Mazes of Nrf2 regulation

Зенков, Н. К.; Кожин, П. М.; Чечушков, А. В.; Мартинович, Г. Г.; Кандалинцева, Н. В.; Menshchikova, E. B.

doi:10.1134/s0006297917050030

Cited by 52 publications

(31 citation statements)

References 78 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The Nrf2 transcription factor plays a central role in the maintenance of cellular redox homeostasis via the coordinated transcriptional upregulation of numerous antioxidant proteins (32, 33). This includes more than 500 genes that are crucial to metabolize electrophilic drugs and toxins, protect against oxidative stress and inflammatory damage, and stabilize proteins and remove damaged proteins via proteasomal degradation or autophagy.…”

Section: Nrf2 Involvement In the Early Antioxidant Responsementioning

confidence: 99%

“…This involves an increase in the levels of the Nrf2 protein and its translocation from the cytoplasm to the nucleus where it binds to antioxidant response elements (AREs) located within gene promoters. Transcriptional activation at AREs is actually mediated by the binding of heterodimers of Nrf2 with the small MAF (musculoaponeurotic fibrosarcoma) or jun protein family members (33). The mechanisms of Nrf2 stabilization and nuclear translocation under increased oxidative stress and its reversal once homeostasis is reestablished are complex (33, 38, 39) and beyond the scope of this review.…”

Section: Nrf2 Involvement In the Early Antioxidant Responsementioning

confidence: 99%

“…The Nrf2/ARE-dependent genes encode antioxidant proteins, such as GST, γ-GCS, GPx, Trx, TrxR1, G6PD, catalase, SOD1, SOD2 (Mn-SOD), heme oxygenase-1 (HO-1), Srx, sestrins, NQO1, UDP glucuronosyltransferases (UGT) and ferritin, which play diverse roles in the maintenance of cellular redox homeostasis, ROS/electrophile suppression, implementation of DNA repair, and inhibition of inflammatory cytokine production, as well as in tissue repair and functional recovery (5,11, 33, 40). Nrf2 also activates multiple genes that drive the cytoplasmic pentose phosphate cycle mentioned earlier, and under some circumstances controls the production of proteasome subunits.…”

Section: Nrf2 Involvement In the Early Antioxidant Responsementioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Defenses against Pro-oxidant Forces - Maintenance of Cellular and Genomic Integrity and Longevity

2018

View full text Add to dashboard Cite

There has been enormous recent progress in understanding how human cells respond to oxidative stress, such as that caused by exposure to ionizing radiation. We have witnessed a significant deciphering of the events that underlie how antioxidant responses counter pro-oxidant damage to key biological targets in all cellular compartments, including the genome and mitochondria. These cytoprotective responses include: 1. The basal cellular repertoire of antioxidant capabilities and its supporting cast of facilitator enzymes; and 2. The inducible phase of the antioxidant response, notably that mediated by the Nrf2 transcription factor. There has also been frenetic progress in defining how reactive electrophilic species swamp existing protective mechanisms to augment DNA damage, events that are embodied in the cellular “DNA-damage response”, including cell cycle checkpoint activation and DNA repair, which occur on a time scale of hours to days, as well as the implementation of cellular responses such as apoptosis, autophagy, senescence and reprograming that extend the time period of damage sensing and response into weeks, months and years. It has become apparent that, in addition to the initial oxidative insult, cells typically undergo further waves of secondary reactive oxygen/nitrogen species generation, DNA damage and signaling and that these may reemerge long after the initial events have subsided, probably being driven, at least in part, by persisting DNA damage. These reactive oxygen/nitrogen species are an integral part of the pathological consequences of radiation exposure and may persist across multiple cell divisions. Because of the pervasive nature of oxidative stress, a cell will manifest different responses in different subcellular compartments and to different levels of stress injury. Aspects of these compartmentalized responses can involve the same proteins (such as ATM, p53 and p21) but in different functional guises, e.g., in cytoplasmic versus nuclear responses or in early-versus late-phase events. Many of these responses involve gene activation and new protein synthesis as well as a plethora of post-translational modifications of both basal and induced response proteins. It is these responses that we focus on in this review.

show abstract

Section: Nrf2 Involvement In the Early Antioxidant Responsementioning

confidence: 99%

Section: Nrf2 Involvement In the Early Antioxidant Responsementioning

confidence: 99%

Section: Nrf2 Involvement In the Early Antioxidant Responsementioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Defenses against Pro-oxidant Forces - Maintenance of Cellular and Genomic Integrity and Longevity

2018

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Фактор транскрипции Nrf2 играет ключевую роль в поддержании клеточного редокс-баланса при стрессовых воздействиях. В нормальных условиях транскрипционная активность Nrf2 находится на низком уровне вследствие его быстрого убиквитинирования и деградации в 26S-протеасомах, а также благодаря различным модификациям аминокислотных остатков транскрипционного фактора, регулирующих его транспорт в ядро и связывание с ДНК [128]. Если белки Nrf2 после убитиквитинирования удаляются протеасомами, то комплексы его ингибитора Keap1 могут удаляться посредством аутофагии [128].…”

Section: регуляция системы Keap1/nrf2/areunclassified

“…В нормальных условиях транскрипционная активность Nrf2 находится на низком уровне вследствие его быстрого убиквитинирования и деградации в 26S-протеасомах, а также благодаря различным модификациям аминокислотных остатков транскрипционного фактора, регулирующих его транспорт в ядро и связывание с ДНК [128]. Если белки Nrf2 после убитиквитинирования удаляются протеасомами, то комплексы его ингибитора Keap1 могут удаляться посредством аутофагии [128]. Этому предшествует агрегирование белка Keap1 с помощью адаптерного белка аутофагии p62/SQSTM, который содержит в своей структуре участки для связывания c Keap1 и LC3 [129].…”

Section: регуляция системы Keap1/nrf2/areunclassified

Autophagy as a protective mechanism in oxidative stress

et al. 2019

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

1 Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины (ФИЦ ФТМ) Россия, 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2 2 Белорусский государственный университет (БГУ) Республика Беларусь, 220030, г. Минск, пр. Независимости, 4 3 Новосибирский государственный педагогический университет (НГПУ) Россия, 630126, г. Новосибирск, ул. Вилюйская, 28 РЕЗЮМЕ Аутофагия является основным катаболическим процессом удаления из клеток поврежденных органелл, агрегированных белков и внутриклеточных патогенов. Развитие окислительного стресса сопровождается усилением аутофагии, которая оказывает защитное действие посредством поддержания качественного состава митохондрий (митофагия) и пероксисом (пексофагия) с последующей лизосомальной деградацией органелл с высокой продукцией активных форм кислорода. Посредством агрефагии также удаляются токсические продукты, образующиеся при окислительном и карбонильном стрессе. Кроме того, аутофагия может активировать систему антиоксидант-респонсивного ýлемента и повышать ýкспрессию генов антиоксидантных ферментов. Çащитная роль аутофагии может быть полезной при многих патологиях, сопровождающихся развитием окислительного стресса, и в то же время служить причиной химиорезистентности и снижать ýффективность противоопухолевой терапии. Ключевые слова: аутофагия, окислительный стресс, митохондрии, пероксисомы, система Keap1/ Nrf2/ARE. Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи. Источник финансирования. Исследование выполнено при поддержке РФФИ (грант 16-54-00050 Бел_а) и БФФИ (грант M16P-022). Для цитирования: Çенков Н.К., Чечушков А.В., Кожин П.М., Мартинович Г.Г., Кандалинцева Н.В., Меньщикова Е.Б. Аутофагия как механизм защиты при окислительном стрессе. Бюллетень сибирской медицины. 2019; 18 (2): 195-214. https://doi. ABSTRACTAutophagy is the main catabolic process required for the removal of damaged organelles, aggregated proteins and intracellular pathogens from cells. Oxidative stress is accompanied by an increase in autophagy, which has a protective effect by maintaining the qualitative composition of mitochondria (mitophagy) and peroxisomes (pexophagy) followed by lysosomal degradation of organelles with high production of reactive oxygen species. Aggrephagy also removes toxic products formed during oxidative and carbonyl stress. Furthermore, autophagy can activate the antioxidant response element system and increase the expression of antioxidant enzyme genes. The protective role of autophagy can be useful in many pathological processes accompanied by the development of oxidative stress while at the same time it may cause chemoresistance, reducing the effectiveness of anti-tumor therapy.

show abstract