Biopolym. Cell. 2021; 37(1):3-13.
Структура и функции биополимеров
Домен PH BCR обеспечивает колокализацию полноразмерного BCR с центросомой вместе с кортактином для обеспечения функции организации актина
1Гурьянов Д. С., 1Антоненко С. В., 1Телегеев Г. Д.
  1. Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины
    ул. Академика Заболотного, 150, Киев, Украина, 03143

Abstract

Хромосомная транслокация между 9 и 22 хромосомами приводит к слиянию генов bcr и abl. Из-за разных точек разрыва в гене bcr существуют три формы химерных белков BCR-ABL - p230, p210 и p190. BCR-ABLp190 не имеет домена гомологии плекстрина (PH) BCR и связан с острым лимфобластным лейкозом. Напротив, BCR-ABLp210 имеет домен PH и возникает при хроническом миелобластном лейкозе. BCR-ABL может связываться с центросомами, которые действуют как регулирующий центр клеточного деления и образования веретена деления во время митоза. Кортактин, основной функцией которого является разветвление актина, ранее был идентифицирован масс-спектрометрией как один из потенциальных партнеров взаимодействия с PH доменом BCR. Цель. Определить, колокализуются ли BCR и кортактин с центросомами, и возможную роль домена PH в такой колокализации. Методы. Культивирование клеток млекопитающих, иммунофлуоресцентный анализ, флуоресцентная микроскопия живых клеток. Результаты. В настоящей работе мы показываем, что как полноразмерный белок BCR, так и домен PH могут колокализироваться с центросомой вместе с кортактином в живых клетках HEK293T. Мы также продемонстрировали, что BCR колокализуется с γ-тубулином и точками ветвления актина в фиксированных клетках K562. Используя антитела против ABL и против BCR, мы также показываем, что совместная локализация с центром ветвления актина типична для BCR-ABL и BCR, но не для одного лишь ABL. Выводы. Домен PH BCR необходим для колокализации BCR или BCR-ABL с центросомой. Вместе с кортактином BCR-ABL может влиять на функцию центросом за счет нарушения регуляции ветвления актина или аномального фосфорилирования, что может быть предметом дальнейших исследований.
Keywords: BCR-ABL, центросома, кортактин, ХМЛ

References

[1] Hecht F, Morgan R, Schrier SL, Adams J, Sandberg AA. The Philadelphia (Ph) chromosome in leukemia. I. A new mechanism due to interstitial deletion and insertion in chronic myelocytic leukemia. Cancer Genet Cytogenet. 1985;14(1-2):3-10.
[2] Miroshnychenko D, Dubrovska A, Maliuta S, Telegeev G, Aspenström P. Novel role of pleckstrin homology domain of the Bcr-Abl protein: analysis of protein-protein and protein-lipid interactions. Exp Cell Res. 2010;316(4):530-42.
[3] Weaver AM. Cortactin in tumor invasiveness. Cancer Lett. 2008;265(2):157-66.
[4] Hirakawa H, Shibata K, Nakayama T. Localization of cortactin is associated with colorectal cancer development. Int J Oncol. 2009;35(6):1271-6.
[5] Rothschild BL, Shim AH, Ammer AG, Kelley LC, Irby KB, Head JA, Chen L, Varella-Garcia M, Sacks PG, Frederick B, Raben D, Weed SA. Cortactin overexpression regulates actin-related protein 2/3 complex activity, motility, and invasion in carcinomas with chromosome 11q13 amplification. Cancer Res. 2006;66(16):8017-25.
[6] Patel AS, Schechter GL, Wasilenko WJ, Somers KD. Overexpression of EMS1/cortactin in NIH3T3 fibroblasts causes increased cell motility and invasion in vitro. Oncogene. 1998;16(25):3227-32.
[7] Ambrosio EP, Rosa FE, Domingues MA, Villacis RA, Coudry Rde A, Tagliarini JV, Soares FA, Kowalski LP, Rogatto SR. Cortactin is associated with perineural invasion in the deep invasive front area of laryngeal carcinomas. Hum Pathol. 2011;42(9):1221-9.
[8] Bertier L, Boucherie C, Zwaenepoel O, Vanloo B, Van Troys M, Van Audenhove I, Gettemans J. Inhibitory cortactin nanobodies delineate the role of NTA- and SH3-domain-specific functions during invadopodium formation and cancer cell invasion. FASEB J. 2017;31(6):2460-2476.
[9] Gurianov DS, Antonenko SV, Telegeev GD. Colocalization of cortactin and PH domain of BCR in HEK293T cells and its potential role in cell signaling. Biopolym Cell 2016; 32(1): 26–33.
[10] Conduit PT, Wainman A, Raff JW. Centrosome function and assembly in animal cells. Nat Rev Mol Cell Biol. 2015;16(10):611-24.
[11] Farina F, Gaillard J, Guérin C, Couté Y, Sillibourne J, Blanchoin L, Théry M. The centrosome is an actin-organizing centre. Nat Cell Biol. 2016;18(1):65-75.
[12] Patel H, Gordon MY. Abnormal centrosome-centriole cycle in chronic myeloid leukaemia? Br J Haematol. 2009;146(4):408-17.
[13] Wang W, Chen L, Ding Y, Jin J, Liao K. Centrosome separation driven by actin-microfilaments during mitosis is mediated by centrosome-associated tyrosine-phosphorylated cortactin. J Cell Sci. 2008;121(Pt 8):1334-43.
[14] Birnboim HC, Doly J. A rapid alkaline extraction procedure for screening recombinant plasmid DNA. Nucleic Acids Res. 1979;7(6):1513-23.
[15] Sauer ML, Kollars B, Geraets R, Sutton F. Sequential CaCl2, polyethylene glycol precipitation for RNase-free plasmid DNA isolation. Anal Biochem. 2008;380(2):310-4.
[16] Mowiol mounting medium. Cold Spring Harb Protoc 2006; 2006(1): pdb.rec10255.
[17] Whittaker ET. XVIII—On the Functions which are represented by the Expansions of the Interpolation-Theory. Proc R Soc Edinburgh 1915; 35:181–94.
[18] Shannon CE. Communication In The Presence Of Noise. Proc IEEE 1998; 86(2): 447–57.
[19] 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;9(7):676-82.
[20] Bolte S, Cordelières FP. A guided tour into subcellular colocalization analysis in light microscopy. J Microsc. 2006;224(Pt 3):213-32.
[21] Manders EMM, Verbeek FJ, Aten JA. Measurement of co-localization of objects in dual-colour confocal images. J Microsc 1993; 169(3): 375–82.
[22] Sage D, Donati L, Soulez F, Fortun D, Schmit G, Seitz A, Guiet R, Vonesch C, Unser M. DeconvolutionLab2: An open-source software for deconvolution microscopy. Methods. 2017;115:28-41.
[23] Dey N, Blanc-Feraud L, Zimmer C, Roux P, Kam Z, Olivo-Marin JC, Zerubia J. Richardson-Lucy algorithm with total variation regularization for 3D confocal microscope deconvolution. Microsc Res Tech. 2006;69(4):260-6.
[24] Kirshner H, Aguet F, Sage D, Unser M. 3-D PSF fitting for fluorescence microscopy: implementation and localization application. J Microsc. 2013;249(1):13-25.
[25] Aigouy B, Mirouse V. ScientiFig: a tool to build publication-ready scientific figures. Nat Methods. 2013;10(11):1048.
[26] Pihan GA, Wallace J, Zhou Y, Doxsey SJ. Centrosome abnormalities and chromosome instability occur together in pre-invasive carcinomas. Cancer Res. 2003;63(6):1398-404.
[27] Nigg EA. Origins and consequences of centrosome aberrations in human cancers. Int J Cancer. 2006;119(12):2717-23.
[28] Giehl M, Fabarius A, Frank O, Hochhaus A, Hafner M, Hehlmann R, Seifarth W. Centrosome aberrations in chronic myeloid leukemia correlate with stage of disease and chromosomal instability. Leukemia. 2005;19(7):1192-7.
[29] Krueger EW, Orth JD, Cao H, McNiven MA. A dynamin-cortactin-Arp2/3 complex mediates actin reorganization in growth factor-stimulated cells. Mol Biol Cell. 2003;14(3):1085-96.
[30] Gu C, Yaddanapudi S, Weins A, Osborn T, Reiser J, Pollak M, Hartwig J, Sever S. Direct dynamin-actin interactions regulate the actin cytoskeleton. EMBO J. 2010;29(21):3593-606.
[31] Cao H, Weller S, Orth JD, Chen J, Huang B, Chen JL, Stamnes M, McNiven MA. Actin and Arf1-dependent recruitment of a cortactin-dynamin complex to the Golgi regulates post-Golgi transport. Nat Cell Biol. 2005;7(5):483-92.
[32] Chen L, Wang ZW, Zhu JW, Zhan X. Roles of cortactin, an actin polymerization mediator, in cell endocytosis. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 2006;38(2):95-103.
[33] Zhu J, Zhou K, Hao JJ, Liu J, Smith N, Zhan X. Regulation of cortactin/dynamin interaction by actin polymerization during the fission of clathrin-coated pits. J Cell Sci. 2005;118(Pt 4):807-17.
[34] Feit H, Slusarek L, Shelanski ML. Heterogeneity of tubulin subunits. Proc Natl Acad Sci U S A. 1971;68(9):2028-31.
[35] Khodjakov A, Rieder CL. The sudden recruitment of gamma-tubulin to the centrosome at the onset of mitosis and its dynamic exchange throughout the cell cycle, do not require microtubules. J Cell Biol. 1999;146(3):585-96.
[36] Raynaud-Messina B, Merdes A. Gamma-tubulin complexes and microtubule organization. Curr Opin Cell Biol. 2007;19(1):24-30.