Ukr.Biochem.J. 2019; Том 91, № 5, вересень-жовтень, c. 25-33

doi: https://doi.org/10.15407/ubj91.05.025

Вплив секреторної форми HB-EGF людини на клітини з різною кількістю та співвідношенням рецепторів EGFR і ErbB4

12.02.2020   Uncategorized   No comments

О. І. Криніна, Н. В. Короткевич, А. Ю. Лабинцев, С. І. Романюк, Д. В. Колибо, С. В. Комісаренко

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

Отримано: 18 липня 2019; Затверджено: 13 серпня 2019

HB-EGF є одним із найефективніших лігандів EGFR та ErbB4 рецепторів. Цей ростовий фактор відіграє важливу роль у багатьох клітинних процесах, проте його ефект відрізняється для різних типів клітин і залишається неповністю вивченим. Метою цієї роботи було дослідити залежність між HB-EGF-індукованою проліферацією клітин та активацією рецепторів EGFR і ErbB4. Для цього було проаналізовано вплив рекомбінантного аналога sHB-EGF людини (rsHB-EGF) на проліферацію клітин різних ліній, що мають різну кількість і співвідношення рецепторів EGFR і ErbB4, а також на активацію p38 та ERK1/2 (p42/44) кіназ МАРК-каскаду в цих клітинах. Для порівняння проведено аналогічні дослідження щодо впливу природного sHB-EGF, який виділявся клітинами гістоцитної лімфоми людини U937 за кокультивування з клітинами різних ліній. Встановлено, що інтенсивність проліферації клітин у відповідь на дію sHB-EGF залежить не тільки від кількості, а й від співвідношення рецепторів EGFR і ErbB4. Показано, що сигналінг через рецептор ErbB4 пов’язаний з активацією кінази p38, а сигналінг через рецептор EGFR – з активацією кінази ERK1/2 (p42/44). Зроблено припущення про існування двох різних механізмів стимулювання проліферації клітин під впливом sHB-EGF, одночасний запуск яких обумовлює максимальну проліферативну відповідь клітин. Результати цього дослідження свідчать на користь доцільності створення антипроліферативних препаратів, націлених на рецептор ErbB4.

Ключові слова: , , , , ,

Посилання:

  1. Murphrey MB, Varacallo M. Biochemistry, Epidermal Growth Factor Receptor. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2019.
  2. 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
  3. Higashiyama S, Lau K, Besner GE, Abraham JA, Klagsbrun M. Structure of heparin-binding EGF-like growth factor. Multiple forms, primary structure, and glycosylation of the mature protein. J Biol Chem. 1992 Mar 25;267(9):6205-12. PubMed
  4. Higashiyama S, Nanba D. ADAM-mediated ectodomain shedding of HB-EGF in receptor cross-talk. Biochim Biophys Acta. 2005 Aug 1;1751(1):110-7.  PubMed, CrossRef
  5. Singh B, Carpenter G, Coffey RJ. EGF receptor ligands: recent advances. F1000Res. 2016 Sep 8;5. pii: F1000 Faculty Rev-2270. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  6. Higashiyama S, Abraham JA, Klagsbrun M. Heparin-binding EGF-like growth factor stimulation of smooth muscle cell migration: dependence on interactions with cell surface heparan sulfate. J Cell Biol. 1993 Aug;122(4):933-40. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Lindsey S, Langhans SA. Epidermal growth factor signaling in transformed cells. Int Rev Cell Mol Biol. 2015;314:1-41.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  8. Hirata Y, Ogasawara N, Sasaki M, Mizushima T, Shimura T, Mizoshita T, Mori Y, Kubota E, Wada T, Tanida S, Kataoka H, Kamiya T, Higashiyama S, Joh T. BCL6 degradation caused by the interaction with the C-terminus of pro-HB-EGF induces cyclin D2 expression in gastric cancers. Br J Cancer. 2009 Apr 21;100(8):1320-9. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Ozeki K, Tanida S, Morimoto C, Inoue Y, Mizoshita T, Tsukamoto H, Shimura T, Kataoka H, Kamiya T, Nishiwaki E, Ishiguro H, Higashiyama S, Joh T. Telmisartan inhibits cell proliferation by blocking nuclear translocation of ProHB-EGF C-terminal fragment in colon cancer cells. PLoS One. 2013;8(2):e56770. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  10. Roskoski R Jr. The ErbB/HER family of protein-tyrosine kinases and cancer. Pharmacol Res. 2014 Jan;79:34-74.  PubMed, CrossRef
  11.  Iwamoto R, Mine N, Mizushima H, Mekada E. ErbB1 and ErbB4 generate opposing signals regulating mesenchymal cell proliferation during valvulogenesis. J Cell Sci. 2017 Apr 1;130(7):1321-1332. PubMed, CrossRef
  12. Liu Y, Song L, Ni H1, Sun L, Jiao W, Chen L, Zhou Q, Shen T, Cui H, Gao T, Li J. ERBB4 acts as a suppressor in the development of hepatocellular carcinoma. Carcinogenesis. 2017 Apr 1;38(4):465-473.  PubMed, CrossRef
  13. Hoesl C, Röhrl JM, Schneider MR, Dahlhoff M. The receptor tyrosine kinase ERBB4 is expressed in skin keratinocytes and influences epidermal proliferation. Biochim Biophys Acta Gen Subj. 2018 Apr;1862(4):958-966. PubMed, CrossRef
  14. Xu J, Gong L, Qian Z, Song G, Liu J. ERBB4 promotes the proliferation of gastric cancer cells via the PI3K/Akt signaling pathway. Oncol Rep. 2018 Jun;39(6):2892-2898. PubMed, CrossRef
  15. Strober W. Trypan blue exclusion test of cell viability. Curr Protoc Immunol. 2001; 21(1): 1-2. PubMed, CrossRef
  16. Korotkevych NV, Kolybo DV, Labyntsev AJ. Obtaining recombinant secretory form of human HB-EGF and perspectives of its application in biotechnology. Biotechnologia Acta. 2010; 3(4): 44-54. (In Ukrainian).
  17.  Korotkevych NV, Labyntsev AJ, Kolybo DV, Komisarenko SV. Obtaining and characterization of recombinant fluorescent derivatives of soluble human HB-EGF. Biotechnologia Acta. 2014; 7(2): 46-53. (In Ukrainian). CrossRef
  18. Schägger H, von Jagow G. Tricine-sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis for the separation of proteins in the range from 1 to 100 kDa. Anal Biochem. 1987 Nov 1;166(2):368-79. PubMed, CrossRef
  19. Lin CC, Lee IT, Hsu CH, Hsu CK, Chi PL, Hsiao LD, Yang CM. Sphingosine-1-phosphate mediates ICAM-1-dependent monocyte adhesion through p38 MAPK and p42/p44 MAPK-dependent Akt activation. PLoS One. 2015 Mar 3;10(3):e0118473.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  20. Junttila TT, Sundvall M, Määttä JA, Elenius K. Erbb4 and its isoforms: selective regulation of growth factor responses by naturally occurring receptor variants. Trends Cardiovasc Med. 2000 Oct;10(7):304-10. PubMed, CrossRef
  21. Zheng Y, Li X, Qian X, Wang Y, Lee JH, Xia Y, Hawke DH, Zhang G, Lyu J, Lu Z. Secreted and O-GlcNAcylated MIF binds to the human EGF receptor and inhibits its activation. Nat Cell Biol. 2015 Oct;17(10):1348-55. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  22. Liao HW, Hsu JM, Xia W, Wang HL, Wang YN, Chang WC, Arold ST, Chou CK, Tsou PH, Yamaguchi H, Fang YF, Lee HJ, Lee HH, Tai SK, Yang MH, Morelli MP, Sen M, Ladbury JE, Chen CH, Grandis JR, Kopetz S, Hung MC. PRMT1-mediated methylation of the EGF receptor regulates signaling and cetuximab response. J Clin Invest. 2015 Dec;125(12):4529-43. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  23. Rauf F, Festa F, Park JG, Magee M, Eaton S, Rinaldi C, Betanzos CM, Gonzalez-Malerva L, LaBaer J. Ibrutinib inhibition of ERBB4 reduces cell growth in a WNT5A-dependent manner. Oncogene. 2018 Apr;37(17):2237-2250.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.