Ukr.Biochem.J. 2019; Том 91, № 4, липень-серпень, c. 26-32

doi: https://doi.org/10.15407/ubj91.04.026

Роль гепаринзв’язувального домену у внутрішньо­клітинному трафіку sHB-EGF

О. І. Криніна, К. Ю. Манойлов, Д. В. Колибо, С. В. Комісаренко

Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: olyakrynina@gmail.com

Отримано: 11 липня 2018; Затверджено: 17 травня 2019

Гепаринзв’язувальний EGF-подібний фактор росту (HB-EGF) є представником сімейства епідермальних факторів росту, який є потужним мітогеном та атрактантом. HB-EGF-опосередкована активація EGFR є необхідною для стимуляції експресії генів, міграції та проліферації клітин як за нормальних, так і патогенних фізіологічних процесів. Основна мета цього дослідження полягала у визначенні ролі гепаринзв’язувального домену HB-EGF у процесі формування стабільного рецептор-лігандного комплексу та його подальшої інтерналізації до цитоплазми. Було використано флуоресцентно-мічене рекомбінантне похідне розчинного HB-EGF та його вкорочену форму (sHB-EGFΔ84-106) з делецією гепаринзв’язувального домену. Спочатку, з використанням протокової цитофлуориметрії, було визначено кінетику зв’язування двох форм sHB-EGF до його рецепторів на поверхні клітин. Для дослідження впливу відсутності гепаринзв’язувального домену в структурі HB-EGF на його інтерналізацію проаналізовано процес ендоцитозу EGFP-sHB-EGFΔ84-106 та EGFP-sHB-EGF за допомогою конфокальної мікроскопії. Виявлено, що повнорозмірна форма HB-EGF характеризується меншою інтенсивністю транслокації до цитоплазми порівняно з вкороченою формою sHB-EGF. Таким чином, відмінності у транспортуванні повнорозмірної або вкороченої форми sHB-EGF до клітинної цитоплазми можуть відображати механізми впливу позаклітинного матриксу на прояв біологічної активності sHB-EGF.

Ключові слова: , ,


Посилання:

  1. Higashiyama S, Abraham JA, Miller J, Fiddes JC, Klagsbrun M. A heparin-binding growth factor secreted by macrophage-like cells that is related to EGF. Science. 1991 Feb 22;251(4996):936-9. PubMed, CrossRef
  2. Miyazono K. Ectodomain shedding of HB-EGF: a potential target for cancer therapy. J Biochem. 2012 Jan;151(1):1-3.  PubMed, CrossRef
  3. Hashimoto K, Higashiyama S, Asada H, Hashimura E, Kobayashi T, Sudo K, Nakagawa T, Damm D, Yoshikawa K, Taniguchi N. Heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor is an autocrine growth factor for human keratinocytes. J Biol Chem. 1994 Aug 5;269(31):20060-6. PubMed
  4. Tokumaru S, Higashiyama S, Endo T, Nakagawa T, Miyagawa JI, Yamamori K, Hanakawa Y, Ohmoto H, Yoshino K, Shirakata Y, Matsuzawa Y, Hashimoto K, Taniguchi N. Ectodomain shedding of epidermal growth factor receptor ligands is required for keratinocyte migration in cutaneous wound healing. J Cell Biol. 2000 Oct 16;151(2):209-20. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Shirakata Y, Kimura R, Nanba D, Iwamoto R, Tokumaru S, Morimoto C, Yokota K, Nakamura M, Sayama K, Mekada E, Higashiyama S, Hashimoto K. Heparin-binding EGF-like growth factor accelerates keratinocyte migration and skin wound healing. J Cell Sci. 2005 Jun 1;118(Pt 11):2363-70. PubMed, CrossRef
  6. Xu KP, Ding Y, Ling J, Dong Z, Yu FS. Wound-induced HB-EGF ectodomain shedding and EGFR activation in corneal epithelial cells. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2004 Mar;45(3):813-20. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Bakken AM, Protack CD, Roztocil E, Nicholl SM, Davies MG. Cell migration in response to the amino-terminal fragment of urokinase requires epidermal growth factor receptor activation through an ADAM-mediated mechanism. J Vasc Surg. 2009 May;49(5):1296-303. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  8. Zhang D, Zhang J, Jiang X, Li X, Wang Y, Ma J, Jiang H. Heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor: a hepatic stellate cell proliferation inducer via ErbB receptors. J Gastroenterol Hepatol. 2014 Mar;29(3):623-32. PubMed, CrossRef
  9. Sahin U, Weskamp G, Kelly K, Zhou HM, Higashiyama S, Peschon J, Hartmann D, Saftig P, Blobel CP. Distinct roles for ADAM10 and ADAM17 in ectodomain shedding of six EGFR ligands. J Cell Biol. 2004 Mar 1;164(5):769-79. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  10. Higashiyama S, Iwabuki H, Morimoto C, Hieda M, Inoue H, Matsushita N. Membrane-anchored growth factors, the epidermal growth factor family: beyond receptor ligands. Cancer Sci. 2008 Feb;99(2):214-20. PubMed, CrossRef
  11. Holbro T, Civenni G, Hynes NE. The ErbB receptors and their role in cancer progression. Exp Cell Res. 2003 Mar 10;284(1):99-110. PubMed, CrossRef
  12. Roepstorff K, Grandal MV, Henriksen L, Knudsen SL, Lerdrup M, Grøvdal L, Willumsen BM, van Deurs B. Differential effects of EGFR ligands on endocytic sorting of the receptor. Traffic. 2009 Aug;10(8):1115-27.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  13. Korotkevych NV, Labyntsev AJ, Kolybo DV, Komisarenko SV. The Soluble Heparin-Binding EGF-Like Growth Factor Stimulates EGF Receptor Trafficking to the Nucleus. PLoS One. 2015 May 27;10(5):e0127887. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  14. Henriksen L, Grandal MV, Knudsen SL, van Deurs B, Grøvdal LM. Internalization mechanisms of the epidermal growth factor receptor after activation with different ligands. PLoS One. 2013;8(3):e58148. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  15. Bishop JR, Schuksz M, Esko JD. Heparan sulphate proteoglycans fine-tune mammalian physiology. Nature. 2007 Apr 26;446(7139):1030-7. PubMed, CrossRef
  16. Prince RN, Schreiter ER, Zou P, Wiley HS, Ting AY, Lee RT, Lauffenburger DA. The heparin-binding domain of HB-EGF mediates localization to sites of cell-cell contact and prevents HB-EGF proteolytic release. J Cell Sci. 2010 Jul 1;123(Pt 13):2308-18. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  17.  Korotkevych NV, Labyntsev AJ, Kolybo DV, Komisarenko SV. Obtaining and characterization of recombinant fluorescent derivatives of soluble human HB-EGF. Biotechnol Acta. 2014;7(2)46-53.  CrossRef
  18. Schindelin J, Arganda-Carreras I, Frise E, Kaynig V, Longair M, Pietzsch T, Preibisch S, Rueden C, Saalfeld S, Schmid B, Tinevez JY, White DJ, Hartenstein V, Eliceiri K, Tomancak P, Cardona A. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nat Methods. 2012 Jun 28;9(7):676-82. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  19. Saito T, Okada S, Ohshima K, Yamada E, Sato M, Uehara Y, Shimizu H, Pessin JE, Mori M. Differential activation of epidermal growth factor (EGF) receptor downstream signaling pathways by betacellulin and EGF. Endocrinology. 2004 Sep;145(9):4232-43. PubMed, CrossRef
  20. Elfenbein A, Lanahan A, Zhou TX, Yamasaki A, Tkachenko E, Matsuda M, Simons M. Syndecan 4 regulates FGFR1 signaling in endothelial cells by directing macropinocytosis. Sci Signal. 2012 May 8;5(223):ra36. PubMed, PubMedCentral, CrossRef

Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.