Cellular mechanisms of tumor suppression by the retinoblastoma gene

1. Cellular mechanisms of tumor suppression by the retinoblastoma gene Deborah L. Burkhart* and Julien Sage*‡

2. Descoberta de RB efunções • Função inicial no controle do ciclo • Inibidor de E2F’s = bloqueio em G1 • Novas funções: • Diferenciação (embriões e adulto) • Apoptose e senescência • Estabilidade cromossômica • Regula p27 via APC (bloqueio em G1) • RB + p130 + p170 = pocket LxCxE • Só RB liga E2F1 • p170 só em célula ciclando, substitui RB • p130 é mais presente em G0 • RB como adaptadora em transcrição

3. Mutações em RB ou p16 ou CDK4/D: • Ocorrem em tumores • Mutuamente exclusivas • Logo, é uma via • Algumas mutações de perda de função de E2F1 cancelam efeito de mutações de RB • Todavia, mutações ativadoras de E2F1 não ocorrem em tumores! • Uai, então a função supressora de tumor exercida por RB vai além de controlar E2F1!

4. RB captura E2F1 • RB é recrutado por E2F1 e recruta modificadores do mal: • HDAC • Metilase de histona • (SUV39H1) • HP1A • Metilase de DNA • DNMT1 • Co-fatoreia outros • MyoD • SP1 • Adapta longe do DNA • APC • Seu alvo SKP2 (S phase kinase associated protein)

5. RB binding to individual protein binding partners: most protein binding partners seem to bind to the pocket region, but some proteins bind unique residues Phosphorylation: RB can be phosphorylated by several kinases, including cyclin-D–CDK4 (cyclin-dependent kinase 4), cyclin-D–CDK6, cyclin-A–CDK2, cyclin-E–CDK2, CHK2 (checkpoint homologue 2) and RAF1. Acetylation: Acetylation of RB has been demonstrated to occur at lysines 873 and 874, and this acetylation might prevent RB inactivation by phosphorylation. Sumoylation: RB can be sumoylated at lysine 720, in the small pocket near the LXCXE binding domain. Caspase-cleavage: RB can be cleaved by caspase 8 at the C terminus. Mice lacking the caspase recognition sequence in RB are resistant to apoptosis induced by TNFα

6. O velho Retinoblastoma • Outros riscos aparecem! • Osteosarcoma infantil/juvenil • HPV (E7 protein) sequestra RB • Carcinoma cervical • Idem, em cancer de fígado de ordem viral • RB inativado em cancer de pulmão (>90%) • Lembram dos ativadores upstream • Inativados em cancer de várias origens • Sossego para a descobridora do Rb!

7. *Inactivation of Rb in the lung epithelial of mice is sufficient to initiate neuroendocrine hyperplasia216 but the additional loss of Trp53 is required for SCLC development24. ‡Rb deletion in a mouse model is sufficient to initiate prostate cancer217,218. §Overexpression of Gankyrin in liver tumours might functionally inactivate RB, potentially bypassing the need to mutate RB in many cases219, similar to the expression of E7 by HPV in cervical cancer. Note that cells from common cancers such as colorectal carcinoma207, pancreatic carcinoma208, renal cell carcinoma209, endometrial carcinoma, ovarian carcinoma210, non-Hodgkin lymphoma211,212, myeloma213, thyroid carcinoma214, HPV-negative head and neck carcinoma22 and gastric carcinoma215 only rarely carry mutations in RB.

8. Emqualcélulaodefeitoem RB éimportante? • Em tecidos adultos células tronco saem de G0 e geram células progenitoras, as quais depois se diferenciam • Todavia não se demonstrou que perda de RB é suficiente para células tronco a sair de G0 • RB remodela cromatina em células senescentes  células diferenciadas com perda de RB poderiam ser reprogramadas • Hepatócitos; em neurônio não funciona deletar, em cels. Musculares ou não sai de G0 ou pára em G2  contexto dependente • O mais certo é que perda de RB antes de diferenciar faz as células mais capazes de des-diferenciar!

9. Nas progenitoras • Perda de RB impede a paradinha que antecede a diferenciação  ciclam! • HPV afeta células basais em divisão impedindo maturação  cancer cervical • Em cérebro RB  na diferenciação das progenitoras e  atrasa a saída de ciclo • RB liga em fatores de transcrição como ID2 e EID1associados a diferenciação • Há mutantes de RB que não ligam E2F1 mas diferenciam células tumorais diminuindo a penetrância

10. RB é boa no início do cancer Mutação em RB é tardia geralmente Pré-disposição RB-/- não dá vários tipos de tumores DSB ATM CHK2 RB-P(S612) + E2F Isso inibe genes ligados a apoptose Defeito em RB pode dar apoptose precoce Lesão tb acetila RB que fica resistente a fosforilações por cdk2/E Qdo tumor cresce, há hipóxia que induz autofagia parece que RB inibe hipóxia

11. RB é ruim no fim do cancer Se p53 mutar, ai compensa perder RB Pois não há como E2F1 ativar apoptose dependente de p53 E o bloqueio de ciclo celular se desfaz Os tumores menos diferenciados são os piores  perda de RB Perda de RB vai gerar instabilidade genômica. RB/E2F inibem MAD2 e muito MAD2 leva a aneuploidias. Heterocromatina pericentromérica fica maus sem RB Sem checkpoint DNA mutado replica, já é. Perder RB inibe a senescência! Perder RB aumenta VEGF  vasos

12. Metástase Perda de RB aumenta COX2 que aumenta motilidade em cancer mamário Aumenta movimentação de neurônios no córtex em desenvolvimento (E2F3) Superexpressão de E2F aumenta metástase

13. Surprisingly, presence of RB has a pro-survival function because of its inhibition of cell death through apoptosis and, potentially, autophagy.

14. Estratégia de vírus de DNA(diferente dos retrovirus ladrões) SV40 = p53 / largeT/ RB HPV = p53/E6 E7/RB Adeno = p53/E1a E1b/RB