Regolazione trascrizionale e post-trascrizionale da parte del recettore alfa degli estrogeni
Transcriptional and post-transcriptional regulation by Estrogen receptor alpha
Aree / Gruppi di ricerca
Partecipanti al progetto
Descrizione del progetto
Estrogen receptor alpha (ERɑ) is a key transcription factor in the normal physiology of the mammary parenchyma as well as in breast cancer, for which estrogenic hormones are major growth factor. ERɑ expression in breast cancer defines specific subtypes Luminal A and B that are less aggressive and can be treated with antiestrogenic drugs. In BC cell lines, chromatin immunoprecipitation sequencing has demonstrated that ERɑ binds to thousands of chromatin sites, mainly enhancers, from where it directs expression of thousands of coding and noncoding genes. Since ERɑ maintains its activity even when hormonal levels are low (such as after menopause or during aromatase inhibitors treatment), we have studied unliganded ERɑ action and discovered that it controls transcription of many genes, among which several lncRNAs (Caizzi 2014). One of these, DSCAM-AS1, is expressed only in Luminal breast cancer and its downregulation in ERɑ+ cells brings about total cell death. DSCAM-AS1 binds specifically an important Splicing Factor, hnRNPL, whose downregulation, in turn, induces cell death. Since among protein-coding genes controlled by ERɑ there are many RBP, among which ESPR1/2 that are main regulators of Epithelial-to-Mesenchymal transition, we are currently exploring the “wide transcriptome” in ERɑ+ breast cancer cell lines in order to enlight ERɑ action at the post-transcriptional level. The analysis of alternative splicing patterns, induced by ERɑ- or DSCAM-AS1-, ESPR1/2- and hnRNPL-downregulation by RNA interference shows extensive and overlapping regulation. Among aberrant products found, circCDYL, the most expressed circular RNA in ERɑ+ breast cancer cells, is investigated as a possible RBP sponge and as a circulating biomarker. We are currently working on the downstream consequences of alternative splicing regulation by ERɑ, by the analysis of the changes induced in the protein-protein interaction network. Il recettore degli estrogeni (ERɑ) è un fattore di trascrizione chiave nella normale fisiologia del parenchima mammario e nel cancro al seno, per il quale gli ormoni estrogenici sono il principale fattore di crescita. L'espressione di ERɑ nel cancro al seno identifica specifici sottotipi, luminale A e B, che sono meno aggressivi e possono essere trattati con farmaci antiestrogenici. Nelle linee cellulari di carcinoma mammario, un saggio di immunoprecipitazione della cromatina seguita da sequenziamento ha permesso di identificare migliaia di siti di legame di ERɑ sulla cromatina, capaci di regolare l'espressione di migliaia di geni codificanti e non codificanti. Poiché ERɑ è attivo anche a bassi livelli ormonali (come dopo la menopausa o durante il trattamento con gli inibitori dell'aromatasi), abbiamo scoperto che ERɑ in assenza di estrogeni regola la trascrizione di molti geni, tra cui diversi RNA non codificanti (Caizzi 2014). Uno di questi, DSCAM-AS1, è espresso solo nel carcinoma mammario luminale e la riduzione della sua espressione nelle cellule ER+ induce morte cellulare. DSCAM-AS1 lega in modo specifico un importante fattore di splicing, hnRNPL, anch’esso coinvolto nei meccanismi di morte cellulare. Poichè tra i geni codificanti proteine regolati da ERɑ vi sono molte proteine leganti l’RNA, tra le quali i fattori regolatori di splicing coinvolti nella transizione epitelio-mesenchimale ESPR1/2, stiamo attualmente studiando con approccio trascrittomico i diversi tipi di trascritti nelle linee cellulari di cancro al seno ER+ per capire l’effetto di ERɑ a livello post-trascrizionale. L'analisi di modelli di splicing alternativi, regolati da ERɑ- o DSCAM-AS1-, ESPR1/2- e hnRNPL mostra una regolazione ampia e sovrapposta. Tra i prodotti aberranti trovati, circCDYL, l'RNA circolare più espresso nelle cellule di carcinoma mammario ER+, potrebbe funzionare come sequestratore di proteine che legano gli RNA e come biomarcatore circolante. Stiamo studiando come la regolazione dello splicing alternativo da parte di ERɑ possa modificare la rete di interazione proteina-proteina.