενείς καρδιοπάθειες, είτε μέσω του χαρακτηρισμού μεταλλαγμένων σειρών που έχουν προέλθει από γενετικούς ελέγχους είτε μέσω της φαινοτυπικής παρατήρησης εμβρύων μετά από εφαρμογή μεθόδων γονιδιωματικής τροποποίησης.Στην παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε η ταυτοποίηση και ο χαρακτηρισμός γονιδίων που εμπλέκονται στην ανάπτυξη και το σχηματισμό των καρδιακών βαλβίδων. Οι μεταλλαγμένες γενετικές σειρές που χρησιμοποιήθηκαν προήλθαν από τυχαία μεταλλαξιγένεση στα πλαίσια ενός ελέγχου πρόσθιας γενετικής για καρδιοαγγειακούς φαινότυπους. Η μεταλλαγμένη σειρά bua εμφανίζει στένωση της βαλβίδας στο σημείο εξώθησης της καρδιάς (outflow tract), με αποτέλεσμα την ελαττωματική ανάπτυξη της κολποκοιλιακής βαλβίδας και την παλινδρόμησή του αίματος μεταξύ κόλπου και κοιλίας. Τα έμβρυα της μεταλλαγμένης σειράς BH εμφανίζουν μικρότερη σε μέγεθος καρδιά και κυρτή ουρά. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκε ο χαρακτηρισμός της διαγονιδιακής σειράς Tg(7xTCF-Xla.Siam:nlsmCherry). Πρόκειται για μια νέα διαγονιδιακή σειρά αναφοράς της Wnt/β-κατενίνης, που συμβάλλει στον εντοπισμό της ενεργότητας του σηματοδοτικού μονοπατιού στα κύτταρα του zebrafish. Ο χαρακτηρισμός του διαγονιδίου πραγματοποιήθηκε και στη μεταλλαγμένη σειρά apchu745, στην οποία το σηματοδοτικό μονοπάτι Wnt/β-catenin είναι μόνιμα ενεργοποιημένο. Έμβρυα zebrafish με μεταλλάξεις στο ογκοκατασταλτικό γονίδιο apc (adenomatous polyposis coli) εμφανίζουν ανωμαλίες στην ανάπτυξη της καρδιάς, όπως ελαττωματική καρδιακή συσταλτικότητα, ελαττωματική κάμψη της καρδιάς, καθώς επίσης και υπερπλαστικά καρδιακά επάρματα στις καρδιακές βαλβίδες.Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας ήταν η μελέτη της λειτουργίας των γονιδίων, η ταυτοποίηση νέων σηματοδοτικών μονοπατιών και η διαλεύκανση των μοριακών μηχανισμών που εμπλέκονται στην παθογένεση των συγγενών καρδιοπαθειών. Αρκετά μοναδικά χαρακτηριστικά καθιστούν το zebrafish ένα ελκυστικό πειραματικό μοντέλο, που προσφέρει τη δυνατότητα μοντελοποίησης μεγάλου εύρους ανθρώπινων ασθενειών.

scholarly journals Adenomatous Polyposis Coli Loss Controls Cell Cycle Regulators and Response to Paclitaxel

2020 ◽  
Author(s):  
Emily M. Astarita ◽  
Camden A. Hoover ◽  
Sara M. Maloney ◽  
T. Murlidharan Nair ◽  
Jenifer R. Prosperi
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Cell Cycle ◽  
Adenomatous Polyposis Coli ◽  
Cyclin B1 ◽  
Cell Cycle Analysis ◽  
Specific Cell ◽  
Breast Cancers ◽  
Cell Cycle Regulators ◽  
Adenomatous Polyposis ◽  
Polyposis Coli

AbstractAdenomatous Polyposis Coli (APC) is lost in approximately 70% of sporadic breast cancers, with an inclination towards triple negative breast cancer (TNBC). TNBC is treated with traditional chemotherapy, such as paclitaxel (PTX); however, tumors often develop drug resistance. We previously created APC knockdown cells (APC shRNA1) using the human TNBC cells, MDA-MB-157, and showed that APC loss induces PTX resistance. To understand the mechanisms behind APC-mediated PTX response, we performed cell cycle analysis and analyzed cell cycle related proteins. Cell cycle analysis indicated increased G2/M population in PTX-treated APC shRNA1 cells compared to PTX-treated controls, suggesting that APC expression does not alter PTX-induced G2/M arrest. We further studied the subcellular localization of the G2/M transition proteins, cyclin B1 and CDK1. The APC shRNA1 cells had increased CDK1, which was preferentially localized to the cytoplasm, and increased CDK6. RNA-sequencing was performed to gain a global understanding of changes downstream of APC loss and identified a broad mis-regulation of cell cycle-related genes in APC shRNA1 cells. Our studies are the first to show an interaction between APC and taxane response in breast cancer. The implications include designing combination therapy to re-sensitize APC-mutant breast cancers to taxanes using the specific cell cycle alterations.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document