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CYP1A1 Gene: A Cancer Risk Modifier
AbstractCYP1A1gene is an important target in cancer, due to its role in metabolic bioactivation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs),to electrophilic intermediates referred to bay region epoxides, to ultimate carcinogens and capable of causing oncogenic mutations in DNA. Expression of CYP1A1 mRNA is elevated by activation of the arylhydrocarbon receptor (AhR) through binding of exogenous ligands such as PAHs, of which the halogenated derivative 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) is a prototype, then translocates from cytoplasm to nucleus upon the activation. Hence, disruption of these regulatory pathways is implicated in tumor progression. In addition, up-regulation of protein kinase C (PKC) and tyrosine kinase, as well as activation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) result in increase of AhR signal transduction. Glucocorticoid receptor (GR) and estrogen receptor (ER) also affect AhR-mediated pathway, but undergoing via different aspects Namely, GR decreases AhR-mediated expression by interacting with xenobiotic responsive element-binded AhR, while ER has a direct interaction with CYP1A1 promotor by acting as a co-regulator of AhR-mediated transcriptional activation. In normal condition, AhR plays a promoting role in cell cycle progression. In the existence of exogenous ligands, AhR shows inhibitory effect vice vesa . CYP1A1 is expressed constitutively in several extrahepatic tissues such as intestine, lung, placenta, and kidney, but not in liver. However, CYP1A1 expression has been demonstrated in the liver after inducer treatment. Therefore, cancer progression regarding overexpression of CYP1A1 possibly occurred in several organs related to exogenous ligands in every day exposures, e.g. smoking, diet, and the environment. Apart from these, genetic polymorphism of CYP1A1 gene has recently been noted to involve in difference types of cancer.Key words:CYP1A1 gene, aryl hydrocarbon receptor, cancer, AhRÂ āļāļāļāļąāļāļĒāđāļāļĒāļĩāļāđāļāđāļāđāļāļĢāļĄ āļāļĩ 450 1 āđāļ 1 (CYP1A1) āđāļāđāļāļĒāļĩāļāđāļāđāļēāļŦāļĄāļēāļĒāļŠāļģāļāļąāļāļŦāļāļķāđāļāļāļāļāļĄāļ°āđāļĢāđāļ āđāļāļ·āđāļāļāļāļēāļāļĄāļĩāļŦāļāđāļēāļāļĩāđāļŦāļĨāļąāļāđāļāļāļēāļĢāđāļāļĨāļĩāđāļĒāļāđāļāļĨāļāļāļēāļāļāļĩāļ§āļ āļēāļāļāļāļāļŠāļēāļĢāļāļĨāļļāđāļĄpolycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs) āđāļŦāđāļāļĒāļđāđāđāļāļĢāļđāļāļŠāļēāļĢāļāļķāđāļāļāļĨāļēāļāļāļģāļāļ§āļepoxide āļŦāļĢāļ·āļāļŠāļēāļĢāļāđāļāļĄāļ°āđāļĢāđāļāļāļĩāđāļĄāļĩāļĪāļāļāļīāļŠāđ āļđāļāļŠāļļāļāļāļķāđāļāļŠāļēāļĄāļēāļĢāļāļāļĢāļ°āļāļļāđāļāļāļĢāļ°āļāļ§āļāļāļēāļĢāļāļĨāļēāļĒāļāļąāļāļāļļāđāđāļāļŠāļēāļĒāļāļĩāđāļāđāļāđāļāļāļĩāđāđāļāļĩāđāļĒāļ§āļāđāļāļāļāļąāļāļāļēāļĢāđāļāļīāļāļĄāļ°āđāļĢāđāļāđāļāđ mRNA āļāļāļCYP1A1 āļāļ°āļāļđāļāđāļŦāļāļĩāđāļĒāļ§āļāļģāđāļŦāđāđāļāļīāđāļĄāļāļķāđāļāļāđāļ§āļĒāļāļēāļĢāļāļĢāļ°āļāļļāđāļāļāļēāļĢāļāļąāļāļĢāļ°āļŦāļ§āđāļēāļāļāļąāļ§āļĢāļąāļaryl hydrocarbon (AhR) āļāļąāļ ligand)āđāļāđāđāļāđ āļŠāļēāļĢ PAH āļāļĩāđāļĄāļĩāļāļāļļāļāļąāļāļāđāļāļāļ2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) āđāļāđāļāļŠāļēāļĢāļāđāļāđāļāļ āļāļēāļāļāļąāđāļāļŠāļēāļĢāļāļĢāļ°āļāļāļāļāļāļāļāļąāļ§āļĢāļąāļ AhR āđāļĨāļ° ligand āļāļ°āļāđāļēāļāđāļāđāļēāļŠāļđāđāļāļīāļ§āđāļāļĨāļĩāļĒāļŠāļāļąāļāđāļāđāļāļāļļāļāđāļĢāļīāđāļĄāļāļēāļĢāļāļĢāļ°āļāļļāđāļāļĒāļĩāļ CYP1A1 āļāļąāļāļāļąāđāļāļāļēāļĢāļĢāļāļāļ§āļāļāļĨāđāļāļāļēāļĢāļāļ§āļāļāļļāļĄāđāļ āđ āļāļ°āļŠāđāļāļāļĨāļāđāļāļāļĢāļ°āļāļ§āļāļāļēāļĢāđāļāļĢāļīāļāđāļāļīāļāđāļāļāļāļāđāļāļĨāļĨāđāļĄāļ°āđāļĢāđāļ āļĒāļīāđāļāđāļāļāļ§āđāļēāļāļĩāđāļāļēāļĢāđāļāļīāđāļĄāļāļēāļĢāļāļģāļāļēāļāļāļāļ protein kinase C (PKC), tyrosine kinase āđāļĨāļ°āļāļēāļĢāļāļĢāļ°āļāļļāđāļmitogen-activated protein kinases (MAPKs) āļāļ°āļŠāđāļāļāļĨāđāļŦāđāđāļāļīāđāļĄāļāļēāļĢāļŠāđāļāļŠāļąāļāļāļēāļāļāļāļāļāļąāļ§āļĢāļąāļ AhR āļāļāļāļāļēāļāļāļĩāđ glucocorticoid receptor (GR) āđāļĨāļ°estrogen receptor (ER) āļĒāļąāļāđāļŠāļāļāļāļĨāļĢāđāļ§āļĄāļāđāļāļāļĢāļ°āļāļ§āļāļāļēāļĢāļŠāđāļāļŠāļąāļāļāļēāļāļāļāļāļāļąāļ§āļĢāļąāļ AhR āđāļāđ āļāļēāļāļī GR āļŠāļēāļĄāļēāļĢāļāļĨāļāļāļēāļĢāđāļŠāļāļāļāļāļāļāļāļāļĒāļĩāļ CYP1A1 āļāļĩāđāđāļŠāļāļāļāļĨāļāđāļēāļāļāļĨāđāļāļāļāļāļāļąāļ§āļĢāļąāļ AhR āđāļāļĒāļāļąāļāļāļąāļāļāļāļāđāļāļĢāļ°āļāļāļāļāļāļāļāļąāļ§āļĢāļąāļ AhRāļŦāļĢāļ·āļāļāļāļāđāļāļĢāļ°āļāļāļāļ āļēāļĒāđāļāļĒāļĩāļāļāļĩāđāļāļāļāļŠāļāļāļāļāđāļāļŠāļēāļĢāđāļāļĨāļāļāļĨāļāļĄ (xenobioticresponsive element) āđāļāļāļāļ°āļāļĩāđ ER āļŠāļēāļĄāļēāļĢāļāļŠāđāļāļāļĨāđāļāļĒāļāļĢāļāļāđāļāļŠāđāļ§āļāđāļāļĢāđāļĄāđāļāļāļĢāđāļ āļēāļĒāđāļāļĒāļĩāļ CYP1A1 āđāļāļĒāđāļāđāļāđāļŠāļĄāļ·āļāļāļāļąāļ§āļāļ§āļāļāļļāļĄāļĢāđāļ§āļĄāđāļāļāļēāļĢāđāļŦāļāļĩāđāļĒāļ§āļāļģāļāđāļēāļāļāļąāļ§āļĢāļąāļ AhR āđāļāļŠāļ āļēāļ§āļ°āļāļāļāļīāļāļąāļ§āļĢāļąāļ AhR āļĄāļĩāļāļāļāļēāļāļŠāđāļāđāļŠāļĢāļīāļĄāļāļēāļĢāđāļāļĢāļīāļāđāļāļīāļāđāļāļāļāļāđāļāļĨāļĨāđāđāļāđāļāļąāļ§āļĢāļąāļ AhR āļŠāļēāļĄāļēāļĢāļāđāļŠāļāļāļāļĨāļāļĢāļāļāļąāļāļāđāļēāļĄāđāļāļŠāļ āļēāļ§āļ°āļāļĩāđāļĄāļĩāļĨāļīāđāļāļāļāđ āđāļāļ·āđāļāļāļāļēāļāļĒāļĩāļ CYP1A1 āļŠāļēāļĄāļēāļĢāļāļāļāđāļāđāđāļāđāļāļ·āđāļāđāļĒāļ·āđāļāļŦāļĨāļēāļĒāļāļāļīāļāđāļāđāļ āļāļāļ āļĢāļ āļāļąāļāđāļĨāļ°āđāļ āđāļĄāđāļ§āđāļēāļāļ°āļāļāļĒāļĩāļāļāļĩāđāđāļāļāļąāļāđāļĄāļ·āđāļāļāļđāļāđāļŦāļāļĩāđāļĒāļ§āļāļģāļāđāļ§āļĒāļŠāļēāļĢāļāļĢāļ°āļāļļāđāļāļāđāļēāļ āļāļąāļāļāļąāđāļāļāļĢāļ°āļāļ§āļāļāļēāļĢāđāļāļĢāļīāļāļāļāļāļĄāļ°āđāļĢāđāļāļāļĩāđāđāļāļĩāđāļĒāļ§āļāđāļāļāļāļąāļāļāļēāļĢāđāļŠāļāļāļāļāļāļāļĩāđāļĄāļēāļāđāļāļīāļāđāļāļāļāļāļĒāļĩāļ CYP1A1 āļāļķāļāļĄāļĩāđāļāļāļēāļŠāđāļāļīāļāļāļķāđāļāđāļāļāļ§āļąāļĒāļ§āļ°āļŦāļĨāļēāļĒāļāļāļīāļāļāļēāļāļāļēāļĢāđāļāđāļĢāļąāļāļĨāļīāđāļāļāļāđāļ āļēāļĒāļāļāļāļāļĩāđāļāļāđāļāļ·āđāļāļāļāļĒāļđāđāļāļąāđāļ§āđāļāđāļāļŠāļ āļēāļ§āļ°āđāļ§āļāļĨāđāļāļĄāļāļāļāļāļēāļāļāļĩāđāļāļ§āļēāļĄāļŦāļĨāļēāļāļŦāļĨāļēāļĒāļāļēāļāļāļąāļāļāļļāļāļĢāļĢāļĄāļāļāļāļĒāļĩāļ CYP1A1 āļāļāļ§āđāļēāļŠāļąāļĄāļāļąāļāļāđāļāļąāļāđāļāļāļēāļŠāđāļāļīāļāļĄāļ°āđāļĢāđāļāļŦāļĨāļēāļĒāļāļĢāļ°āđāļ āļāļāđāļ§āļĒāļāļģāļŠāļģāļāļąāļ: āļĒāļĩāļāđāļāđāļāđāļāļĢāļĄ āļāļĩ 450 1 āđāļ 1, āļāļąāļ§āļĢāļąāļāđāļāļĢāļīāļĨāđāļŪāđāļāļĢāļāļēāļĢāđāļāļāļ,āļĄāļ°āđāļĢāđāļ, AhR