Steroid sulfatase (STS) is a membrane-bound microsomal enzyme that hydrolyzes various alkyl (e.g., dehydroepiandrosterone sulfate) and aryl steroid sulfates (e.g., estrone sulfate, E1-S), leading to the in situ formation of biologically active hormones. In the human, STS is maximally expressed in the placenta, where it is required for estriol formation by the feto-placental unit. At lower levels, it normally occurs in several other human and primate tissues and seems to be involved in the growth of steroid dependent cancers in breast, endometrium and prostate. Actually, in estrogen receptor (ER)-positive tumors, STS mRNA level has been proposed as a significant and independent prognostic factor, since high levels of this messenger are associated with shorter disease-free survival of patients. The human STS gene contains 10 exons, spread over 146 kbp in the short arm of the X chromosome, and maps in the Xp22.3-Xpter position. The deduced amino acid sequence consists of 583 amino acids, including a 21-residue signal peptide. The STS cDNA has been cloned and sequenced from human placenta cDNA libraries. In placental transcripts, the first exon is partially translated and presents 5’-untranslated regions (5’-UTRs) of different lengths, owing to multiple transcription start sites (TSSs) scattered over a 50-bp region. The STS promoter associated with this exon is TATA-less, lowin GC content, and lacks binding sites for known transcription factors, though binding of putative factors was detected with the gel mobility shift assay In this work, we show that the regulation of STS gene expression is even more complex, since at least eight alternatively spliced transcripts are involved in human STS gene expression in different tissues.

L’enzima steroide solfatasi (STS) promuove la reazione di idrolisi degli ormoni steroidei coniugati al solfato come il deidroepiandrosterone solfato (DHEA-S) e l’estrone solfato (E1-S) permettendo la formazione di composti ormonalmente attivi. L’attività di questo enzima, oltre a rivestire una funzione fondamentale nei meccanismi di comunicazione cellulare, assume una grande importanza nell’ambito dei tumori ormono-dipendenti nei quali è stato rilevato un incremento dei suoi livelli di espressione rispetto alla controparte sana; inoltre, in questi, rappresenta la via maggiormente utilizzata per la sintesi degli estrogeni promuoventi la proliferazione di tumori estrogeno-dipendenti. E’ stato anche dimostrato come agli alti livelli di espressione del messaggero dell’STS in tessuti tumorali sia associata una cattiva prognosi per il tumore alla mammella in donne sia in pre- che in post-menopausa. Il gene della steroide solfatasi umana è localizzato nel braccio corto del cromosoma X e mappa precisamente nella regione Xp22.3-Xpter assieme al cluster di altre tre solfatasi: ARSD, ARSE, ARSF che sono comprese in un totale di 200 kb di DNA. La struttura del gene umano, come riportato da studi eseguiti sul trascritto isolato dalla placenta, consiste di 10 esoni, intervallati da introni di diversa lunghezza, che variano da 102 pb a 35 kb, per un totale di 146 kb. La regione promotrice risulta essere inusuale in quanto manca del TATA box, non possiede isole ricche in GC e risulta difettiva anche di regioni di ancoraggio per il fattore Sp1 e per altri fattori di trascrizione noti. Non possiede cioè strutture o elementi associati a molti promotori eucaristici. Come spesso succede per geni privi di TATA box, l’enzima possiede più siti di inizio della trascrizione. Il cDNA per l’enzima STS codifica per una proteina di 583 amminoacidi del peso di 63 kDa, dotata di un peptide segnale di 21-23 amminoacidi che viene tagliato dopo la traduzione per produrre una proteina matura costituita da 560 amminoacidi. Recenti evidenze hanno messo in luce come l’espressione di tale gene sia probabilmente regolata in modo tessuto-specifico, mediante l’utilizzo di primi esoni non tradotti alternativi, associati a promotori diversi e presumibilmente controllati da fattori trascrizionali differenti. Mediante la tecnica di RLM-RACE abbiamo voluto studiare la regione 5’-terminale dei messaggeri codificanti l'enzima STS in diversi tessuti umani, sia sani che tumorali, allo scopo di verificare questo tipo di controllo della trascrizione e di descriverne i componenti.

Controllo trascrizionale dell'enzima Steroide Solfatasi in tessuti umani sani e tumorali / Nardi, Alessia. - (2009).

Controllo trascrizionale dell'enzima Steroide Solfatasi in tessuti umani sani e tumorali

Nardi, Alessia
2009

Abstract

L’enzima steroide solfatasi (STS) promuove la reazione di idrolisi degli ormoni steroidei coniugati al solfato come il deidroepiandrosterone solfato (DHEA-S) e l’estrone solfato (E1-S) permettendo la formazione di composti ormonalmente attivi. L’attività di questo enzima, oltre a rivestire una funzione fondamentale nei meccanismi di comunicazione cellulare, assume una grande importanza nell’ambito dei tumori ormono-dipendenti nei quali è stato rilevato un incremento dei suoi livelli di espressione rispetto alla controparte sana; inoltre, in questi, rappresenta la via maggiormente utilizzata per la sintesi degli estrogeni promuoventi la proliferazione di tumori estrogeno-dipendenti. E’ stato anche dimostrato come agli alti livelli di espressione del messaggero dell’STS in tessuti tumorali sia associata una cattiva prognosi per il tumore alla mammella in donne sia in pre- che in post-menopausa. Il gene della steroide solfatasi umana è localizzato nel braccio corto del cromosoma X e mappa precisamente nella regione Xp22.3-Xpter assieme al cluster di altre tre solfatasi: ARSD, ARSE, ARSF che sono comprese in un totale di 200 kb di DNA. La struttura del gene umano, come riportato da studi eseguiti sul trascritto isolato dalla placenta, consiste di 10 esoni, intervallati da introni di diversa lunghezza, che variano da 102 pb a 35 kb, per un totale di 146 kb. La regione promotrice risulta essere inusuale in quanto manca del TATA box, non possiede isole ricche in GC e risulta difettiva anche di regioni di ancoraggio per il fattore Sp1 e per altri fattori di trascrizione noti. Non possiede cioè strutture o elementi associati a molti promotori eucaristici. Come spesso succede per geni privi di TATA box, l’enzima possiede più siti di inizio della trascrizione. Il cDNA per l’enzima STS codifica per una proteina di 583 amminoacidi del peso di 63 kDa, dotata di un peptide segnale di 21-23 amminoacidi che viene tagliato dopo la traduzione per produrre una proteina matura costituita da 560 amminoacidi. Recenti evidenze hanno messo in luce come l’espressione di tale gene sia probabilmente regolata in modo tessuto-specifico, mediante l’utilizzo di primi esoni non tradotti alternativi, associati a promotori diversi e presumibilmente controllati da fattori trascrizionali differenti. Mediante la tecnica di RLM-RACE abbiamo voluto studiare la regione 5’-terminale dei messaggeri codificanti l'enzima STS in diversi tessuti umani, sia sani che tumorali, allo scopo di verificare questo tipo di controllo della trascrizione e di descriverne i componenti.
2009
Steroid sulfatase (STS) is a membrane-bound microsomal enzyme that hydrolyzes various alkyl (e.g., dehydroepiandrosterone sulfate) and aryl steroid sulfates (e.g., estrone sulfate, E1-S), leading to the in situ formation of biologically active hormones. In the human, STS is maximally expressed in the placenta, where it is required for estriol formation by the feto-placental unit. At lower levels, it normally occurs in several other human and primate tissues and seems to be involved in the growth of steroid dependent cancers in breast, endometrium and prostate. Actually, in estrogen receptor (ER)-positive tumors, STS mRNA level has been proposed as a significant and independent prognostic factor, since high levels of this messenger are associated with shorter disease-free survival of patients. The human STS gene contains 10 exons, spread over 146 kbp in the short arm of the X chromosome, and maps in the Xp22.3-Xpter position. The deduced amino acid sequence consists of 583 amino acids, including a 21-residue signal peptide. The STS cDNA has been cloned and sequenced from human placenta cDNA libraries. In placental transcripts, the first exon is partially translated and presents 5’-untranslated regions (5’-UTRs) of different lengths, owing to multiple transcription start sites (TSSs) scattered over a 50-bp region. The STS promoter associated with this exon is TATA-less, lowin GC content, and lacks binding sites for known transcription factors, though binding of putative factors was detected with the gel mobility shift assay In this work, we show that the regulation of STS gene expression is even more complex, since at least eight alternatively spliced transcripts are involved in human STS gene expression in different tissues.
Steroide solfatasi umana, controllo trascrizionale, 5'RLM-RACE, MLPA
Controllo trascrizionale dell'enzima Steroide Solfatasi in tessuti umani sani e tumorali / Nardi, Alessia. - (2009).
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