Physiological state-dependent changes in transcription factor DNA-binding activities of the rabbit mammary gland

• Autorzy: Malewski T , Gajewska M. , Zwierzchowski L.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Our earlier studies carried out in silico demonstrated that different transcription factors have their putative binding sites in the 5’-flanking regions of rabbit milk protein genes. Now we extended his study to include the experimental analysis of the transcription factors. This study of electrophoretic mobility shift assay (EMSA) of nuclear proteins showed for the first time the presence of AP1, CREB, Myb, and Sp1 transcription factors in the rabbit mammary gland. The abundance of all transcription factors studied in the mammary gland changed during pregnancy-lactation-weaning cycle. The DNA-binding activity of the Myb transcription factor correlated well with the level of milk protein gene expression. The affinity of Myb to its binding sequence is methylation-dependent. One of CREspecific DNA-protein complexes was found only in nuclear protein from the lactating rabbits mammary gland. The amount of AP1 DNA-binding activity transiently decreased in the early involution. Transition from early to late involution was associated with the restoration of the AP1 activity, and with the decrease of the Myb and Sp1 protein-DNA binding activities.

PL

Nasze wcześniejsze badania prowadzone in silico wykazały obecność potencjalnych miejsc wiązania dla wielu czynników transkrypcyjnych w rejonie 5’-flankującym genów białek mleka. W niniejszej pracy analiza została poszerzona o doświadczalne zbadanie wiązania tych czynników z DNA. Stosując analizę EMSA do analizy białek jądrowych wydzielonych z gruczołu mlekowego w różnych stadiach rozwoju wykazaliśmy po raz pierwszy obecność u królic czynników transkrypcyjnych AP1, CREB, Myb i Sp1. Ilość białek wiążących się do sekwencji rozpoznawanej przez Myb koreluje z aktywnością transkrypcji genów białek mleka; powinowactwo wiązania Myb zależy od metylacji sekwencji DNA. Ilość czynników transkrypcyjnych w gruczole mlekowym zmienia w cyklu ciąża - laktacja - zasuszanie. Jeden z kompleksów DNA-białko, wiążących się do sekwencji CRE jest obecny w gruczole mlekowym tylko w okresie laktacji. Podczas inwolucji gruczołu mlekowego obserwowano przejściowe zmniejszenie ilości białek wiążących się do sekwencji rozpoznawanej przez czynnik transkrypcyjny AP1. W późniejszym okresie inwolucji ilość tego kompleksu powraca do poprzedniego poziomu, zmniejsza się natomiast poziom kompleksów DNA-białko tworzonych przez Myb i Sp1.

Słowa kluczowe

EN

transcription factor; animal physiology; DNA binding; animal breeding; mammary gland; rabbit; female; casein gene

• Wydawca: -
• Czasopismo: Animal Science Papers and Reports
• Rocznik: 2005
• Tom: 23
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.85-94,fig.,ref.

Twórcy

autor

Malewski T

• Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05-552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Gajewska M.

autor

Zwierzchowski L.

Bibliografia

• 1. GEYMAYER S., DOPPLER W., 2000 – Activation of NF-kappaB p50/p65 is regulated in the developing mammary gland and inhibits STAT5-mediated beta-casein gene expression. FASEB Journal 14(9), 1159-1170.
• 2. HOBBS A.A., RICHARDS D.A., KESSLER D.J., ROSEN J.M., 1982 – Complex hormonal regulation of rat casein gene expression. Journal of Biological Chemistry 257 (7), 3598-3605.
• 3. JAGGI R., MARTI A., GUO K., FENG Z., FRIIS R.R., 1996 – Regulation of a physiological apoptosis: mouse mammary involution. Journal of Dairy Science 79, 1074-1084.
• 4. KLEMPNAUER K.H., 1993 – Methylation-sensitive DNA binding by v-Myb and c-Myb proteins.Oncogene 8(1), 111-115.
• 5. MALEWSKI T., ZWIERZCHOWSKI L., 1995 – Computer-aided analysis of potential transcription-factor binding sites in the rabbit β-casein gene promoter. BioSystems 36, 109-119.
• 6. MALEWSKI T., ZWIERZCHOWSKI L., 1997 – Changes of tissue-specific transcription factors in the rabbit mammary gland during pregnancy and lactation. Tsitologija i Genetetika 31(4), 58-69.
• 7. MALEWSKI T., 1998 - Computer analysis of distribution of putative cis- and trans-regulatory elements in milk protein gene promoters. BioSystems 45, 29-44.
• 8. MALEWSKI T., GAJEWSKA M., ŻEBROWSKA T., ZWIERZCHOWSKI L., 2002 – Differentia induction of transcription factors and expression of milk protein genes by prolactin and growth hormone in the mammary gland of rabbits. Growth Hormone & IGF Research 12(1), 41-53.
• 9. MARTI A., JEHN B., COSTELLO E., KEON N., KE G., MARTIN F., JAGGI R., 1994 – Protein kinase A and AP-1 (c-Fos/JunD) are induced during apoptosis of mouse mammary epithelial cells.Oncogene 9(4), 1213-1223.
• 10. MARTI A., FENG Z., JEHN B., DJONOV V., CHICAIZA G., ALTERMATT H.J., JAGGI R.,1995 – Expression and activity of cell cycle regulators during proliferation and programmed cell Heath in the mammary gland. Cell Death Differentiation 2, 277 - 283.
• 11. MARTI A., FENG Z., ALTERMA H.J., JAGGI R., 1997 – Milk accumulation triggers apoptosis of mammary epithelial cells. European Journal of Cell Biology 73, 158-165.
• 12. ROSEN J.M., LI S., RAUGHTT B., HADSELL D., 1996 – The mammary gland as bioreactor:factors regulating the efficient expression of milk protein-based transgenes. American Journal of Clinical Nutrition 63, 627S-632S.
• 13. ROSEN J.M., WYSZOMIERSKI S.L., HADSELL D., 1999 – Regulation of milk protein gene expression. Annual Review of Nutrition 19, 406–436.
• 14. SCHMITT-NEY M., DOPPLER W., BALL R.K., GRONER B., 1991 – β-casein gene promotor activity is regulated by the hormone mediated relief of transcriptional repression and a mammary gland-specific nuclear factor. Molecular and Cellular Biology 11, 3745-3755.
• 15. TOSCANI A., METTUS R.V., COUPLAND R., SIMPKINS H., LITVIN J., ORTH J., HATTON K.S. REDDY E.P., 1997 – Arrest of spermatogenesis and defective breast development in mice lacking A-myb. Nature 386, 713-717.
• 16. TOURKINE N., SCHINDLER C., LAROSE M., HOUDEBINE L.M. 1995 - Activation of STAT factors by prolactin, interferon-gamma, growth hormones, and a tyrosine phosphatase inhibitor in rabbit primary mammary epithelial cells. Journal of Biological Chemistry 270(36), 20952-20961.
• 17. WAKAO H., SCHMITT-NEY M., GRONER B., 1992 – Mammary gland-specific nuclear factor is present in lactating rodent and bovine mammary tissue and is composed of a single polypeptide of 89 k-a. Journal of Biological Chemistry 267, 16365-16370.
• 18. WHEELER T.T., BROADHURST M.K., SADOWSKI H.B., FARR V.C., PROSSER C.G., 2001 – Stat5 phosphorylation status and DNA-binding activity in the bovine and murine mammary glands.Molecular and Cellular Endocrinology 176(1-2), 39-48