Although Rat-1 fibroblasts expressing c-myc constitutively are unable to arrest growth in low serum, their numbers do not increase in culture because of substantial cell death. We show this cell death to be dependent upon expression of c-myc protein and to occur by apoptosis. Regions of the c-myc protein required for induction of apoptosis overlap with regions necessary for cotransformation, autoregulation, and inhibition of differentiation, suggesting that the apoptotic function of c-myc protein is related to its other functions. Moreover, cells with higher levels of c-myc protein are more prone to cell death upon serum deprivation. Finally, we demonstrate that deregulated c-myc expression induces apoptosis in cells growth arrested by a variety of means and at various points in the cell cycle.

Journal Article A modified oestrogen receptor ligand-binding domain as an improved switch for the regulation of heterologous proteins Get access Trevor D. Littlewood, Trevor D. Littlewood * Biochemistry of the Cell NucleusLondon WC2A 3PX, UK * To whom correspondence should be addressed Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar David C. Hancock, David C. Hancock Biochemistry of the Cell NucleusLondon WC2A 3PX, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar Paul S. Danielian, Paul S. Danielian 1Molecular Endocrinology Laboratories, Imperial Cancer Research Fund, PO Box 123, 44 Lincoln's Inn FieldsLondon WC2A 3PX, UK + Present address: McMahon Laboratory, Biological Laboratories, Harvard University, 16 Divinity Avenue, Cambridge, MA 02138, USA Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar Malcolm G. Parker, Malcolm G. Parker 1Molecular Endocrinology Laboratories, Imperial Cancer Research Fund, PO Box 123, 44 Lincoln's Inn FieldsLondon WC2A 3PX, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar Gerard I. Evan Gerard I. Evan Biochemistry of the Cell NucleusLondon WC2A 3PX, UK Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar Nucleic Acids Research, Volume 23, Issue 10, 25 May 1995, Pages 1686–1690, https://doi.org/10.1093/nar/23.10.1686 Published: 25 May 1995 Article history Received: 22 February 1995 Revision received: 05 April 1995 Accepted: 05 April 1995 Published: 25 May 1995

Abstract

 c-Myc (Myc) and Max proteins dimerize and bind DNA through basic-helix-loop-helix-leucine zipper motifs (b-HLH-LZ). Using a genetic approach, we demonstrate that binding to Max is essential for Myc transforming activity and that Myc homodimers are inactive. Mutants of Myc and Max that bind efficiently to each other but not to their wild-type partners were generated by either exchanging the HLH-LZ domains or reciprocally modifying LZ dimerization specificities. While transformation defective on their own, complementary mutants restore Myc transforming activity when coexpressed in cells. The HLH-LZ exchange mutants also have dominant negative activity on wild-type Myc function. In addition, wild-type max antagonizes myc function in a dose-dependent manner, presumably through competition of Max-Max and Myc-Max dimers for common target DNA sites. Therefore, Max can function as both suppressor and activator of Myc. A general model for the role of Myc and Max in growth control is discussed.

Abstract

 The protooncogene c-myc regulates cell growth, differentiation, and apoptosis, and its aberrant expression is frequently observed in human cancer. However, the consequences of activating c-Myc in an adult tissue, in which these cellular processes are part of normal homeostasis, remain unknown. In order to achieve this, we have targeted expression of a switchable form of the c-Myc protein to the skin epidermis, a well characterized homeostatic tissue. We show that activation of c-MycER^TM in adult suprabasal epidermis rapidly triggers proliferation and disrupts differentiation of postmitotic keratinocytes. Sustained activation of c-Myc is sufficient to induce papillomatosis together with angiogenesis—changes that resemble hyperplastic actinic keratosis, a commonly observed human precancerous epithelial lesion. All these premalignant changes spontaneously regress upon deactivation of c-MycER^TM.

We describe the crystal structure of a complex between importin-β residues 1–442 (Ib442) and five FxFG nucleoporin repeats from Nsp1p. Nucleoporin FxFG cores bind on the convex face of Ib442 to a primary site between the A helices of HEAT repeats 5 and 6, and to a secondary site between HEAT repeats 6 and 7. Mutations at importin-β Ile178 in the primary FxFG binding site reduce both binding and nuclear protein import, providing direct evidence for the functional significance of the importin-β–FxFG interaction. The FxFG binding sites on importin-β do not overlap with the RanGTP binding site. Instead, RanGTP may release importin-β from FxFG nucleoporins by generating a conformational change that alters the structure of the FxFG binding site.

The two oncogenes KRas and Myc cooperate to drive tumorigenesis, but the mechanism underlying this remains unclear. In a mouse lung model of KRasG12D-driven adenomas, we find that co-activation of Myc drives the immediate transition to highly proliferative and invasive adenocarcinomas marked by highly inflammatory, angiogenic, and immune-suppressed stroma. We identify epithelial-derived signaling molecules CCL9 and IL-23 as the principal instructing signals for stromal reprogramming. CCL9 mediates recruitment of macrophages, angiogenesis, and PD-L1-dependent expulsion of T and B cells. IL-23 orchestrates exclusion of adaptive T and B cells and innate immune NK cells. Co-blockade of both CCL9 and IL-23 abrogates Myc-induced tumor progression. Subsequent deactivation of Myc in established adenocarcinomas triggers immediate reversal of all stromal changes and tumor regression, which are independent of CD4+CD8+ T cells but substantially dependent on returning NK cells. We show that Myc extensively programs an immune suppressive stroma that is obligatory for tumor progression.

The c-Myc protein (Myc) is involved in cellular transformation and mitogenesis, but is also a potent inducer of programmed cell death, or apoptosis. Whether these apparently opposite functions are mediated through common or distinct molecular mechanisms remains unclear. Myc and its partner protein, Max, dimerize and bind DNA in vitro and in vivo through basic/helix-loop-helix/leucine zipper motifs (bHLH-LZ). By using complementary leucine zipper mutants (termed MycEG and MaxEG), which dimerize efficiently with each other but not with their wild-type partners, we demonstrate that both cell cycle progression and apoptosis in nontransformed rodent fibroblasts are induced by Myc-Max dimers. MycEG or MaxEG alone are inactive, but co-expression restores ability to prevent withdrawal from the cell cycle and to induce cell death upon removal of growth factors. Thus, Myc can control two alternative cell fates through dimerization with a single partner, Max.

Vascular smooth muscle cell (VSMC) accumulation is implicated in plaque development. In contrast, VSMC apoptosis is implicated in plaque rupture, coagulation, vessel remodeling, medial atrophy, aneurysm formation, and calcification. Although VSMC apoptosis accompanies multiple pathologies, there is little proof of direct causality, particularly with the low levels of VSMC apoptosis seen in vivo. Using a mouse model of inducible VSMC-specific apoptosis, we demonstrate that low-level VSMC apoptosis during either atherogenesis or within established plaques of apolipoprotein (Apo)E(-/-) mice accelerates plaque growth by two-fold, associated with features of plaque vulnerability including a thin fibrous cap and expanded necrotic core. Chronic VSMC apoptosis induced development of calcified plaques in younger animals and promoted calcification within established plaques. In addition, VSMC apoptosis induced medial expansion, associated with increased elastic lamina breaks, and abnormal matrix deposition reminiscent of cystic medial necrosis in humans. VSMC apoptosis prevented outward remodeling associated with atherosclerosis resulting in marked vessel stenosis. We conclude that VSMC apoptosis is sufficient to accelerate atherosclerosis, promote plaque calcification and medial degeneration, prevent expansive remodeling, and promote stenosis in atherosclerosis.