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MilliporeSigma

Bcl2 inhibition of mitochondrial DNA repair.

BMC cancer (2015-08-14)
Maohua Xie, Paul W Doetsch, Xingming Deng
RESUMEN

Accumulation of mitochondrial DNA (mtDNA) damage could enhance the frequency of mitochondrial mutations and promote a variety of mitochondria-related diseases, including cancer. However, the mechanism(s) involved are not fully understood. Quantitative extended length PCR was used to compare mtDNA and nDNA damage in human lung H1299 cells expressing WT Bcl2 or vector-only control. mtAPE1 endonuclease activity was analyzed by AP oligonucleotide assay. mtDNA mutation was measured by single molecule PCR. Subcellular localization of Bcl2 and APE1 was analyzed by subcellular fractionation. Bcl2, an anti-apoptotic molecule and oncoprotein, effectively inhibits the endonuclease activity of mitochondrial APE1 (mtAPE1), leading to significant retardation of mtDNA repair and enhanced frequency of mtDNA mutations following exposure of cells to hydrogen peroxide (H2O2) or nitrosamine 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK, a carcinogen in cigarette smoke). Inversely, depletion of endogenous Bcl2 by RNA interference increases mtAPE1 endonuclease activity leading to accelerated mtDNA repair and decreased mtDNA mutation. Higher levels of mtAPE1 were observed in human lung cancer cells than in normal human bronchial epithelial cells (i.e. BEAS-2B). Bcl2 partially co-localizes with APE1 in the mitochondria of human lung cancer cells. Bcl2 directly interacts with mtAPE1 via its BH domains. Removal of any of the BH domains from Bcl2 abolishes Bcl2's capacity to interact with mtAPE1 as well as its inhibitory effects on mtAPE1 activity and mtDNA repair. Based our findings, we propose that Bcl2 suppression of mtDNA repair occurs through direct interaction with mtAPE1 and inhibition of its endonuclease activity in mitochondria, which may contribute to enhanced mtDNA mutations and carcinogenesis.

MATERIALES
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Sigma-Aldrich
Sacarosa, for molecular biology, ≥99.5% (GC)
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Sacarosa, ≥99.5% (GC)
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DAPI, for nucleic acid staining
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Azul de tiazolil Bromuro de tetrazolio, 98%
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Cloruro de sodio, for molecular biology, DNase, RNase, and protease, none detected, ≥99% (titration)
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Sacarosa, ≥99.5% (GC), BioXtra
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Azul de tiazolil Bromuro de tetrazolio, powder, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, ≥97.5% (HPLC)
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Sacarosa, BioUltra, for molecular biology, ≥99.5% (HPLC)
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Sodium chloride solution, 0.9% in water, BioXtra, suitable for cell culture
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Cloruro de sodio, BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture, suitable for plant cell culture, ≥99%
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Sodium chloride solution, 5 M in H2O, BioReagent, for molecular biology, suitable for cell culture
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Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraacetic acid, for molecular biology, ≥97.0%
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SAFC
Sodium chloride solution, 5 M
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Ethylenediaminetetraacetic acid solution, 0.02% in DPBS (0.5 mM), sterile-filtered, BioReagent, suitable for cell culture
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Sacarosa, ≥99.5% (GC), BioReagent, suitable for cell culture, suitable for insect cell culture
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Sacarosa, ≥99.5% (GC)
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Cloruro de sodio, JIS special grade, ≥99.5%
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Ethylenediaminetetraacetic acid, anhydrous, crystalline, BioReagent, suitable for cell culture
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Ethylenediaminetetraacetic acid, 99.995% trace metals basis
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Sigma-Aldrich
Sodium chloride solution, BioUltra, for molecular biology, ~5 M in H2O
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Sacarosa, ≥99.5% (GC), Grade II, suitable for plant cell culture
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Cloruro de sodio, 99.999% trace metals basis
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Cloruro de sodio, BioUltra, for molecular biology, ≥99.5% (AT)
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D-Manitol, ≥98% (GC), suitable for plant cell culture
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Sodium fluoride, 99.99% trace metals basis
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Sacarosa, Grade I, ≥99% (GC), suitable for plant cell culture
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Ethylenediaminetetraacetic acid, ACS reagent, 99.4-100.6%, powder
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Cloruro de sodio, SAJ first grade, ≥99.0%
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Sacarosa, meets USP testing specifications
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D-Manitol, ≥98% (GC)
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