Ізоензими енолази та альдолази відіграють важливу роль у гліколізі та рості пухлин. Встановлено, що пригнічення обох ензиматичних функцій сенсорно-сигнального ензиму ERN1 (від ендоплазматичного ретикулуму до ядра-1), що є основним компонентом сигналінгуза стресу ендоплазматичного ретикулуму, збільшує рівень експресії генів, що кодують синтез енолази-1 (ENO1), ENO2, альдолази-А (ALDOA) та ALDOC у клітинах гліоми лінії U87, але більш виражено генів ENO2 та ALDOC. Ці зміни в експресії ENO1, ENO2 та ALDOAопосередковані ендорибонуклеазою ензиму ERN1, оскільки пригнічення лише рибонуклеази ERN1 має ефект, подібний до пригнічення обох ензиматичних функцій. В той же час, збільшення експресії гена ALDOC у клітинах гліоми без функції ERN1 можливо опосередкованокіназою, оскільки у клітинах з пригніченою функцією лише ендорибонуклеази не виявлено змін в експресії ALDOC. Більше того, експресія генів ENO1 та ALDOA переважно регулюється ERN1, оскільки тунікаміцин, що є індуктором стресу ендоплазматичного ретикулуму, порушує експресію лише генів ENO2 та ALDOC. Гіпоксія збільшує експресію генів ENO1, ENO2, ALDOA та ALDOC в обох типах клітин гліоми, але у клітинах з втраченою функцією ERN1 ефект гіпоксії на рівень експресії ENO2 та ALDOC є значно зменшеним. Також показано, що рівень експресії генів ENO1, ENO2 та ALDOC зменшується в обох типах клітин гліоми за умов дефіциту глютаміну, але у клітинах без функції ERN1 цей ефект на експресію гена ENO2 був більш вираженим. Більше того, пригнічення функції ензиму ERN1 також змінює ефект дефіциту глюкози на експресію генів ENO1 та ENO2 у клітинах гліоми. Таким чином, результати даної роботи чітко продемонстрували, що експресія генів енолази та альдолази у клітинах гліоми лінії U87 є залежною від сигнального ензиму ERN1 і здебільшого змінюється за гіпоксії та дефіциту глютаміну або глюкози в залежності від функції сигнального ензиму ERN1. В той же час, експресія генів ENO2 та ALDOC можливо регулюється і іншими сигнальними системами стресу ендоплазматичного ретикулуму, оскільки тунікаміцин впливає на їх експресію у клітинах з пригніченою функцією ендорибонуклеази ERN1.
Изоэнзимы энолазы и альдолазы играют важную роль в гликолизе и росте опухолей. Установлено, что подавление обоих энзиматических функций сенсорно-сигнального энзима ERN1 (от эндоплазматического ретикулума к ядру-1), который является основным компонентом сигналинга из-за стресса эндоплазматического ретикулума, увеличивает уровень экспрессии генов, кодирующих синтез энолазы-1 (ENO1), ENO2, альдолазы -А (ALDOA) и ALDOC в клетках глиомы линии U87, но более выражено генов ENO2 и ALDOC. Эти изменения в экспрессии ENO1, ENO2 и ALDOA косвенные эндорибонуклеазным энзимам ERN1, поскольку угнетение только рибонуклеазы ERN1 имеет эффект, подобное угнетение обоих энзиматических функций. В то же время, увеличение экспрессии гена ALDOC в клетках глиомы без функции ERN1 возможно косвенно киназы, поскольку в клетках с подавленной функцией только эндорибонуклеазы не выявлено изменений в экспрессии ALDOC. Более того, экспрессия генов ENO1 и ALDOA преимущественно регулируется ERN1, поскольку туникамицин, что является индуктором стресса эндоплазматического ретикулума, нарушает экспрессию только генов ENO2 и ALDOC. Гипоксия увеличивает экспрессию генов ENO1, ENO2, ALDOA и ALDOC в обоих типах клеток глиомы, но в клетках с утраченной функцией ERN1 эффект гипоксии на уровень экспрессии ENO2 и ALDOC значительно уменьшается. Также показано, что уровень экспрессии генов ENO1, ENO2 и ALDOC уменьшается в обоих типах клеток глиомы в условиях дефицита глютамина, но в клетках без функции ERN1 этот эффект на экспрессию гена ENO2 был более выраженным. Более того, подавление функции энзима ERN1 также изменяет эффект дефицита глюкозы на экспрессию генов ENO1 и ENO2 в клетках глиомы. Таким образом, результаты данной работы четко продемонстрировали, что экспрессия генов энолазы и альдолазы в клетках глиомы линии U87 является зависимой от сигнального энзима ERN1 и обычно изменяется при гипоксии и дефиците глютамина или глюкозы в зависимости от функции сигнального энзима ERN1. В то же время, экспрессия генов ENO2 и ALDOC возможно регулируется и другими сигнальными системами стресса эндоплазматического ретикулума, поскольку туникамицин влияет на их экспрессию в клетках с подавленной функцией эндорибонуклеазы ERN1. Enolase and aldolase isoenzymes play an important role in glycolysis and tumor growth. It was shown that suppression of both enzymatic functions of sensor and signaling enzyme ERN1 (endoplasmic reticulum - nuclei-1), the major component of endoplasmic reticulum stress signaling, increases the expression level of genes encoding enolase-1 (ENO1), ENO2, aldolase-A (ALDOA) and ALDOC in glioma cell line U87, being more significant for ENO2 and ALDOC. These changes in the expression of ENO1, ENO2 and ALDOA are mediated by endoribonuclease of ERN1 enzyme, because suppression only this enzymatic activity of ERN1 had same effect like suppression of both enzymatic functions. At the same time, the increase of ALDOC gene expression in glioma cells with ERN1 signaling enzyme loss of function is possibly mediated by kinase, because in cells with suppressed ERN1 endoribonuclease function only no changes in the expression of ALDOC were observed. Moreover, the ENO1 and ALDOA gene expressions are regulated merely by ERN1, because tunicamycin, the inductor of endoplasmic reticulum stress, affects the expression of ENO2 and ALDOC genes only. Hypoxia increases the expression of ENO1, ENO2, ALDOA and ALDOC genes in both types of glioma cells, but in cells with ERN1 loss of function effect of hypoxia on the expression level of ENO2 and ALDOC is significantly reduced. It was also shown that the expression level of ENO1, ENO2 and ALDOC genes is decreased in both glioma cells types at glutamine deprivation conditions, but in cells with ERN1 loss of function this effect on ENO2 gene expression was more significant. Moreover, suppression of ERN1 enzyme function also changes the effect of glucose deprivation on the expression of ENO1 and ENO2 genes in glioma cells. Thus, results of this investigation clearly demonstrated that the expression of enolase and aldolase genes in U87 glioma cells is dependent from signaling enzyme ERN1 and is mostly regulated by hypoxia and glutamine or glucose deprivation in dependence from ERN1 signaling enzyme function. At the same time, the expression of ENO2 and ALDOC genes is possibly also regulated by other endoplasmic reticulum stress signaling systems, because tunicamycin affects its expression in cells with suppressed function of ERN1 endoribonuclease.
