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  • H2A Monoubiquitination Links Glucose Availability to Epigenetic Regulation of the Endoplasmic Reticulum Stress Response and Cancer Cell Death.

H2A Monoubiquitination Links Glucose Availability to Epigenetic Regulation of the Endoplasmic Reticulum Stress Response and Cancer Cell Death.

Cancer research (2020-04-11)
Yilei Zhang, Jiejun Shi, Xiaoguang Liu, Zhenna Xiao, Guang Lei, Hyemin Lee, Pranavi Koppula, Weijie Cheng, Chao Mao, Li Zhuang, Li Ma, Wei Li, Boyi Gan
ZUSAMMENFASSUNG

Epigenetic regulation of gene transcription has been shown to coordinate with nutrient availability, yet the mechanisms underlying this coordination remain incompletely understood. Here, we show that glucose starvation suppresses histone 2A K119 monoubiquitination (H2Aub), a histone modification that correlates with gene repression. Glucose starvation suppressed H2Aub levels independently of energy stress-mediated AMP-activated protein kinase activation and possibly through NADPH depletion and subsequent inhibition of BMI1, an integral component of polycomb-repressive complex 1 (PRC1) that catalyzes H2Aub on chromatin. Integrated transcriptomic and epigenomic analyses linked glucose starvation-mediated H2Aub repression to the activation of genes involved in the endoplasmic reticulum (ER) stress response. We further showed that this epigenetic mechanism has a role in glucose starvation-induced cell death and that pharmacologic inhibition of glucose transporter 1 and PRC1 synergistically promoted ER stress and suppressed tumor growth in vivo. Together, these results reveal a hitherto unrecognized epigenetic mechanism coupling glucose availability to the ER stress response. SIGNIFICANCE: These findings link glucose deprivation and H2A ubiquitination to regulation of the ER stress response in tumor growth and demonstrate pharmacologic susceptibility to inhibition of polycomb and glucose transporters.

MATERIALIEN
Produktnummer
Marke
Produktbeschreibung

Sigma-Aldrich
N-Acetyl-L-Cystein, Sigma Grade, ≥99% (TLC), powder
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Tunicamycin aus Streptomyces sp.
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Supelco
Metformin -hydrochlorid, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Thapsigargin, ≥98% (HPLC), solid film
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
2-Desoxy-D-Glucose, ≥99% (GC), crystalline
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
AICAR, ≥98% (HPLC), powder
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Anti-trimethyl-Histone H3 (Lys27) Antikörper, Upstate®, from rabbit
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase aus Backhefe (S. cerevisiae), Type IX, lyophilized powder, 200-400 units/mg protein (modified Warburg-Christian)
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Sigma-Aldrich
Monoclonal Anti-Vinculin antibody produced in mouse, clone VIN-11-5, ascites fluid
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
BAY-876, ≥98% (HPLC)
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Sigma-Aldrich
Phenazin-Ethosulfat, ≥95%
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Sigma-Aldrich
Anti-Ubiquityl-Histon H2A-Antikörper, Klon E6C5, clone E6C5, Upstate®, from mouse
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Supelco
Phenformin -hydrochlorid, analytical standard
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
SRC, active, GST tagged human, PRECISIO® Kinase, recombinant, expressed in E. coli, ≥70% (SDS-PAGE), buffered aqueous glycerol solution
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.
Sigma-Aldrich
Anti-Histon H2A-Antikörper, from rabbit, purified by affinity chromatography
Preise und Verfügbarkeit sind derzeit nicht verfügbar.